×
16.01.2020
220.017.f5e0

Универсальное модульное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к высоковольтным электротехническим комплексам для управляемых линий электропередач. Технический результат – расширение области применения, сокращение количества тиристорных ключей, находящихся под напряжением распределительной сети 6-10 кВ. Технический результат достигается тем, что используется вольтодобавочный трансформатор (ВДТ), первичные обмотки которого соединены по способу «треугольник» и подключены к входным зажимам универсального вольтодобавочного устройства (УМВУ) и к трехфазному тиристорному коммутатору, а вторичные обмотки гальванически развязаны. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к высоковольтным электротехническим комплексам для управляемых линий электропередач.

Известно фазоповоротное устройство, содержащее трехфазный сериесный трансформатор, вторичные обмотки которого выполнены со средним выводом и вставлены в рассечку фаз высоковольтной линии электропередачи, а первичные обмотки соединены по схеме треугольника, узлы соединения обмоток которого подключены к высоковольтным выводам трехфазного высоковольтного коммутатора. При этом низковольтные выводы всех фаз коммутатора соединены по схеме звезды, а входные выводы каждой фазы коммутатора подключены ко вторичной обмотке соответствующей фазы трехфазного шунтового трансформатора, первичные обмотки которого высоковольтными выводами подключены к средним выводам вторичных обмоток сериесного трансформатора, а низковольтными выводами соединены по схеме звезды и заземлены (патент Российской Федерации на полезную модель RU 106060 U1 кл. Н03Н 7/18, опубл. 27.06.2011 г.).

Недостаток данного фазоповоротного устройства заключается в использовании двух трансформаторов сериесного и шунтового, что значительно увеличивает расчетную мощность трансформаторного оборудования.

Другим недостатком известного устройства является реализация симметричного регулирования напряжения и отсутствие продольного регулирования. Это делает невозможным изменение а, следовательно, и стабилизацию выходного напряжения по величине.

Известно полупроводниковое фазоповоротное устройство (ПФУ), которое реализует продольно-поперечное регулирование напряжения (патент Российской Федерации изобретение RU 2450420 С1 кл. Н03С 3/00, опубл. 10.05.2012 г. ). Поперечное регулировании напряжения фазы С обеспечивается группами N1 и N2 (чужих) фаз В и А вторичных обмоток шунтового трансформатора, питающего через тиристорные коммутаторы первичные обмотки сериесного трансформатора. Причем числа витков вторичных обмоток шунтового трансформатора этих групп выбраны в соответствии с геометрической числовой последовательностью при основании равном трем. Продольное регулирование выполняется группой N1 (своей) фазы С.Числа витков вторичных обмоток шунтового трансформатора в пределах этой группы выбраны в соответствии с геометрической числовой последовательностью при основании равном двум.

Данное ПФУ имеет следующие недостатки. ПФУ может применяться только в линиях электропередач с заземленной нейтралью, необходимой для подключения первичных обмоток шунтового трансформатора. В связи с этим реализация схемного решения невозможна в сетях среднего напряжения (6-20 кВ) из-за отсутствия в них нейтрального провода. В этом ПФУ необходимо разбиение вторичных обмоток шунтового трансформатора на секции, имеющие разное число витков, что значительно усложняет коммутационные процессы. Требуется применение трансформаторов повышенной мощности, т.к. в данном ПФУ регулирование происходит путем геометрического сложения векторов напряжений.

Наиболее близким к техническому решению по технической сущности является ФПУ, которое реализует продольно-поперечное регулирование напряжения и содержит один вольтодобавочный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в треугольник (патент Российской Федерации на изобретение RU 2621062 С1 кл. G05F 1/30 опубл. 31.05.17 г.)

ФПУ содержит трехфазный вольтодобавочный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны входа ФПУ, вторичные обмотки выполнены в виде четырех гальванически развязанных секций, выводы которых подключены к соответствующим входным клеммам трехфазного коммутатора, выполненного в виде трех цепочек, каждая из которых состоит из группы однофазных полупроводниковых мостовых преобразователей, причем первые выводы каждой цепочки трехфазного коммутатора подключены к соответствующим клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны выхода ФПУ, первичные обмотки вольтодобавочного трансформатора соединены по схеме «треугольник».

Недостаток данного фазоповоротного устройства заключается в большом количестве тиристорных ключей модулей продольного и поперечного регулирования.

Решаемая задача - регулирование потоков мощности в распределительных электрических сетях.

Технический результат - сокращение количества тиристорных ключей находящихся под напряжением распределительной сети 6-10 кВ. Использование гальванически развязанных вторичных обмоток вольтодобавочного трансформатора со свободными выводами позволяет реализовывать тиристорный регулятор-стабилизатор напряжения, осуществляющий продольное регулирование. Использование импульсно-фазового регулирования тиристорными коммутаторами позволяет плавно регулировать выходное напряжение устройства в диапазоне, определяемом напряжением вторичных обмоток.

