початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2046490

ПРИСТРІЙ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ У трипровідні ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ

Ім'я винахідника: Баків Ю.В.
Ім'я патентовласника: Іванівський державний енергетичний університет им.В.И.Ленина
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1993.06.08

Використання: для підвищення якості електропостачання за рахунок використання багатофункціонального пристрою, що виконує завдання обмеження струмів короткого замикання, компенсації вищих гармонік і реактивної потужності, регулювання напруги і симетрування струмів навантаження і напруги. Суть винаходу: струмообмежуючими пристрій і джерело реактивної потужності, виконані на основі керованих реакторів і конденсаторних батарей, управляються за допомогою програмованого контролера, причому керовані вентилі тиристорного джерела реактивної потужності з'єднані в зірку і підключені до фаз електричної мережі через обмотки управління реактора, послідовно з якими включені конденсаторні батареї, підключені до фаз некерованого випрямляча, навантаженого на обмотки підмагнічування реактора і резистор.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до електротехніки і призначене для підвищення якості електропостачання промислових установок в трьохпровідних електричних мережах, під яким розуміється підвищення якості електроенергії у електроприймачів і надійності їх роботи за рахунок обмеження струмів короткого замикання, компенсації реактивної потужності, регулювання напруги, компенсації вищих гармонік, вирівнювання струмів навантаження і симетрування напруг.

Відомі комбіновані пристрої симетрування напруг і струмів трифазних мереж, що містять до шести силових елементів, що мають поздовжнє і поперечне включення.

Основний їх недолік полягає в низькій економічності і в неможливості використання одночасно для обмеження струмів короткого замикання, компенсації вищих гармонік, компенсації реактивної потужності і регулювання напруги. Відсутня можливість плавного регулювання показників якості електроенергії.

Відомо пристрій для регулювання реактивної потужності трифазної мережі змінного струму, що містить трифазну конденсаторних батарей, кожна фаза якої складається з двох послідовно з'єднаних секцій, ланцюжки по числу фаз з послідовно включених двох реакторів і зустрічно-паралельно включених тиристорів. Пристрій може бути одночасно використана для компенсації реактивної потужності і для симетрування режиму електричної мережі.

Недоліки пристрою полягають у відсутності обмеження струмів короткого замикання, в низьких фільтруючих властивості і в підвищеної генерації вищих гармонік.

Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності і досягається результатами є пристрій, який містить тиристорний джерело реактивної потужності, виконаний у вигляді тиристорного мосту, в одну діагональ якого включені дві обмотки управління керованого реактора, а в іншу діагональ включений резистор, причому основні обмотки керованого реактора введені в електричну мережу послідовно.

Недоліки пристрою: малий діапазон регулювання реактивної потужності та підвищена генерація вищих гармонік.

Зазначені вище недоліки усуваються в пропонованому пристрої підвищення якості електропостачання в трьохпровідних електричних мережах шляхом підвищення діапазону регулювання реактивної потужності і зниження рівня генерації вищих гармонік.

Це досягається підключенням керованих вентилів тиристорного джерела реактивної потужності, з'єднаних в зірку, до фаз електричної мережі через обмотки управління керованого реактора, забезпечується підключенням послідовно з'єднаних обмоток управління керованого реактора і конденсаторних батарей до фаз некерованого трифазного мостового випрямляча, навантаженого на обмотки підмагнічування керованого реактора і резистор .

	На фіг. 1 приведена схема електричних з'єднань пристрою підвищення якості електропостачання в трьохпровідних електричних мережах; на фіг. 2 конструкція однієї фази магнітної системи керованого реактора з немагнітними зазорами; на фіг. 3 блок-схема пристрою управління симисторами керованого реактора. Пристрій містить три керованих реактора, кожен з яких складається з двох основних обмоток 1, 2, з'єднаних згідно-послідовно, з поздовжнім включенням в електричну мережу (фіг. 1). До спільної точки з'єднання обмоток 1, 2 підключені конденсаторні батареї 3, з'єднані в трикутник, і послідовно з'єднані обмотки 4, 5 управління. Інші висновки обмоток 4, 5 підключені до керованим вентилів (сімісторов) 6, сполученим в зірку, і до фаз некерованого випрямного моста 7 через конденсаторні батареї 8. Випрямляючий міст навантажений на обмотки 9, 10 подмагничивания і резистор 11. Магнітна система 12 кожного керованого реактора виконана четирехстержневой з немагнітними зазорами в кожному стрижні (фіг. 2). На середніх стрижнях розміщуються основні обмотки 1, 2 і обмотки 4, 5 управління. На крайніх стрижнях знаходяться обмотки 9, 10 управління.

