Устройство для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях Советский патент 1983 года по МПК H02J3/26 

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройст ва., Устройство содержит фазные прово да 1-3 сети, нулевой провод 4, тран форматоры 5-7 тока концы вторичных обмоток которых соединены в звезду. Начала обмоток через активные сопротивления 8-10 также соединены в звезду. Блок сравнения и выявления несимметрии определяет соотношение токов каждой пары фаз 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1 и состоит из цепей, соединенгных в треугольник. Первая цепь содержит последовательно соединенные резистор 11, диод 12и конденсатор .,1 вторая - резистор 14, диод 15 и конденсатор 16 и третья - резистор 17, диод 18 и конденсатор 19, Вершины треугольника, образованны точкой соединения конденсаторов и ре зисторов, подкгаочены к трансформато рам тока, К точкам соединения диодов и конденсаторов подключаются входы усилителей 20-22, Усилители построен на транзисторах 23, в коллекторные и эммитерные цепи которых включены сопротивления 24 и 25 и к выходам ко торых через разделительные конденсаторы 26 подключаются исполнительною реле 27-29, Блок коммутации построен на реле 30-32 блокировки и реле 33-35 управления. Блок переключений состоит из встречно-параллельных тиристоров 36-41 и подключает симметрирующую нагрузку 42 к какой-либо фазе сети. Рассмотрим функциональную зависимость всех блоков, Токи, протекакяцие в фазах 1-3 пре образуются в пропорциональные напряжения трансформаторами 5-7 тока и резисторами 8-10 для блока сравнения ивыявления несимметрии, Соотнсшения токов каждой пары фаз 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1 определяются блоком сравнения и выявления несимметрии, который управляет блоком коммутации таким образом, что последний управляет блоком переключения, обеспечивакадим подключение симметрирующей нагрузки к более незагруженной фазе. Блок сравнения и выявления несимметрии работает следук щм образом, (на примере фаз 1 и 2), Усилитель, построенный на транзисторах 23, работает с параллельным смещением входа усилителя,- Сигнал смещения поступает от трансформатора тока, включенного в фазу 2, через резистор 11 и диод 12 на вход усилителя. Этот сигнал сравнивается с сигналом, поступающим от трансформатора тока, включенного в фазу 1, поступающего на вход усилителя через разделительный конденсатор 13, Резис тор 11 служит для регулирования величины смещения, а диод 12 определяет полярность подаваемого смещения. При равенстве сигнала от фазы 1и сигнала смещения от фазы 2 усилитель 20 заперт и исполнительное реле 27, подключенное к его выходу, находится в нормальном состоянии. В случае, когда сигнал от фазы 1 превышает сигнал смещения от фазы 2, усилитель отпирается и исполнительное реле 27 срабатывает. Таким образом определяется соотношение токов в сравнительных парах фаз. Устройство работает следующим образ СМ4. Предположим, что токи, протекающие в фазах 1-3, равны, т,е, , а симметрирующая нагрузка включена в фазу 3. В этом случае реле 35 своим 1-ым и,о, контактом самоблокировано, а вторым н,о, контактом управляет встречно-параллельными тиристорами 40-41, что и обеспечивает подключение симметрирукядей нагрузки 42 к фазе 3. Так как включение однофазных нагрузок носит в основном случайный характер, то предположим, что включение однофазной нагрузки происходит в фазе 3, а отключение - в 2, чем и вызывается несимметрия токов в сети, В данный момент времени имеет место случай, когда Симметрирукнцую нагрузку необходимо переключить на фазу 2, так как она является наименее загруженной, Переключение происходит следующим образом. Исполнительное реле 28 находится в нормальном, т,е, обесточенном, состоянии, так как сигнал смещения от фазы 3 превышает сигнал, поступаккций от фазы 2, и усилитель 2поэтому заперт. Исполнительные реле 27 и 29 срабатывают, так как сигналы смещения, поступакяцие на усилители 20 и 22, меньше сравниваемых сигналов. Своими и,о, контактами , они включают реле 30 блокировки, которое не позволяет срабатывать реле 33 управления, так как своими н,,з, контактами разрывает цепь питания реле 33. Также срабатывают вторые н.о, контакты реле 27 и 29, Второй н,о. контакт реле 27 включает реле 34, которое своим И.3, контактом деблокирует реле 35, тем самым размыкая контакт управления во встречнопараллельных тиристорах 40-41, включенных в фазу 3, а реле 34 становится на блокировку через свой н,о, контакт и н,э, контакты реле 34,35 и 31. При срабатывании реле 34 оно своим . смещением н,о. контактом включает контакт управления на встречно-параллельных тиристорах, включенных в фазах 2,Таким образом происходит переключение симметрируняцей нагрузки с фазы 3 на фазу 2, Переключением

симметрирующей нагрузки с перегруженной фазы на недогруженную добиваются симметрии токов в с заданной точностью, которую определяют выявитель неси1«5метрии и симметрирующая нагрузка.

Использование предлагаемого уст- ройства для перераспределения нагрузки между фазами трехфазных четырехпроводных электрических сетей позволяет разгружать более загруженную фазу и догружать недогруженную.

Формула изобретения

Устройство для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях, содержащее блок сравнения и выявления несимметрии, соединенный с блоком коммутации, подключенным к Злоку переключения нагрузок, трансф Грматоры тока, концы вторичйызГобмоток которых соединены в звезду.

а начала через резисторы также соединены в звезду, отличающееся тем, что, с целью упрощения, блок сравнения и выявления несимметрии выполнен из последовательно соединенных по числу фаз цепочек, каждая из которых состоит из резисторов, диодов и конденсаторов, включенных к треугольник, и усилителей на транзисторе, при этом точки соединения конденсаторов и резисторов подсоединены к соответствующим трансформаторам тока, точки соединения диодов и конденсаторов подсоединены к входам транзисторов усилите- . лей, а выходы усилителей - к входам блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Милях А.Н.,.Шидловский А.К.

и Кузнецов В.Г. Схемы симметрирования однофазных нагрузок в трехфазных цепях. Киев, Наукова думка. 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 516133, кл. Н 02 J 3/26, 1976.