ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ Российский патент 2010 года по МПК H02J3/04 

Описание патента на изобретение RU2395147C1

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], 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.

Известна также однопроводная распределительная сеть [3], принятая за прототип, содержащая 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.

Недостатком однопроводной распределительной сети является низкая надежность электроснабжения при нарушениях нормального режима работы. При обрыве фазы А схема работает, как описано в заявке. Однако при обрыве фаз В и С при неизменной схеме соединения обмоток в «разомкнутый треугольник», при достижении степени загрузки 13…15% напряжение на выходе разделительного трансформатора становится равным нулю.

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, разделительный трансформатор, однопроводную линию электропередачи, подсоединенную к одному из выводов "разомкнутого треугольника", и потребительский понижающий однофазный трансформатор, также имеется разделительный трансформатор, в котором соединение первичных обмоток произведено по схеме "треугольник", а вторичных обмоток, собранных при помощи релейно-контактных элементов по сигналу блока для определения оборванной фазы, 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, и ко вторичной обмотке трансформатора подключен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное.

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

Однопроводная распределительная сеть (фиг.1) содержит источник питания 1, трехпроводную магистраль сети 2, блок для определения оборванной фазы 3, промежуточный трансформатор 4, однопроводную линию 5, понижающий трансформатор 6, преобразователь однофазного напряжения в трехфазное 7 и потребитель электроэнергии 8.

Однопроводная распределительная сеть обеспечивает электроэнергией потребителей следующим образом.

В нормальном режиме работы основной трехпроводной сети к первичным обмоткам промежуточного трансформатора 4 прикладывается симметричная система линейных напряжений U AB, U BC и U CA (фиг.2). На выводах "разомкнутого треугольника" формируется выходное напряжение U', которое в конце однопроводной линии 5 понижается трансформатором 6 до потребительского уровня и преобразуется в трехфазное напряжение преобразователем 7. При часто встречающихся однофазных замыканиях на землю, например фазы А (фиг.2), линейные напряжения неповрежденных фаз при схеме соединения первичной обмотки в треугольник остаются прежними U AB, U BC и U CA. На выходе промежуточного трансформатора 4 и в этом случае присутствует выходное напряжение U'=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 4, будет занимать равно U BC. И в этом случае на выходе вторичных обмоток будет и присутствовать напряжение U′′. Аналогично напряжение сохраняется, если произойдет неполнофазный режим фазы С, для того, чтобы напряжение сохранилось при обрыве фазы В, необходимо сделать соответствующие переключения во вторичной обмотке трансформатора 4.

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).

3. Патент RU №2205490, 7 H02J 3/00, H02H 9/00, 2003 г. - прототип.

Похожие патенты RU2395147C1

название год авторы номер документа
ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ 2001
  • Таранов М.А.
  • Юндин М.А.
RU2205490C2
ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ 2005
  • Таранов Михаил Алексеевич
  • Чугунов Артем Владимирович
  • Гуляев Павел Владимирович
  • Гуляева Татьяна Владимировна
RU2292104C1
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ 2013
  • Безруков Юрий Владимирович
  • Жуков Роман Вячеславович
  • Перепелов Кирилл Васильевич
  • Щамель Владимир Вячеславович
RU2548569C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 2003
  • Стребков Д.С.
RU2245598C1
Устройство для электроснабжения тяговой сети 1987
  • Чернов Юрий Антонович
  • Черноусов Леонид Алексеевич
  • Соколов Сергей Дмитриевич
  • Бородулин Борис Михайлович
  • Борю Юрий Иосифович
  • Щепкин Виктор Леонидович
SU1481107A1
Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока 1985
  • Чернов Юрий Антонович
  • Черноусов Леонид Алексеевич
  • Соколов Сергей Дмитриевич
  • Борю Юрий Иосифович
  • Щепкин Виктор Леонидович
SU1273276A1
УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА ПО ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ 2012
  • Косоухов Фёдор Дмитриевич
  • Филиппов Антон Олегович
  • Васильев Николай Валерьевич
  • Борошнин Александр Леонидович
RU2532534C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 2003
  • Стребков Д.С.
  • Авраменко С.В.
  • Некрасов А.И.
RU2255406C2
Способ автоматического устранения перенапряжения при однофазном замыкании на землю в электрической сети с изолированной нейтралью 2022
  • Качанов Александр Николаевич
  • Чернышов Вадим Алексеевич
  • Даровых Алина Сергеевна
  • Лукьянов Геннадий Владимирович
RU2798464C1
Устройство для электроснабжения тяговой сети переменного тока 1987
  • Чернов Юрий Антонович
  • Черноусов Леонид Алексеевич
  • Соколов Сергей Дмитриевич
  • Бородулин Борис Михайлович
  • Борю Юрий Иосифович
  • Щепкин Виктор Леонидович
SU1519934A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 395 147 C1

Реферат патента 2010 года ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ

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. Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение организации сети при соблюдении требований к надежности электроснабжения потребителей как в нормальном, так и в ненормальных режимах работы сети. Указанный технический результат достигается тем, что в однопроводной распределительной сети, содержащей источник энергии, подключенную к нему трехпроводную сеть, на ответвлении от магистрали трехпроводной сети дополнительно установлены: блок для определения фазы, находящейся под напряжением, промежуточный трансформатор, имеющий соединение первичных обмоток по схеме "треугольник", 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, к выводам однофазного трансформатора подключен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 395 147 C1

Однопроводная распределительная сеть, содержащая источник энергии, подключенную к нему трехпроводную сеть, разделительный трансформатор, однопроводную линию электропередачи, подсоединенную к одному из выводов "разомкнутого треугольника", и потребительский понижающий однофазный трансформатор, отличающаяся тем, что разделительный трансформатор имеет соединение первичных обмоток по схеме "треугольник", а вторичных обмоток, собранных при помощи релейно-контактных элементов по сигналу блока для определения оборванной фазы, по схеме "разомкнутый треугольник", 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, и ко вторичной обмотке трансформатора подключен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2395147C1

ОДНОПРОВОДНАЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ 2001
  • Таранов М.А.
  • Юндин М.А.
RU2205490C2
ОДНОПРОВОДНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В.С.ГРИГОРЧУКА 1997
  • Григорчук Владимир Степанович
RU2120170C1
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СОЛОДКИ ГОЛОЙ И СОЛОДКИ УРАЛЬСКОЙ СУХОСТЕПНОГО, ЛИМАННОГО И ПОЙМЕННОГО ЭКОТИПОВ 2007
  • Салдаев Александр Макарович
RU2360403C1

RU 2 395 147 C1

Авторы

Таранов Михаил Алексеевич

Медведько Юрий Алексеевич

Медведько Алексей Юрьевич

Даты

2010-07-20Публикация

2009-06-08Подача