Технический результат достигается тем, что в универсальном вольтодобавочном устройстве (УВУ) используется вольтодобавочный трансформатор с гальванически развязанными вторичными обмотками со свободными выводами, соединение первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора по схеме «треугольник» не требует использования нейтрали для реализации схемного решения, что позволяет использовать УВУ в сетях низкого и среднего напряжений.

В УВУ используется вольтодобавочный трансформатор (ВДТ) с гальванически развязанными вторичными обмотками со свободными выводами, при этом стабилизация величины выходного напряжения осуществляется модулями продольного регулирования.

По сравнению с известными аналогами соответствующее соединение свободных выводов вторичных обмоток ВДТ позволяет реализовать тиристорный регулятор-стабилизатор напряжения. Соединение первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора по схеме «треугольник» не требует использования нейтрали для реализации схемного решения что позволяет использовать УВУ устройство в сетях низкого и среднего напряжения.

Универсальное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения содержащее трехфазный вольтодобавочный трансформатор первичные обмотки которого подключены к клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны входа УВУ, вторичные обмотки выполнены в виде гальванически развязанных секций со свободными выводами, первичные обмотки вольтодобавочного трансформатора соединены по схеме «треугольник», все гальванически развязанные секции вторичных обмоток каждой фазы выполнены с одинаковым коэффициентом трансформации, первые выводы трехфазного коммутатора, состоящего из трех однофазных мостовых преобразователей, подключены к выходным высоковольтным зажимам со стороны выхода УВУ, причем вторые выводы трехфазного коммутатора подключены к соответствующим клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны входа УВУ, при этом первый свободный вывод первой обмотки первой секции вторичных обмоток ВДТ присоединен к зажиму второй фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод второй обмотки первой секции вторичных обмоток ВДТ присоединен к зажиму первой фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод третьей обмотки первой секции вторичных обмоток ВДТ присоединен к зажиму третьей фазы трехфазного коммутатора, второй свободный вывод первой обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу второй обмотки второй секции ВДТ, второй свободный вывод второй обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу третьей обмотки второй секции ВДТ, второй свободный вывод третьей обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу первой обмотки второй секции ВДТ, причем первый свободный вывод первой обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму третьей фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод второй обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму второй фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод третьей обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму первой фазы трехфазного коммутатора;

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена функциональная схема УВУ.

Предлагаемое универсальное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения (УВУ) содержит вольтодобавочный трансформатор (ВДТ) 1, первичные обмотки 2, 3, 4 которого соединены по способу «треугольник» и подключены к соответствующим клеммам высоковольтной линии электропередачи 5 фазы А, 6 фазы В и 7 фазы С со стороны входа УВУ. Вторичные обмотки каждой из трех фаз выполнены в виде двух гальванически развязанных секций 8-13 со свободными выводами 14-25, трехфазного коммутатора, состоящего из групп однофазных полупроводниковых мостовых преобразователей с двунаправленными ключами 2 6-37 в каждом плече с вводными зажимами 50-55 и выходными зажимами 56-61.

В модуле продольного регулирования представленного на фиг. 1, первые выводы 57, 59, 61 трехфазного коммутатора состоящего из трех однофазных мостовых преобразователей, подключены к выходным высоковольтным зажимам УВУ 62 фазы А1, 63 фазы В1, 64 фазы С1. Вторые выводы 56, 58, 60 трехфазного коммутатора подключены к соответствующим клеммам 7, 6, 5 высоковольтной линии электропередачи со стороны входа УВУ. При этом первые свободные выводы 14, 18, 22 первой секции вторичных обмоток 8,10,12 присоединены к первым вводным зажимам 52, 50, 54 трехфазного коммутатора. Вторые свободные выводы 15, 19, 2 3 вторичных обмоток 8, 10, 12 присоединены ко вторым свободным выводам 21, 25, 17 соседних фаз второй секции вторичных обмоток 9, 11, 13. Первые свободные выводы 16, 20, 2 4 вторичных обмоток 9, 11, 13 присоединены ко вторым вводным зажимам 55, 53, 51 трехфазного коммутатора.

