Электрическая трехфазная сеть с нулевой фазой Советский патент 1990 года по МПК H02J3/26 

,

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим трехфазным сетям, питающим электро- приемники, восприимчивые к нарушениям качества электроэнергии (КЗЭ), и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1304124, Изобретение может быть использовано для электроснабжения различных по восприимчивости к нарушениям КЭЭ элек- троприемников.

Целью изобретения является повышение качества электроэнергии у восприимчивых к нему электропотреби- телей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрыве одной из фаз питающей сети, а также путем обеспечения равенства потенциала искусственной нулевой фазы потенциалу земли.

На фиг.1 представлена принципиальная схема трехфазной электрической сети; на фиг.2 - принципиальная схем блока коммутации.

Трехфазная электрическая сеть состоит их трех фазных проводов 1-3 и нулевого провода, преобразователя 4 трехфазной системы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, подключенного к трем фазным проводам, датчиков 5-7 тока ДТ1, ДТ2 ДТЗ, входы .которых подключены к фа- зам сети между ее входными зажимами и зажимами преобразователя, датчиков 8-Ю напряжения (ДН1, ДН2, ДНЗ), логической схемы И 11, к входу которой подключены выходы датчиков 5-7 тока и датчиков 8-10 напряжения, ключа 12 включенного между средней точкой первичной обмотки преобразователя и нулевой фазой сети, при этом управ30

35

20 м 25

а

ся45 2, Q в й,., 2, рляющий вход ключа подсоединен к выходу логической схемы 11. Электроприемники 13-15, нарушающие качество электроэнергии (Z , Zz, Z3), подключены на фазные напряжения трехфазной сети с нулевой фазой, а электроприемники 16-18, восприимчивые к нарушениям КЭЭ (Z , Zj-, Zg), подключены к зажимам 19-22, т.е. на фазные напряжения . трехфазной системы с искусственной нулевой фазой. К этим же зажимам 19-22 подключены входы датчиков 8-10 напряжения. Преобразователь 4 трехт фазной системы напряжения без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой выполнен с гальванически развязанньми входами и выходами в виде трехфазного трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединены по схеме зигзаг. Искусственная нулевая фаза, образованная выходом средней точки вторичной обмотки, заземлена,

Блок коммутации ключа (фиг.2) состоит из датчиков 5-7 тока, датчиков 8-10 напряжения и логической схемы, выполненной из логического элемента 23 и усилительного элемента на транзисторе 24 и сопротивлениях 25-27. Логический элемент 23 выполняет логические функции 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ. I

Сеть работает следующим образом. При обрыве одной из фаз (например, фазы 1) срабатывает датчик 5 тока и датчик 8 .напряжения, При совместном срабатывании датчиков 5 и 8 логическая схема 11 выдает сигнал на замыка- ни.е ключа 12. При этом происходит г: соединение нулевой фазы и средней точки первичной обмотки преобразователя 4, Таким образом, первичная обмотка преобразователя 4 оказывает

5в1

ся подключенной к фазам 2 и 3 и нулевому проводу питающей сети, что приводит к восетановлению фазы 1. Следовательно, на выходе преобразовател 4 будет получена симметричная трехфазная система напряжений. Выполнение преобразователя 4 с гальваническ развязанными входами и выходами позволяет заземлить искусственную нулевую фазу 22 и таким образом достичь высокой стабильности фазных напряжений. Датчики 5-7 тока и датчики 8-10 напряжения могут быть реализованы, например, на основе компараторов, в которых происходит сравнение .входног сигнала с опорным, При исчезновении входного сигнала или уменьшении его ниже заданного уровня датчик выдает сигнал на логический элемент 23, При одновременном срабатывании ДТ и ДН одной из фаз логическая схема 11 вы- дает сигнал на управляющий электрод ключа 12, который может быть выпол

нен, например, на основе симистора. Таким образом, соединение нулевой и искусственной нулевой -фаз происходит только при одновременном исчезновении тока в фазе и соответствующего фазного напряжения. Необходимость срабатывания схемы управления при одновременной выдаче сигналов от ДН и ДТ вызвана тем, что нулевой и искусственный нулевой провода должны соединяться только в случае обрыва фазы, в то время как ток в фазе может пропадать и при коротком замыкании в линии до мес та -установки ДТ. Кроме того, фазное напряжение в системе с искусственной нулевой фазой может исчезать и при коротком замыкании в этой системе. Совместное использование ДТ и ДН обеспечивает замыкание ключа только в случае обрыва фазы на линии.

Формула изобретения

1.Электрическая трехфазная сеть с нулевой фазой авт.св. № 1304124,

5

0

отличающаяся тем, что, с целью повышения качества электроэнергии1 восприимчивых к нему электропотребителей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрьше одной из фаз питающей сети, а также путем обеспечения равенства потенциала искусг- .. ственной нулевой фазы потенциалу земли, она снабжена ключом, блоком коммутации ключа, который замыкает ключ при обрыве одной из фаз и размыкает его при устранении обрыва, а преобразователь трехфазной системы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, выполнен с гальванически развязанными входами и выходами в виде трехфазного трансформатора, первичные и вторичные сбмотки которого соединены по схеме зигзаг, а искусственная нулевая фаза, образованная выходом средней точки вторичной обмотки, заземлена при этом ключ включен между средней точкой первичной обмотки и нулевой фазой сети, а его управляющий вход подсоединен к выходу блока коммутации ключа.

30

2.. Сеть поп.1, о уличающаяся тем, что блок коммутации ключа состоит из трех датчиков тока, трех датчиков напряжения и логической схемы, выход которой является выходом блока коммутации ключа, причем входы датчиков напряжения подключены на фазные напряжения трехфазной системы с искусственной нулевой фазой, а входы датчиков тока подключены к фазам сети между ее входными зажимами и зажимами преобразователя непосредственно перед последним, выходы датчиков напряжения и тока подключены к входам логической схемы, осуществляющей включение ключа при отсутствии тока и напряжения в одноименных фазах и отключение его при наличии тока и напряжения во всех фазах.

Фиг. г

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим трехфазным сетям, питающим электроприемники, восприимчивые к нарушениям качества электроэнергии. Целью изобретения является повышение качества электроэнергии у восприимчивых к нему электропотребителей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрыве одной из фаз питающей сети, а также обеспечения равенства потенциала искусственной нулевой фазы потенциалу земли. Трехфазная электрическая сеть состоит из трехфазной системы с фазами 1-3, к которой подключены электроприемники 13-15, нарушающие качество напряжения, преобразователя 4 трехфазной системы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, который выполнен с гальванически развязанными входами и выходами в виде трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединены по схеме зигзаг. К вторичным обмоткам подключены электроприемники 16-18, восприимчивые к нарушению качества напряжения. Электрическая сеть содержит ключ 12, который включен между средней точкой первичной обмотки трансформатора и нулевой фазой сети, и блок коммутации ключа, который замыкает ключ 12 при обрыве одной фазы сети. Блок коммутации состоит из датчиков 5-7 тока и датчиков 8-10 напряжения и логической схемы 11. 1 з.п.