Устройство для автоматического регулирования напряжения в сетях с двухсторонним питанием Советский патент 1979 года по МПК H02J3/12 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к устройствам автоматического регулирования напряжения, и может найти широкое применение в радиальных и условно замкнутых электрических сетях 0,4 кВ с двухсторонним питанием. Известны устройства для автоматического регулирования напряжения в сетях, . содержащие трансформаторы с отводами, коммутируемыми механическими переключающими устройствами, которые имеют сложные и дорогие механизмы с подвижными силовыми контактами, что ограш1чивает их применение 1 к 2. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для автоматического регули рования напряжения в сетях с двухсторонним питанием,содержащее вольтдобавочный транс ф1 рматор с последовательной обмоткой, вклю чаемой в распределительную линию, блок питания и блок автоматического включения обмотки возбуждения в о льто добавочного трансформатора , состоящий из узла Контроля напряжения с блоками контроля минимально и максимально допустимых пределов отклонения напряжения от номинала с выходньгми реле, блока схемных переключений и соединенного с ним узла закорачивания обмотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора с блоком упрЁШления, а также блока контроля направления потока мощности в линии с выходными контактами З J. Однако это устройство обладает следующими недостатками: - недостаточной точностью поддержания напряжения, вследствие такого построения схемы блока автоматического включения обмотки возбуждения, прк которой узел контроля нарряжения подключен в линию с одной стороны последовательной обмотки вольтодобавочного трансформатора; вследствие этого при различных направлениях потока мощности на узел контроля направления будут подаваться различные по величине сигналы при неизменном уровне напряжения в сети, что может привести к ложным срабатываниям узла; -возможности появления перенапряжений и пробоев изоляции обмотки возбужде ния вольтодобавочного трансформатора, т.к. блок закорачивания обмотки возбужде ВИЯ подключается только к одной секции обмотки возбуждения вторая же секция и пытывает воздействие повышенного напря жения, когда она отклКочена от ис-точиика питания; -сложностью блока автоматического включения обмотки возбуждения, вследствие наличия в схеме сложного узла закорачивания обмотки, содержащего блок закорачивания, блок управления узлом зако- рачиван1;я, выпрямительно зарядный блок; а также вследствие использования в схеме сложного блока схемных переключений, содержащехх) два контактора и шесть промежуточных реле, Целые изобретения является повышение точности регулирования напряже1шя, повышение надежности работы вольтодобавоч,ного трансформатора, а следовательно, а устройства в целом. Это достигается геы, что входы узла контроля напряжения подключены через замыкающие контакты блока направления мощности к выводам последовательной обмотка возбуждения вольтодобавочного тран форматора, а выходные контакты блока за корачивания подключены к обеим секциям обмотки возбуждения, С целью упрошения блока автоматического включения обмотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора, блок управлени узлом закорачивания и блок схемных переклю чений совмещены и выполнены в виде одного блока, содержащего два контактора, каждый и которых включен последовательно с ячейкой встречно-параллельно включенных дн- одов, соединешсых посредством замыкающих контактов выходных реле узла, контроля напряжения и питаемых от выпрямителя чераа контакты блока направления мощности. На чертеже изображена схема устройства для автоматического регулирования напряжения в электрических сетях с двух сторонним питанием. Устройство для автоматического регу- лирования напряжения в электр11ческшс се тях с двухсторонним питанием содержит трех4азный двухступенчатый вольтодобавочный трансформатор 1, включенный в распределительную линию, блок 2 питаНИЯ с выпрямителем 3 и блок автоматического включения обмотки возбуждения трансформатора. Трансформатор состоит из последовательной обмотки, включенной в разрыв линии, и обмотки возбуждения, выполненной в виде двух секций с обшей нейтральной точкой, соединенных в звезду. Блок 2 питания представляет собой либо отдельный питающий трансформатор, либо линию 380 В. Блок автоматического включения обмотки возбуждения, трансформатора 1 включает в себя узел 4 контроля напряжения, содержащий блок установки режима регулирования, блок 5 контроля напряжения по минимально и максимально допустимьгм пределам отклонения от номинала, и исполнительные реле 6 и 7 соответственно минимального и максимального пределов отклонения напряжения. Для контроля направления потока мощности в линии служит узел 8 контроля направления мощности, содержащий