Четырехпроводная электрическая сеть
Патент 537416
Авторы
Классы МПК
Четырехпроводная электрическая сеть
Иллюстрации
Реферат
О П ИСА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i1) 5374I6
Сева Советских
Свкиавкстичвскнх
Рвссувлнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.75 (21) 2141086/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44
Дата опубликования описания 03.12.76 (51) М, Кл 2 Н 02J 3/26
Государственный комктвт
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.3 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
С. M. Рожавский, Б. M. Ильчеико и l0. Ф. Свергун
Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (54) ЧЕТЫРЕХПРОВОДНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ
Изобретение относится к схемам электрических сетей переменного тока и может найти широкое применение в городской, сельской или промышленной четырехпроводной распределительной сети напряжением до 1000 В.
Существующая в четырехпроводных сетях несимметрия напряжений приводит к резкому ухудшению работы трехфазных и однофазIlblx приемников электрической энергии,ухудшению их технических и экономических характеристик, в частности, увеличению потерь электрической энергии в двигателях и снижению светоотдачи ламп.
Симметрирование является необходимым для улучшения режима напряжений в четырехпроводной сети.
Известна четырехпроводная сеть, состоящая из распределительного трансформатора со схемой обмоток «звезда — звезда с нулем», трех фазных проводов, присоединенных к выводам трансформатора, и четвертого — нулевого провода, присоединенного к нулевому выводу трансформатора. Нулевой провод многократно заземлен. К сети присоединены нагрузки: трехфазная (например, электродвигатели), подключенная к трем фазным проводам, и однофазные — присоединенные между фазными проводами и нулевым проводом (1).
Недостатком известной сети является высокая чувствительность к нарушению равномерности распределения и потребления мощности по фазам однофазными приемниками элект5 роэнергии. Незначительная неравномерность распределения по фазам нагрузки, связанная со случайными изменениями режима работы и потребления, приводит к заметному искажению системы напряжений, к неснмметрпи, 10 которая носит случайный (статистпческпй) характер.
Несимметрия напряжений в известной сети определяется, главным образом, напряжением
15 смещения нейтралп, величина которого при прочих равных условиях является также функцией суммарного сопротивления нулевой последовательности распределительного трансформатора.
20 Ближайшим к изобретению техническим решением является четырехпроводная электрическая сеть, состоящая из распределительного трансформатора, со схемой соединения обмоток «звезда — звезда с нулем» трех фазных
25 и нулевого проводов, и вспомогательного трансформатора, выполненного на основе двух однофазных трансформаторов, высотного и основного, соединенных по Т-образной схеме
Скотта, обмотки которого связаны с фазнымп
30 и нулевыми проводами.
537416
Существенными недостатками этой сети является принципиальная невозможность доведения напряжения нулевой последовательности в сети до нуля, так как общее сопротивление токам нулевой последовательности (сопротивление распределительного трансформатора и параллельно ему включенное сопротивление симметрирующего устройства) принциш1ально не может быть доведено до нуля, а всегда будет составлять какую-то конечную величину, следовательно, напряжение нулевой последовательности всегда будет оставаться.
Уменьшение общего сопротивления нулевой последовательности сети за счет симметрирующего устройства пропорционально мощности и габаритам этого устройства, т. е. стремление к уменьшению общего сопротивления нулевой последовательности ведет к увеличению мощности симметрирующего устройства, Цель изобретения — улучшение качества электрической энергии путем полной компенсации напряжения нулевой последовательности. Поставленная цель достигается благодаря тому, что первичная обмотка вспомогательного трансформатора соединена по схеме «звезда с нулем», подключена к трем фазным проводам, нейтраль — к нулевому выводу распределительного трансформатора, а вторичная обмотка соединена по схеме «разомкнутый треугольник» и включена между нулевым выводом распределительного трансформатора и началом нулевого провода.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Четырехпроводная электрическая сеть состоит пз распределительного трансформатора
1 со схемой соединения обмоток «звезда— звезда с нулем», трех фазных проводов А, В, С и нулевого провода О.
Между нулевым выводом трансформатора
1 и началом нулевого провода О включена вторичная обмотка трехфазного вспомогательного трансформатора 2, соединенная по схеме «разомкнутый треугольник». Первичная обмотка трансформатора 2 соединена по схеме «звезда с нулем» и подключена к фазным проводам А, В, С и нулевому проводу О. К сети подключены однофазные потребители 3 и трехфазные 4, например электродвигатели.
Искажение фазных напряжений в сети определяется, главным образом, величиной напряжения нулевой последовательности Up. Ha выводах обмотки «разомкнутый треугольник» трансформатора 2 также индуктируется напряжение Up" . Г1ри соответствуюшей полярности включения этой обмотки в рассечку ну левого провода напряжение нулевой последовательности компенсируется, и система напряжений в сети становится симметричной.
11редлагаемая четырехпроводная электрическая сеть нечувствительна к нарушению равномерности распределения и потребления мощности по фазам однофазными приемниками. Система фазных напряжений в любых рабочих режимах остается симметричной.
Замена известной сети на предлагаемую только в сельской местности позволяет существенно симметрировать трехфазную систему напряжений и повысить фазные напряжения.
Формула изобретения
Четырехпроводная электрическая сеть, состоящая из распределительного трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда— звезда с нулем», трех фазных и нулевого проводов и вспомогательного трансформатора, обмотки которого связаны с фазным и нулевым проводами, отличающаяся тем, что, с цслью повышения качества электроэнергии путем полной компенсации напряжения нуле. вой последовательности, первичная обмотка вспомогательного трансформатора соединена по схеме «звезда с нулем», подключена к трем фазным проводам, нейтраль — к нулевому выводу распределительного трансформа4р тора, а вторичная обмотка соединена по схеме «разомкнутый треугольник» и включена между нулевым выводом распределительного трансформатора и началом пулевого провода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Имшенецкий В, Н. и др. Сельские электрические сети, изд. «Колос», М,, 1970, стр.
76.
>р 2. Авт. св. № 461471, кл. Н 02J 3/26, 1973.
Редактор В. Девятов
Составитель Е. Фотина
Текред Е. Петрова
Корректор Н. Аук
Заказ 2531/12 Изд. № 1796 Тираж 882 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2