19.06.2019
219.017.8722

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СЕТИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТОКОВ ТРЕТЬЕЙ ГАРМОНИКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания технических средств, улучшающих качество и уменьшающих потери напряжения и электрической энергии при ее транспортировке в трехфазных четырехпроводных электрических сетях за счет уменьшения несинусоидальности и несимметрии. Технический результат заключается в компенсации наибольшей из гармоник тока, протекающей по нейтральному проводнику. Для этого устройством из фазных токов выделяется ток частотой 150 Гц, который мгновенно вводится в противофазе к третьей гармонике тока нейтрального рабочего провода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения качества и уменьшения потерь электрической энергии за счет снижения несинусоидальности кривой тока и несимметрии в трехфазных четырехпроводных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью.

Известно устройство [1], содержащее трехстержневой трансформатор, обмотки которого включены по схеме «звезда с нулем - треугольник». При продольном включении такого трансформатора в электрическую сеть токи третьей гармоники замыкаются в обмотках, соединенных в «треугольник», и не проходят в линейные токи на сторону трансформатора с соединением обмоток в «звезду».

Недостатком данного устройства являются большая материалоемкость и неполная компенсация третьей гармоники при несимметричной нагрузке в фазах сети, что снижает эффективность подавления тока третьей гармоники, искажающей синусоидальность напряжения сети.

Известен способ, по которому реализовано устройство, принятое за прототип [2], состоящее из измерительного трансформатора, анализатора высших гармоник, фильтра первой гармоники, фильтра высших гармоник, управляемого полупроводникового преобразователя и выпрямителя.

К недостаткам данного устройства относятся его большая материалоемкость, сложность и низкая надежность при перенапряжениях, возникающих в первичной электрической сети.

Задачей заявляемого изобретения является снижение материалоемкости устройства, повышение его надежности работы при сохранении точности компенсации третьей гармонической составляющей тока.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники, содержащее первый измерительный трансформатор и выпрямитель, введены три трансреактора, первичные обмотки которых однополярно включены в рассечку линейных проводов сети, а начала их вторичных обмоток образуют с концом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора общую точку, концы вторичных обмоток трех трансреакторов через выпрямитель и введенный конденсатор подключены к началу вторичной обмотки первого измерительного трансформатора, первичная обмотка которого включена в нейтральный провод сети однополярно по отношению к трем упомянутым трансреакторам, при этом первый измерительный трансформатор выполнен трансреактором, а выпрямитель - трехфазным.

Кроме того, все четыре трансреактора выполнены с размыкающимся магнитопроводом по типу токоизмерительных клещей.

Заявляемое устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники приведено на фигуре 1, на фигуре 2 приведены диаграммы гармонических составляющих напряжений и токов для непрерывного режима работы.

Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники содержит включенные в нейтральный N и фазные проводники L1-L3 трансреакторы 1, 2, 3, 4, к вторичным обмоткам которых подключены трехфазный выпрямитель 5 и конденсатор 6 (фиг.1). Диоды трехфазного выпрямителя 5 своими анодами образуют общую точку с одним из выводов конденсатора 6. Вторым выводом конденсатор 6 соединен с началом вторичной обмотки трансреактора 1.

Трансреакторы 1-4 в составе устройства защиты сети от воздействия токов третьей гармоники имеют одинаковый коэффициент трансформации.

Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники функционирует следующим образом.

Однофазные нелинейные нагрузки и токи намагничивания понижающих силовых трансформаторов вызывают протекание в фазах и нейтрали четырехпроводной сети несинусоидальных токов, среди которых преобладает третья гармоника. Под действием напряжений UL1, UL2 и UL3 (фиг.2) во вторичных обмотках трансреакторов 2, 3, 4 диоды трехфазного выпрямителя включаются попеременно по 1/3 периода промышленной частоты. Ток будет проходить в тот диод выпрямителя, потенциал анода которого относительно общей точки трансреакторов 2, 3, 4 выше, чем у других диодов. Коммутация диодов происходит в моменты времени, соответствующие точкам пересечения синусоид фазных напряжений, поэтому кривая выпрямленного напряжения Ud имеет вид огибающей синусоиды фазных напряжений, индуктируемых вторичными обмотками трансреакторов (фиг.2). Кривая выпрямленного тока id повторяет кривую выпрямленного напряжения. Кратность пульсаций выпрямленного тока, протекающего во вторичной обмотке трансформатора тока 1 по отношению к основной частоте первичной сети, равна трем.

Для компенсации возникающей при выпрямлении постоянной составляющей Ed введен конденсатор 6. Значение емкости конденсатора подбирается из условия компенсации индуктивного сопротивления вторичной электрической цепи на частоте 150 Гц (где L - суммарная индуктивность вторичных обмоток трансреакторов). В результате протекающий через трансреактор 1 ток iв частотой 150 Гц не будет содержать постоянной составляющей Id (фиг.2), а вторичные обмотки трансреакторов не будут дополнительно прогреваться.

Таким образом, уменьшается материалоемкость электромагнитного компенсатора, повышается надежность его работы и точность компенсации третьей гармонической составляющей тока, что улучшает качество электрической энергии, снижает потери активной мощности и потери напряжения во всех элементах сети от тока третьей гармонической составляющей.

Источники информации

1. Брускин Д.Э. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.1 / Д.Э.Брускин, А.Е.Зорохович, B.C.Хвостов. - М.: Высшая школа, 1987. - с.135.

2. Патент RU 2294044, кл. H02J 3/01, H02J 3/26, 2007, БИ 5 - прототип.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
27.04.2013
№216.012.39c7

Система привода мобильного энергетического средства сельхозназначения

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и тракторного машиностроения и может быть использовано для агрегатирования с сельскохозяйственными машинами. Система оборудована гидрообъемной передачей с органом управления. Гидрообъемная передача содержит приводимый от двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480352
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.07.2019
№219.017.b0aa

Почвообрабатывающее орудие

Орудие содержит раму с наклонными левосторонними и правосторонними рабочими органами, установленными на ней попарно друг за другом. Рабочие органы образуют поперечные ряды, в которых правосторонние и левосторонние наклонные рабочие органы установлены попарно таким образом, что их наклонные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002431953
Дата охранного документа: 27.10.2011
Показаны записи 1-1 из 1.
10.05.2014
№216.012.bf8f

Многофункциональное микропроцессорное устройство для сбора информации о сети при несинусоидальной и несимметричной нагрузке (варианты)

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и предназначено для вычисления и индикации усредненной на 1-минутном интервале мощности потерь электроэнергии, а также может быть использовано в качестве счетчика-регистратора потерь электроэнергии за каждый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514788
Дата охранного документа: 10.05.2014

Похожие РИД в системе