трансформатор 9 тока, фазосравкщвающее устройство и выходные устройства на электромаг- HHTtibix реле с контактами Ю и 11, срабатывающими при соответствующем направ лении потока мощности в линии. Работа всех блоков согласовывается посредством блока 12 схемных переключений, содержащего обмоткн двух контакторов 13 и 14, контакты которых образуют узел 15 и закорачивания секций обмотки возбуждения трансформатора 1, Обмотки контакторов 13 и 14 соединены с ячейками встречно-параллельно включенных диодов 16-19, которые, в свою очередь, соединены с контактами исполнительных реле 6 и 7 узла 4 контроля напряжения. Блок 12 схемных переключений подсоединен посредством контактов 1О и 11 потока к выпрямителю 3 блока 2 питания. Устройство работает следующим образом. При номинальном напряжении Б сети ис- полнительньге реле 6 и 7 узла 4 контроля напряжения, получающего управляющие сигналы с линии через контакты 10 или 11 узла 8 направления мощности, соот- ветстве1шо направлению перетока мощности по линии, выключены. Контакторы 13 и 14 обесточены, а нх контакты отключают обмотку возбуждения от источника 2питания и закорачивают обе секции, обмотки возбуждения трансформатора 1. При переччзке мощности в линии от А к В замыкаются контакты 10 узла 8 контроля направления мощности. В случае по- вышения напряжения в линии срабатывает исполпительное реле 6 и замыкает свои контакты в блоке 12 схемных переключеНИИ. Точка а блека 12 имеет положительный потенциал, а точка в - отрица- тельный. Электрический ток, проходя че- рез диод, вызывает срабатывание контакто ра 14 и, следовательно, подачу питания на правую по схеме секцию обмотки возбуждения. В случае понижения напряжения в лини срабатывает исполнительное реле 7 и замыкает свои контакты в блоке 12 схем- ных переключений. Точка а блока 12 по прежнему имеет положительный потенциал, а точка в - отрицательный. Электрический ток, проходя через диод 17, вызывает срабатывание контактора 13, и следовательно, подачу питания на левую по схеме секцию обмотки возбуждения. При перетоке мощности в линии от В н А замыкаются контакты 11 узла S конт роля направления мощности. Вследствие этого точка а получает отрйцательш 1й потенциал, а точка в - положительный. Это приводит к тому, НТО при замыка НИИ контактов 6 узла контроля напряжения электрический ток проходит через диод 16 и вызывает срабатывание контакто- ра 13. При замыкании контакте 7, электрический ток проходит чфез диод 19 и вызывает срабатывание контактора 14. Это приводит к подаче напряжения, соответственно, на одну или другую секцию обмотки возбуждения. Таким образом, использование предлагаемого устройства для автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,4 кВ с двухсторонним питанием позволяет повысить точность регулирования напряжения, увеличить наделшость работы вольтодобавочного трансформатора,. а также упростить конструкцию блока автоматического включения обмотки возбуждения. Формула изобретения 1. Устройство для автоматическогх регулирования напряжения в сетях с двух- сторошшм питанием, содержащее волычэдобавочный трансформатор с последош1тель- ной обмоткой включаемой в распределителькую линию, блок питания и блок автоматн ческохх) включения обмоткв возбуждения вольтодобавочного трансформатора, состо - ящий из уола контроля напряжения с блоками контроля минимально и максимально допустимых пределов отклонения напряжеЦЦЯ от номинала и выходными реле, блока схемных переключений и соединенного с ним узла закорачивания обмотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора с блоком управления, а также блока контро- ля направления потока мощности в линиа с выходньши контактами, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования .напряжения и повышения надежности работы, входы у ала контроля напряжения подключены через за- поминающие контакты блока контроля направления потока мощности к выводам последовательной обмоткв вольтодобавочно- го трансформатора, а выходные контакты блока закорачиваная подключены к обеим секциям обмотки возбуждення. 2. Устройство при, l,oтлич0 ю щ е е с и тем, что, с целью упроще- ния блока автоматического включения об мотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора, блок управления узлом закорачивания и блок схемных переключе. НЕЙ выполнены в виде одного блока, содер жащего два контактора, каждый из которых соединен последовательно с ячейкой встреч но-«араллельно включенных дяодов, соедЕ« венных посредством замыкающих контак тов выходных реле узла контроля ыапряже ния и койтактов узла контроля направления потока МОЩНОСТИ с выпрямителем пс- точквка питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3560843, кл. Н 02 Р 13/16, 1971. 2.Патент Франции № 2073183, кл. Н 02 Р 13/00, 1972. 3,Авторское свидет€ льство МЬ 443440, кл. Н 02 Т 3/12, 1974.