Система вимірювання та управління симисторами 6 (фіг. 3) складається з датчика 15 струму (похідною струму), підключеного до виходу трансформаторів 13 струму, фільтра 16 вищих гармонік і фільтра 17 напруг зворотної і нульової послідовностей, з'єднаних з вторинними обмотками трансформатора 14 напруги, перетворювача 18 реактивної потужності, що має з'єднання з виходами трансформаторів 13 струму і трансформаторів 14 напруги, і вимірювального блоку 19 напруги, підключеного до вторинних обмоток трансформатора 14 напруги. Виходи вимірювальних блоків 15-19 через комутатор 20 і аналого-цифровий перетворювач (АЦП) 21 підключені до входу програмованого контролера 22. Управління симисторами 6 здійснюється з виходу блоку 24 імпульсно-фазового управління через цифроаналоговий перетворювач (ЦАП) 23, підключений до виходу програмованого контролера 22 відповідно до закладений в контролер програмою.

Працює пристрій підвищення якості електропостачання в трьохпровідних електричних мережах наступним чином.

При виникненні короткого замикання в електричній мережі відбувається спрацьовування датчика 15 струму (похідною струму), під дією якого програмований контролер 22 впливає через ЦАП 23 на блок 24 імпульсно-фазового управління. Забезпечується повне відкривання сімісторов 6. Подмагничивание з реакторів, яке викликалося протіканням випрямленого струму через обмотки 9, 10, знімається. Індуктивний опір реакторів, залежне від основних обмоток 1, 2 і згідно включених з обмотками 1, 2 обмоток 4, 5 управління, різко зростає, забезпечуючи ефективне обмеження струмів короткого замикання. Після зникнення (відключення) короткого замикання пристрій повертається в нормальний режим роботи.

При повністю закритих сімісторов 6 забезпечується максимальне подмагничивание магнітної системи 12 реакторів. Їх індуктивний опір трохи. Конденсаторні батареї 8 видають максимальну реактивну потужність в електричну мережу. Конденсаторні батареї 3 забезпечують базову компенсацію реактивної потужності, яка не змінюється в часі. Змінюючи кут управління сімісторов 6 в залежності від показань перетворювача 18 і вимірювального блоку 19 під впливом блоку 24, керованого контролером 22, забезпечують зміна реактивної потужності, що викликається конденсаторними батареями 8, ступеня подмагничивания магнітної системи 12 керованих реакторів, а отже, падіння напруги на обмотках 1 , 2 реактора. Таким чином забезпечуються регулювання напруги на навантаженні і компенсація реактивної потужності.

Компенсація напруг зворотної та нульової послідовностей в разі несиметрії трехпроводной електричної мережі забезпечується пофазним управлінням сімісторов 6 під впливом блоку 24 в залежності від вихідних сигналів контролера 22 і ЦАП 23 відповідно до показань фільтра 17 зворотної та нульової послідовностей напруг електричної мережі. Зміні піддаються три поздовжніх індуктивних елемента (обмотки 1, 2), три поперечних індуктивних елемента (обмотки 4, 5), три ємнісних поперечних елемента (конденсаторні батареї 8), індуктивні елементи (обмотки 9, 10 подмагничивания) і активний елемент (резистор 11) , які і мають поперечний включення через випрямний міст 7.

Компенсація вищих гармонік забезпечується Т-образним шірокополюсним фільтром, що складається з основних обмоток 1, 2 реактора і ланцюги, що містить послідовно включені обмотки 4, 5 управління, конденсаторні батареї 8, некерований випрямний міст 7, навантажений на резистор 11 і обмотки 9, 10 подмагничивания. Підстроювання смуги пропускання фільтра забезпечується зміною кута управління сімісторов 6 відповідно до показань фільтра 16, яке впливає через комутатор 20 і АЦП 21 на контролер 22.

Зміна кута управління сімісторов 6 під дією безперервних вихідних сигналів блоку 24 через ЦАП 23 здійснюється відповідно до алгоритму програм, закладеної в контролер 22, в залежності від показань датчиків і блоків 15-19, підключених через комутатор 20 і АЦП 21 до входу контролера 22.

Пристрій підвищення якості електропостачання в трьохпровідних електричних мережах виконано з добре відомих елементів, що випускаються вітчизняною промисловістю. Воно може знайти найширше застосування для надійного і якісного електропостачання споживачів електричної енергії шляхом виконання компенсації реактивної потужності, компенсації вищих гармонік, регулювання напруги, симетрування струму і напруги навантаження, а й обмеження струмів короткого замикання.

Економічний ефект від застосування пристрою може бути досягнутий за рахунок поліпшення техніко-економічних показників: зниження втрат електроенергії, підвищення терміну служби електроприймачів, зниження капітальних витрат, зниження шкоди від ненадійності електропостачання за рахунок підвищення якості електроенергії та зниження рівнів струмів короткого замикання.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

ПРИСТРІЙ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ У трипровідні ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ, що містить тиристорний джерело реактивної потужності з керованим реактором, основні обмотки якого поздовжньо включені в електричну мережу, а обмотки управління поперечно включені в електричну мережу, що відрізняється тим, що керовані вентилі тиристорного джерела реактивної потужності з'єднані в "зірку "і підключені до фаз електричної мережі через обмотки управління реактора, послідовно з якими включені конденсаторні батареї, підключені до фаз некерованого випрямляча, навантаженого на обмотки підмагнічування реактора і резистор.

Версія для друку
Дата публікації 15.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів