ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ Российский патент 2003 года по МПК H02J3/00 H02H9/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания надежных и экономичных систем электроснабжения потребителей электроэнергии небольшой мощности, находящихся на значительном удалении от узлов питания.

Известна распределительная сеть, состоящая из двухпроводной линии и земли, которая используется в качестве третьего провода сети [1].

Недостатком такой сети являются низкая надежность электроснабжения потребителей при неполнофазных режимах и замыканиях на землю, а также значительные затраты при сооружении.

Известна также трехфазно-однофазная сеть [2], принятая за прототип, содержащая источник энергии, подключенную к нему трехпроводную сеть, к которой присоединены двухпроводные ответвления, в конце которых включены понижающие однофазные трансформаторы.

Недостатком трехфазно-однофазной сети являются ее неэкономичность и низкая надежность электроснабжения при нарушениях нормального режима работы.

Задачей настоящего изобретения является упрощение организации сети при соблюдении требований к надежности электроснабжения потребителей как в нормальном, так и в ненормальных режимах работы сети.

Указанная задача решается тем, что в однопроводной распределительной сети, содержащей источник энергии, подключенную к нему трехпроводную сеть, понижающий однофазный трансформатор, на ответвлении от магистрали трехпроводной сети дополнительно установлен промежуточный трансформатор, имеющий соединение первичных обмоток по схеме "звезда", а вторичных обмоток по схеме "разомкнутого треугольника", в котором одна из обмоток включена встречно по отношению к двум другим обмоткам, при этом один из выводов "разомкнутого треугольника" присоединен к земле, а второй через однопроводную линию подключен к одному из выводов понижающего однофазного трансформатора, второй вывод которого присоединен к земле.

Схема однопроводной распределительной сети представлена фигурой 1, а на векторных диаграммах фигуры 2 показана работа сети в различных эксплуатационных режимах.

Однопроводная распределительная сеть содержит источник питания 1 (фиг. 1), трехпроводную магистраль сети 2, промежуточный трансформатор 3, однопроводную линию 4, понижающий трансформатор 5 и потребитель электроэнергии 6.

Однопроводная распределительная сеть обеспечивает электроэнергией потребителей следующим образом.

В нормальном режиме работы основной трехпроводной сети к первичным обмоткам промежуточного трансформатора прикладывается симметричная система фазных напряжений U_A, U_B и U_С (фиг.2). На выводах "разомкнутого треугольника" формируется выходное напряжение U, которое в конце однопроводной линии понижается трансформатором 5 до потребительского уровня. При часто встречающихся однофазных замыканиях на землю, например фазы А (фиг.2), фазные напряжения неповрежденных фаз увеличиваются в пределе до линейных напряжений U'_В и U'_C. На выходе промежуточного трансформатора 3 и в этом случае присутствует выходное напряжение U'. Аналогично выходное напряжение будет присутствовать, если замыкание на землю произойдет на любой другой фазе. При обрыве фазы, например А, векторная диаграмма первичных фазных напряжений, приложенных к трансформатору 3, будет занимать положение U''_B и U''_C. И в этом случае на выходе вторичных обмоток будет присутствовать напряжение U''. Аналогично напряжение сохраняется, если произойдет неполнофазный режим любой другой фазы.

Таким образом, использование однопроводной распределительной сети не только позволяет экономить дефицитный биметаллический провод, но также повышает надежность электроснабжения при наиболее распространенных эксплуатационных режимах, а увеличение напряжения на однопроводной линии до линейного значения позволяет уменьшить потери электроэнергии при передаче.

Источники информации
1. Керного В.В., Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Местные электрические сети. - Минск: Вышэйшая школа, 1972, с.11 (схема 1).

2. Керного В.В., Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Местные электрические сети. - Минск: Вышэйшая школа, 1972, с.11 (схема 2 - прототип).

Использование: для передачи энергии потребителям. Технический результат заключается в упрощении организации сети при соблюдении требований к надежности электроснабжения потребителей как в нормальном, так и в ненормальных режимах работы сети. Сеть включает в себя источник питания, подключенную к нему трехпроводную сеть, разделительный трансформатор, имеющий соединение первичных обмоток по схеме "звезда", а вторичных по схеме "разомкнутого треугольника", в котором одна из обмоток включена встречно по отношению к двум другим, однопроводную линию электропередачи, подсоединенную к одному из выводов "разомкнутого треугольника", и потребительский понижающий однофазный трансформатор. 2 ил.

Однопроводная распределительная сеть, содержащая источник энергии, подключенную к нему трехпроводную сеть, понижающий однофазный трансформатор, отличающаяся тем, что на ответвлении от магистрали трехпроводной сети дополнительно установлен промежуточный трансформатор, имеющий соединение первичных обмоток по схеме "звезда", а вторичных обмоток по схеме "разомкнутого треугольника", в котором одна из обмоток включена встречно по отношению к двум другим обмоткам, при этом один из выводов "разомкнутого треугольника" присоединен к земле, а второй, через однопроводную линию, подключен к одному из выводов понижающего однофазного трансформатора, второй вывод которого присоединен к земле.