Трехфазная система электропитания Советский патент 1980 года по МПК H02J3/26 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ЭЯЕКТРОШ1ТАНМ 1 . Предложение относится к области элёкт ротехники и может быть использовано э системах электропитания промышленных установок и транспортных средств, содержащих трехфазный источник питания с выведенной нулевой точкой выходных цепей. Если система помимо трехфазных нагрузок питает группу однофазных потребит&телей, включенных между одним из линейных проводов и нулевым проводом, то, вследствии неодинаковости мощности нагрузок, включенных на отдельные фазы, происходит разбаланс фазных напряжений, так как напряжение источника регулируется общим регулятором. Известны схемы стабилизации (симметрирования) напряжения трехфазной системы путем включения в силовую пепь отдельных фаз регулируемых последовательных или параллельных импедансов (реакто ров и конденсаторов) l . В таких системах установленная мощность и габариты регулирующих (симмет рнрующих) блоков достаточно велики, так как либо, по ним проходит полный ток нагрузки, либо к ним приложено полное напряи ение нагрузки. Известна также трехфазная система со стабилизацией фазных напряжений, в которой используется только один подгрузочНЫ.Й симметрирующий импеданс, подключаемый к фазе с наивысшим напряжением с помощью блока полупроводниковых переключателей переменного сигналу на-, пряжения пулевой последовательности 2, В такой системе габариты подгрузочного импеданса меньше, чем в рассмотренной ранее, однако она достаточно слолша. Известна также трехфазная система электропитания с нулевым проводом, в которую введен вспомогательный трехфаз- . ный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к источнику питания системы, а вторичные соединены между собой последовательно и подключены между нулевым выводомисточПйка питания в нулевым проводом системы 3J. 3738 Ток вторичных обмоток БОНОМогатель- ного трансформатора равен току неб0лак са фаз, а напряжения на вторич11ьгх обмотках доплаты в несколько раз превьпиать на прялсения на первичных Обмотка;х для получения малого статизма при симметрироваНИИ напряжений. Поэтому габариты вспомогательного трансформатора достаточно веЛики. :. .-. , -/ Это устройство наиболее близко к изобретонию по технической сущности. Цель изобретения - уменьшение установлешой мощности системы. Эта цель достигается тем, что в трехфазной системе электропитания с нулевым проводом, содержащей трехфагшый источник питания с нулевым йыводом и вспомогательный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между нулевым выводом источника питант-ш и нулевым проводоМ системь, указанный Бспомогатель ный трансформатор выполнен однофазным, а его первичная обмотка включена на выход вновь введенного усилителя, на вход которого дополнительно введеш1ы,й фильтр напряжения нулевой последовательгности, подсоединенный к источнику питания. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы; на фпг. 2 ™ векторньте диаграммы напряжений. Трехфазная система электропитания (фиг. 1) содержит источник питания 1 (генератор или статический преобразоватхэль), входныецепи которого имеют ведешу7о нулевую точку 0. ./.-Источник питает группу одаофазных потребителей 2, распределенньпс по возможности равномерно между фазами. . - На зажимы нагрузки включен измерИтельный фильтр напряжения нулевой по сле доватеяьности 3, выполненный по любой йзвестноГ схеме,. . - . Выведенная фильтром составляющая напряжения Нулевой последовательности усиливается по мощности (если Требуется, и по найрйжению) в усилителе . 4 и вводится (например через трансформатор 5) в линию связи нулевой точки источника О с нулевым проводом (Землей) системы О. Источник питания имеет общий для всех фаз регулятор напряжения 6 (регулятор возбуждения генератора или регулятор нходного напряжения статического преобразователя), управляемый от измеритель ного органа среднего напряжения трех 7. 64 Стабилизация фазных напряжений в сиотеме осуществлена следующим образом, При изменении величины нагрузки, скорооти вращэния генератора (вхошюго напряжениз статического преобразователя) темнературы и рругкх. факторов регулятор на пряжения б, работая по обычному замкну тому циклу с блоком 7, компенсационным. способом стабилизирует величину трехфазных напряжений, J , , 0). оз никазощий вследствие нёидеальности раопределев;ия по фазам нагрузок потребите 2, разбаланс фазных напряжений (фиг, измеряется в блоке 3 в виде напряженнй нулевой последовательности UQ ™ напряжение подается в усилитель. 4, вьтолненный так, чтобы-не вносить искажений в фазу усиливаемого . сигнала, например, как линейный класса В, или как ключевой класса D . Снимаемое с выхода усилителя напряжение ооч смещает положение нулевой точки источника питания- так, чтобы напряжения U U(, Uf, были выражены по величине (фиг. 2, а) и составляющая нулевой последовательности Q2. снизилась до миним туга, определяемого коэффициентом усиления усилителя 4 с трансформатором 5. Таким образом, .осуществляется автсматически компенсационным способом коррекция величины фазных нaпpя Jieний (их взаимное 1зыравнивание). Мощность усилителя 4 и трансформатора 5 составляет еди-. нйцы или доли процента от номинальной мощности нагрузки системы, так, как ток гходе усилителя равен току разбалан нагрузок системы (составляет 10-15% нЬминального тока фазы), а напряжение напряжению небаланса (1-3% номинального фазного напряжения).. Следова е ь«° габариты и масса вспомогательного трансформатора 5 в предложенной системе значительно (в десятки раз) меньще, чём в прототипе. Выполнение фильтра нулевой последовательности на резисторах также позволяет миниатюризировать устройство. Остающаяся несимметрия линейных напряжений (составляющая обратной последовательности) часто является приемлемой для использованной в системе трехфазной нагрузки и для самого источника питания. В отличие от фиг. 2, где для нагляднбсти разбаланс напряжений сильно увеличён, при разбалансе линейных напряжений в (2-3)%, результ1фующий угол между векторами фазных напряжений ., отличается от 120° на 2-3°.