Существуют три режима работы модуля продольного регулирования. При включенных коммутаторах 28, 29, 32, 33, 36, 37 вторичные обмотки 8-13 ВДТ исключаются из цепи протекания тока линии. Напряжение на выходе УВУ будет равно напряжению на входе. При включенных коммутаторах 35, 36 в линию фазы А вводится разность э.д.с. ступеней продольного регулирования вторичных обмоток e2C-e2A. При включенных коммутаторах 31-32 и 27-28 в линии фаз В и С вводятся разности э.д.с. e2A и е-e2C. Вторичные обмотки ВДТ рассчитаны на напряжение u22. Э.Д.С. вторичных обмоток e2A, e2B, e2C находятся в противофазе со входными линейными напряжениями УВУ uAB, uBC, uCA соответственно. Это позволяет получить систему напряжений, сдвинутых по фазе относительно входных линейных напряжений УВУ на 90°. Векторная диаграмма напряжений рассматриваемого режима приведена на фиг 2. Из нее следует, что при описанной комбинации включенных коммутаторов выходные напряжения снижаются в сравнении с входными напряжениями. При включенных коммутаторах 34, 37, 30, 33, 26, 29 выходные напряжения увеличиваются по отношению к входным напряжениям. Векторная диаграмма напряжений УВУ в этом режиме показана на рисунке фиг. 3.

Универсальное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения, содержащее трехфазный вольтодобавочный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны входа устройства, вторичные обмотки выполнены в виде гальванически развязанных секций со свободными выводами, первичные обмотки трехфазного вольтодобавочного трансформатора соединены по схеме «треугольник», все гальванически развязанные секции вторичных обмоток каждой фазы выполнены с одинаковым коэффициентом трансформации, причем первые выводы трехфазного коммутатора, состоящего из трех однофазных мостовых преобразователей, подключены к выходным высоковольтным зажимам со стороны выхода устройства, вторые выводы трехфазного коммутатора подключены к соответствующим клеммам высоковольтной линии электропередачи со стороны входа устройства, при этом первый свободный вывод первой обмотки первой секции вторичных обмоток трехфазного вольтодобавочного трансформатора присоединен к зажиму второй фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод второй обмотки первой секции вторичных обмоток трехфазного вольтодобавочного трансформатора присоединен к зажиму первой фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод третьей обмотки первой секции вторичных обмоток трехфазного вольтодобавочного трансформатора присоединен к зажиму третьей фазы трехфазного коммутатора, второй свободный вывод первой обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу второй обмотки второй секции трехфазного вольтодобавочного трансформатора, второй свободный вывод второй обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу третьей обмотки второй секции трехфазного вольтодобавочного трансформатора, второй свободный вывод третьей обмотки первой секции присоединен ко второму свободному выводу первой обмотки второй секции трехфазного вольтодобавочного трансформатора, причем первый свободный вывод первой обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму третьей фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод второй обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму второй фазы трехфазного коммутатора, первый свободный вывод третьей обмотки второй секции подключен ко второму вводному зажиму первой фазы трехфазного коммутатора.
Универсальное модульное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения
Универсальное модульное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения
Универсальное модульное вольтодобавочное устройство для распределительных сетей среднего напряжения
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 96 items.
27.08.2016
№216.015.4da0

Ветроэнергетическая установка с системой автоматического регулирования

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в установках выработки электрической энергии с постоянными выходными параметрами. Технический результат - поддержание максимальной выходной мощности при изменяющихся первичных скоростях, увеличение точности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595643
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.532e

Устройство для переработки нефтеотходов

Изобретение описывает устройство для переработки нефтеотходов, включающее узел подготовки сырьевой смеси, диспергатор, резервуар готовой эмульсии, соединенный трубопроводом через обратный клапан с узлом подготовки сырьевой смеси, при этом резервуар готовой эмульсии снабжен обогревом, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594153
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.5400

Многофункциональный инновационный модульный дозиметр

Изобретение относится к радиационной безопасности. Способ измерения параметров ионизирующего излучения включает этапы, на которых измеряют четырьмя счетчиками Гейгера-Мюллера ионизирующее излучение, при этом регистрация гамма-излучения осуществляется с помощью четырех счетчиков Гейгера-Мюллера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593820
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.545e

Активно-импульсный комплекс ночного видения

Активно-импульсный ПНВ содержит в качестве источника подсветки объекта импульсный излучатель, а в качестве приемника изображения ЭОП с импульсной модуляцией коэффициента усиления. При этом момент включения максимального усиления ЭОП регулируют с помощью независимого генератора импульсов, причём...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593627
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.5601

Способ и устройство для адаптивной радиосвязи

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к системам сеансовой связи, обеспечивающим выполнение высоких требований к достоверности передачи сообщений. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности системы радиосвязи за счет использования метода пространственного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593378
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.77a3

Способ изготовления отливок из чугуна с дифференцированной структурой

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления отливок из чугуна, в том числе, отливок стеклоформующей оснастки. Способ включает выплавку чугуна, разливку в ковш, ковшовое модифицирование, заливку в формы и термическую обработку отливок. В ковш...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599588
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7973

