Устройство для электроснабжения переменным током Советский патент 1984 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании сетей переменного тока с глубоким токоограничением в аварийном режиме.

Известна сеть переменного тока, в которой источником и потребителями включен тиристорный короткозамыкатель, делящий сеть в аварийном режиме на части таким образом, чтобы модуль тока, протекающего через место повреждения, не превосходил заданной величины 1.

Однако при больщих степенях токоограничения через тиристорный короткозамыкатель приходится отводить значительный по величине аварийный ток, что вызывает существенные динамические усилия в трансформаторе и утяжеляет конструкцию тиристорного короткозамыкателя. Поэтому такое техническое решение обычно применяется при необходимости реализации сравнительно невысокой степени токоограничения, обыч но доводят ток до величины номинального тока отключения выключателем.

Наиболее близким к изобретению является устройство для электроснабжения потребителей переменным током, содержащее две группы потребителей, подключенных каждая пофазно к одноименным концам вторичной обмотки трансформатора, соединенной в треугольник через пофазно вклю ченные резонансные токоограничивающие устройства 2.

В известном устройстве токоограничение реализуется путем разрыва точек соединения в треугольник с помощью быстродействующего токоограничивающего устройства. При этом осуществляется переключение обмоток трансформатора на «звезду и к нагрузке прикладывается напряжение в 3 раза больще номинального.

Увеличение напряжения на интервале аварийного режима является существен.ным недостатком известного устройства, так как не все электроприемники могут допускать увеличение напряжения сверх номинала. При этом снижается в целом надежность электроснабжения потребителей.

Цель изобретения - повышение качества электроснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электроснабжения переменным током, содержащее две группы потребителей, подключенных каждая пофазно к одноименным концам вторичной обмотки трансформатора, соединенной в треугольник через пофазно включенные резонансные токоограничивающие устройства, содержит два трехфазных вольтодобавочных трансформатора, первичные обмотки которых соединены встречно и включены в цепь питания одной из групп потребителей, а вторичные обмотки подключены к линейным выводам разных групп потребителей.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит понизительный трансформатор 1, подключенный к питающей сети, вторичная обмотка понизительно го трансформатора 1 содержит три фазные обмотки 2-4, выводы 5-10, которых попарно соединены через LC контуры, настроенные в резонанс. К выводам 5,7,9 и 6, 7, 8, 9 подключены токопроводы 11 и 12, к которым подключены потребители 13 и 14 через вьжлючатели 15 и 16. Число потребителей может быть произвольным.

Устройство содержит вольтодобавочные трансформаторы 17-22, вторичные обмот ки которых подключены к линейным напряжениям токопроводов 11 и 12. На схеме показано подключение вольтодобавочных трансформаторов 17 и 18, подключение вольтодобавочных трансформаторов 19-22 аналогично. Первичные обмотки вольто0 добавочных трансформаторов 17-18, 19-20 и 21-22 соединены попарно встречно и включены последовательно в фазы токопровода 11.

В нормальном режиме выключатели 15 и 16 включены, и потребители 13 и 14 получают питание через токопроводы II и 12. Фазные обмотки 2-4 через LC контуры объединены и образуют схему треугольника. Объединение попарно выводов 5-6, 7-8 и 9-10 осуществляется за счет настройки в 0 резонанс LC контуров, сопротивление которых близко к нулю. Индуктивности LC контуров выполнены в виде катущек со стальным сердечником. В нормальном режиме разность напряжения фаз токопровода 11 и 12 мала, и индуктивности работают на 5 своей линейной части характеристики.

Вольтодобавочные трансформаторы 1722 не оказывают влияния на нормальный режим работы устройства, так как их первичные обмотки соединены встречно.

При аварии, например коротком замы кании в точке К, токопровод 12 закорачивается, индуктивности LC контуров насыщаются от проходящего тока, точки 6,8 и 10, закорачиваясь, соединяют фазнь1е обмотки 2-4 в «звезду с параллельно вклю5 ченными емкостями LC контуров, не оказывающих в данном режиме влияния на сеть. Напряжение на зажимах 5,7 и 8 увеличивается вследствие переключения обмоток 2-4 на «звезду в 3 раз.

Вторичные обмотки вольтодобавочных 0 трансформаторов 18,20 и 22 также закорачиваются, так как подключены к фазам токопровода 12, первичные обмотки их щунтируются.

Вольтодобавочные трансформаторы 17, 19 и 21 вторичными обмотками остаются под ключенными к неповрежденным фазам токопровода 11 и напряжение, снимаемое с их первичных обмоток, равное фазному напряj10жению сети, складываясь геометрически с напряжением, снимаемым с выводов 5,7 и 9, обеспечивает подачу на фазы токопровода 11 напряжения равного по фазе и величине фазному. Таким образом, потребитель 13 вообще не ощущает наличие повреждения в сети. После отключения выключателя 16 восстанавливается параметрически схема и продолжается нормальное питание токопровода 12. Ток, протекающий через выключатель 16 поврежденного присоединения, равен току нагрузки токопровода 11. Аналогичным образом схема действует при повреждении в точке Кг со стороны токопровода 11. При этом также осуществляется переключение фазных обмоток 2-4 в «звезду и компенсация увеличения напряжения посредством первых обмоток вольтодобавочных трансформаторов 18, 20 и 22. Потребитель 14 также не ощущает появления контура короткого замыкания в сети. трансформаторы Вольтодобавочные 17-22 могут быть выполнены в трехфазном исполнении. Однофазное выполнение вольтодобавочных трансформаторов 17-20 позволяет добиваться минимального отклонения 24 напряжения у потребителей 13 и 14 при несимметричных поврежденнях. Выбор параметров LC производится произвольно с учетом того, что элементы должны быть рассчитаны по току нагрузки, При выборе параметров необходимо обеспечить линейность реактора при наибольшей разнице напряжения рабочего режима на токопроводах 11 и 12. Выводы 5-10 могут быть закорочены вместо настроенных в резонанс LC контуров тиристорными ключами. Указанные ключи должны отключаться при КЗ на токопроводах 11 или 12. В этом случае обеспечивается опережающее токоограничение для выключателей 15 или 16, однако теряется важное преимущество схемы - параметричность действия. Экономический эффект изобретения обусловлен возможностью создания сетей с уменьшенным термическим и динамическим воздействием на ее элементы при этом достигается уменьщение капзатрат на сооружение сетей; существенным повышением надежности в связи с параметричностью токоограничения в системе электроснабжения, а также возможностью устранения выключателей на электроприемниках, Ьместо них можно использовать дешевые контакторы, коммутирующие рабочие токи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ, содержащее две группы потребителей, подключенных каждая пофазно к одноименным концам вторичной обмотки трансформатора, соединенной в треугольник через пофазно включенные резонансные токоограничивающие устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения качества элект роснабжения, оно содержит два трехфазных вольтодобавочных трансформатора, первичные обмотки которых соединены ветре чно и включены в цепь питания одной из групп потребителей, а вторичные подключены к линейным выводам разных групп потребителей. -