УСТРОЙСТВО СИММЕТРИРОВАНИЯ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ НА ЛИНИИ 10 КВ ДЛЯ УДАЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Российский патент 2014 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания надежных систем электроснабжения потребителей электроэнергии, находящихся на значительном удалении от узлов питания.

Известно устройство для защиты трехфазных потребителей от обрыва фаз [а.с. RU №2039406, МПК⁶ Н02Н 7/09, 09.07.1995 г.], содержащее первый формирователь оперативного сигнала, подключенный к фазам контролируемой сети, на выход которого включено суммирующее звено, один вывод которого соединен с пороговым элементом, исполнительный элемент и второй формирователь оперативного сигнала, включенный в нейтраль нагрузки. Второй формирователь оперативного сигнала выполнен в виде однофазного выпрямителя, выход которого подключен к средней точке суммирующего звена, выполненного в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, один вывод исполнительного элемента соединен с пороговым элементом, а вторые выводы исполнительного элемента и суммирующего звена соединены с клеммой для подключения «земли».

Недостатком устройства является невозможность работы в сети на напряжение 10 кВ, способом защиты является отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.

Известно устройство для контроля и защиты трехфазной нагрузки [а.с. RU №2024144, МПК⁵ Н02Н 3/24, Н02Н 7/09, 30.11.1994 г.], принятое за прототип, содержащее преобразующий блок, выход которого соединен с регистрирующим блоком, трехфазный инвертор и датчик тока, причем датчик тока подключен к входу преобразующего блока и включен в цепь питания трехфазного инвертора, подключенного к клеммам для соединения с нагрузкой, а выход регистрирующего блока подключен к входу управления трехфазного инвертора.

Недостатком устройства является способ защиты, направленный на отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.

Задача изобретения - повышение надежности работы линии 10 кВ, восстановление неполнофазных режимов при выпадении одной фазы или в случае однофазного металлического замыкания на землю, равномерное распределение нагрузки по фазам, мобильность и автономность устройства.

Для достижения поставленной задачи устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей содержит преобразующий блок, трехфазный инвертор, запитывающий трехфазную нагрузку, причем токоограничивающий реактор и разрядники подключены к входам трехфазного выпрямителя преобразующего блока, выходы которого соединены через емкостной делитель с трехфазным пятиуровневым инвертором, блок управления которого получает независимое автономное питание от батареи, заряжаемой фотоэлектрическим преобразователем.

Предлагаемое изобретение поясняется принципиальной электрической схемой, представленной на фиг.1 - устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей.

Устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей состоит из токоограничивающего реактора 1, разрядников 2 и преобразующего блока 3, состоящего из трехфазного выпрямителя 4, входы которого подключены через токоограничивающий реактор 1 и разрядники 2 к трехпроводной сети, к выходам которого подключен емкостной делитель 5, параллельно ему включен трехфазный пятиуровневый инвертор 6, управляющие электроды которого соединены с блоком управления 7, подключенного через батарею 8 к фотоэлектрическому преобразователю 9.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы линии переменное напряжение, прикладываемое через токоограничивающий реактор 1 и разрядники 2 к трехфазному выпрямителю 4 преобразующего блока 3, выпрямляется и поступает к емкостному делителю 5 с параллельно включенному ему трехфазному пятиуровневому инвертору 6, где выпрямленное напряжение преобразовывается в переменное с равномерным распределением нагрузки по фазам. Блок управления 7 получает питание от батареи 8, заряжаемой от фотоэлектрических преобразователей 9.

При аварийном режиме в первый момент времени всплески токов и напряжений гасятся токоограничивающим реактором 1 и разрядником 2, что обеспечивает защиту преобразующего блока 3. В установившемся режиме неполнофазное переменное напряжение поступает на трехфазный выпрямитель 4, а затем выпрямленное - на трехфазный пятиуровневый инвертор 6, на выходе которого формируется симметричное трехфазное напряжение, питающее потребителя. Питание блока управление 7 от батареи 8, заряжаемой от фотоэлектрических преобразователей 9, обеспечивает автономность устройства, мобильность (возможность установки в любом месте линии), снижает массогабаритные показатели преобразователя 3 и обеспечивает его работоспособность, то есть бесперебойное питание трехфазных потребителей, в случае исчезновения одной из фаз.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания надежных систем электроснабжения потребителей электроэнергии, находящихся на значительном удалении от узлов питания. Технический результат - повышение надежности работы линии 10 кВ, восстановление неполнофазных режимов при выпадении одной фазы или в случае однофазного металлического замыкания на землю, равномерное распределение нагрузки по фазам, мобильность и автономность устройства. Для достижения технического результата устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей содержит токоограничивающий реактор, разрядники и преобразующий блок, состоящий из трехфазного выпрямителя, входы которого подключены через токоограничивающий реактор и разрядники к трехпроводной сети, к выходам которого подключен емкостной делитель, параллельно ему включен трехфазный пятиуровневый инвертор, управляющие электроды которого соединены с блоком управления, подключенного через батарею к фотоэлектрическому преобразователю. 1 ил.

Референт Головинова И.В.

Устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей, содержащее преобразующий блок, трехфазный инвертор, запитывающий трехфазную нагрузку, отличающееся тем, что токоограничивающий реактор и разрядники подключены к входам трехфазного выпрямителя преобразующего блока, выходы которого соединены через емкостной делитель с трехфазным пятиуровневым инвертором, блок управления которого получает независимое автономное питание от батареи, заряжаемой фотоэлектрическим преобразователем.