Способ удаления цинка с оцинкованной стали

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для переработки отходов оцинкованной стали. Способ включает обработку отходов оцинкованной стали водным раствором, содержащим 250 г/л соляной кислоты и 2,5 г/л гексаметилентетрамина, в котором при температуре 10-40°С...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599061
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7eec

Многопозиционная машина трения

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для трибологических испытаний наружных и внутренних цилиндрических поверхностей образцов, и может быть использовано при испытаниях на износ, например, гильз цилиндров, валов и т.п. Многопозиционная машина трения содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601258
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.82ce

Экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных и чугунных отливок

Изобретение относится к области литейного производства. Экзотермическая смесь содержит, мас.%: алюминиевый порошок 16,0-27,0, жидкое стекло 6,0-7,0, АЦЭГ 0,6-0,7, шлам селитровых ванн термического производства 2,5-7,5, шлам закалочных баков 13,0-22,0, огнеупорный наполнитель остальное....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601721
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.851d

Способ определения места повреждения линии электропередачи

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано для определения места повреждения линии электропередачи. Технический результат: повышение точности определения места повреждения линии электропередачи. Сущность: фиксируют электромагнитные волны, возникающие в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603247
Дата охранного документа: 27.11.2016
Showing 1-10 of 10 items.
20.02.2013
№216.012.289e

Способ передачи электрической энергии

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Согласно способу предложено на всей обслуживаемой территории располагать равномерно распределенную электрическую сеть, имеющую конфигурацию связанных шестиугольников, в вершинах которых располагают узлы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475918
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.06.2013
№216.012.4a2f

Система передачи электрической энергии

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы системы. Предложено распределительную сеть выполнить в виде связанных шестиугольников, в вершинах которых расположены узлы нагрузки, каждый из них имеет питающую, транзитную и резервную линии с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484571
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.12.2013
№216.012.922c

Устройство заряда накопительного конденсатора

Изобретение относится к области систем электропитания и касается емкостных накопителей электрической энергии. Устройство содержит двухполярный источник питания постоянного напряжения, входные зажимы катушек индуктивности объединены в общую точку на общем проводе источника питания, диоды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503113
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2015
№216.013.1f16

Устройство переключения отводов обмотки трансформатора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой. Технический результат - обеспечение регулирования напряжения под нагрузкой, снижение величины коммутационных экстратоков регулировочной ступени обмотки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539399
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.06.2015
№216.013.5349

Цифровая трансформаторная подстанция

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено при создании новых и модернизации существующих электрических подстанций в соответствии с концепцией цифровой подстанции. Технический результат состоит в автоматическом регулировании напряжения потребителей и дистанционном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552842
Дата охранного документа: 10.06.2015
25.08.2017
№217.015.cf37

Тиристорное фазоповоротное устройство с вольтодобавочным трансформатором для сети среднего напряжения

Изобретение относится к высоковольтным электротехническим комплексам для управляемых линий электропередач. Технический результат - двукратное уменьшение расчетной мощности трансформаторного оборудования, входящего в состав фазоповоротного устройства (ФПУ), уменьшение количества тиристорных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621062
Дата охранного документа: 31.05.2017
06.07.2019
№219.017.a7f5

Способ управления тиристорным регулятором напряжения трансформатора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования или стабилизации напряжения силовых и преобразовательных трансформаторов, в частности для питания индивидуальных потребителей в сетях с нестабильными параметрами. Предложено регулирование напряжения выполнять...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002398342
Дата охранного документа: 27.08.2010
01.11.2019
№219.017.dc69

Способ дифференциальной защиты тиристорного вольтодобавочного устройства для регулирования и стабилизации напряжения

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение выявления неисправностей трансформаторов тока, выдачи контрольного сигнала при неисправности соответствующего трансформатора тока и исключение при этом действия защиты без ухудшения быстродействия защиты и применения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704628
Дата охранного документа: 30.10.2019
31.12.2020
№219.017.f461

Универсальный тиристорный регулятор величины вольтодобавочного напряжения

Изобретение относится к высоковольтным электротехническим комплексам для управляемых линий электропередач. Технический результат – реализация продольного и поперечного регулирования напряжения с использованием одного модуля регулирования выходного напряжения, что сокращает количество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710660
Дата охранного документа: 30.12.2019
20.04.2023
№223.018.4c79

Синхронная машина

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромеханических преобразователях синхронного типа с постоянными магнитами на роторе. Технический результат заключается в упрощении конструкции синхронной машины и снижении материалоемкости обмоток за счёт исключения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002759219
Дата охранного документа: 11.11.2021
+ добавить свой РИД