RU2256273C1

RU2256273C1 - Electrical system

Info

Publication number: RU2256273C1
Application number: RU2003132023/09A
Authority: RU
Inventors: нина Е.В. Бур (RU); Е.В. Бурянина; нина Н.С. Бур (RU); Н.С. Бурянина; Ю.Ф. Королюк (RU); Ю.Ф. Королюк; В.Л. Олесова (RU); В.Л. Олесова; Л.А. Олесов (RU); Л.А. Олесов
Original assignee: Королюк Юрий Федорович; Бурянина Надежда Сергеевна
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-07-10

Abstract

FIELD: transmission of electric power in electric networks with an insulated neutral.

SUBSTANCE: an antiphase connection of the electric power sources is supposed in the electrical system, which makes it possible to make a four-wire power transmission line at preservation of the same level of transmitted power as via a two-circuit power transmission line with six line wires.

EFFECT: reduced loss of electric power, as well as reduced cost.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для передачи электрической энергии в электрических сетях с изолированной нейтралью.The invention relates to electrical engineering and can be used to transmit electrical energy in electrical networks with isolated neutral.

Известна электрическая система, содержащая трехфазные источники электрической энергии, симметричные трехфазные приемники электрической энергии и двухцепную линию электропередачи (Прототип. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /В.В.Ершевич, А.Н.Зейлигер, Г.А.Илларионов и др.; Под редакцией С.С.Рокотяна и И.М.Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с). В качестве источников электрической энергии могут быть как непосредственно трехфазные генераторы, так и шины повышенного напряжения.Known electrical system containing three-phase sources of electrical energy, symmetrical three-phase receivers of electrical energy and a two-circuit power line (Prototype. Reference book on the design of electric power systems / VV Ershevich, AN Zeyliger, G.A. Illarionov and others; Under edited by S.S. Rokotyan and I.M. Shapiro. - 3rd ed., revised and additional - M .: Energoatomizdat, 1985. - 352 s). As sources of electrical energy can be directly three-phase generators, as well as high voltage buses.

Однако известная электрическая система обладает значительными потерями электрической энергии и напряжения.However, the known electrical system has significant losses of electrical energy and voltage.

Целью изобретения является снижение потерь электрической энергии и потерь напряжения, а также снижение стоимости линии электропередачи.The aim of the invention is to reduce electrical energy losses and voltage losses, as well as reducing the cost of the power line.

Указанная цель достигается путем изменения схемы включения источников электрической энергии по сравнению с прототипом и уменьшением за счет этого числа линейных проводов до четырех.This goal is achieved by changing the circuit of the inclusion of electric energy sources in comparison with the prototype and reducing due to this the number of linear wires to four.

Структурная схема предлагаемой электрической системы приведена на фиг.1 и содержит два трехфазных источника электрической энергии 1, два трехфазных трансформатора 2, четырехпроводную линию электропередачи 3 и трехфазный приемник электрической энергии 4.The structural diagram of the proposed electrical system is shown in figure 1 and contains two three-phase sources of electrical energy 1, two three-phase transformers 2, four-wire power line 3 and a three-phase electric energy receiver 4.

Принцип работы предлагаемой электрической системы можно пояснить с помощью принципиальных схем, приведенных на фиг.2-4, следующим образом. Передача электрической энергии по двухцепной линии электропередачи от трехфазных источников электрической энергии Еа1, Еb1, Ec1 и Еа2, Еb2, Ес2 к трехфазным нагрузкам Za1, Zb1, Zc1, Za2, Zb2, Zc2 (фиг.2) производится в одном направлении, поэтому любой из линейных проводов одной из линий электропередачи может быть объединен с любым из линейных проводов другой линии в силу их независимости. Токи, протекающие по линейным проводам, определяются отношением значений фазных ЭДС к соответствующим сопротивлениям нагрузок. На фиг.3 приведена схема, в которой объединены в один провод линейные провода, соединяющие фазы а обоих источников электрической энергии с их нагрузками. Общий провод обозначен буквами mn.The principle of operation of the proposed electrical system can be explained using the circuit diagrams shown in figure 2-4, as follows. Electric energy is transmitted through a double-circuit power line from three-phase sources of electric energy Ea1, Eb1, Ec1 and Ea2, Eb2, Ec2 to three-phase loads Za1, Zb1, Zc1, Za2, Zb2, Zc2 (figure 2) in one direction, therefore, any of the linear wires of one of the power lines can be combined with any of the linear wires of another line due to their independence. The currents flowing along linear wires are determined by the ratio of the phase EMF values to the corresponding load resistances. Figure 3 shows a diagram in which linear wires are connected into one wire connecting the phases a of both sources of electrical energy with their loads. The common wire is indicated by the letters mn.

Очевидно, что ток в общем проводе mn будет равен сумме линейных токов Iа1 и Iа2. Если нагрузки всех фаз одинаковы (Za1=Zb1=...=Zc2), a напряжения обеих линий равны, синхронны и синфазны, то суммарный ток в проводе mn будет вдвое больше каждого из равных друг другу синфазных линейных токов Iа1 и Iа2.Obviously, the current in the common wire mn will be equal to the sum of the linear currents Ia1 and Ia2. If the loads of all phases are the same (Za1 = Zb1 = ... = Zc2), and the voltages of both lines are equal, synchronous and in-phase, then the total current in the wire mn will be twice as much as each of the in-phase linear currents Ia1 and Ia2 equal to each other.

Предположим теперь, что источники напряжения обеих линий равны и синхронны, но противофазны (фиг.4). Тогда линейные токи Iа1 и Iа2 будут тоже противофазны, а поскольку они равны по величине, ток в общем проводе mn будет равен нулю, следовательно, потенциалы точек m и n схемы равны. Поскольку ток в проводе mn равен нулю, то этот провод может быть удален.Assume now that the voltage sources of both lines are equal and synchronous, but out of phase (Fig. 4). Then the linear currents Ia1 and Ia2 will also be out of phase, and since they are equal in magnitude, the current in the common wire mn will be zero, therefore, the potentials of points m and n of the circuit are equal. Since the current in the wire mn is zero, this wire can be removed.

Таким образом, для передачи электрической энергии от двух трехфазных синхронных противофазных источников с равными напряжениями двум идентичным симметричным трехфазным нагрузкам требуется не шесть линейных проводов, а достаточно всего четырех при сохранении уровня передаваемой мощности.Thus, to transfer electrical energy from two three-phase synchronous antiphase sources with equal voltages to two identical symmetrical three-phase loads, not six linear wires are required, but only four are sufficient while maintaining the level of transmitted power.

Аналогичные рассуждения могут быть проведены и для иных схем соединения источников электрической энергии и нагрузок: звезда - треугольник, треугольник - треугольник, треугольник - звезда.Similar considerations can be made for other schemes of connecting sources of electric energy and loads: star - triangle, triangle - triangle, triangle - star.

Идентичность нагрузок может быть обеспечена, например, с помощью трансформаторов с параллельно соединенными вторичными обмотками, к которым подключена общая симметричная нагрузка.The identity of the loads can be ensured, for example, using transformers with parallel connected secondary windings to which a common symmetrical load is connected.

За счет уменьшения числа линейных проводов в предлагаемой электрической системе ожидается уменьшение потерь электрической энергии и напряжения по сравнению с прототипом, а также более низкая стоимость, связанная с меньшими затратами на ее сооружение и эксплуатацию.By reducing the number of line wires in the proposed electrical system, a decrease in the loss of electric energy and voltage is expected compared with the prototype, as well as a lower cost associated with lower costs for its construction and operation.

Claims

1. An electrical system containing two three-phase sources of electric energy, two three-phase transformers, a power line and a three-phase receiver of electric energy, characterized in that, in order to reduce losses of electric energy, voltage losses and the cost of the power line, the voltage of one of the sources of electric energy is out of phase the voltage of another source, the sources of electrical energy are connected in a star or a triangle, one pair of the same conclusions of the sources are interconnected, Each of the two remaining pairs of terminals of the sources of electric energy is connected to one of the four wires of the power line, the primary windings of both transformers are connected in a star or delta, one pair of the same terminals of the primary windings of transformers is connected to each other, each of the two remaining pairs of terminals of the primary windings of transformers is connected to the other ends of the wires of the power line, the primary and secondary windings of one of the transformers are connected among themselves according to, and the second transformer ra - counter, like outputs of the secondary windings of the voltage transformers are connected in parallel in a three phase circuit, to which a three-phase electric power receiver.

2. The electrical system according to claim 1, characterized in that the common connection point of the same conclusions of the sources of electrical energy is grounded.

3. The electrical system according to claim 1, characterized in that the common connection point of the same name of the terminals of the primary windings of the transformers is grounded.

4. The electrical system according to claim 1, characterized in that the connection point of the same conclusions of the sources of electrical energy and the connection point of the same conclusions of the primary windings of the transformers are grounded.