RU2516461C2 - Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers - Google Patents

Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers Download PDF

Info

Publication number
RU2516461C2
RU2516461C2 RU2012134359/07A RU2012134359A RU2516461C2 RU 2516461 C2 RU2516461 C2 RU 2516461C2 RU 2012134359/07 A RU2012134359/07 A RU 2012134359/07A RU 2012134359 A RU2012134359 A RU 2012134359A RU 2516461 C2 RU2516461 C2 RU 2516461C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
line
arresters
current
modes
Prior art date
Application number
RU2012134359/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012134359A (en
Inventor
Михаил Алексеевич Таранов
Павел Тимофеевич Корчагин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА)
Priority to RU2012134359/07A priority Critical patent/RU2516461C2/en
Publication of RU2012134359A publication Critical patent/RU2012134359A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516461C2 publication Critical patent/RU2516461C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device for balancing open-phase modes in the line 10kV for remote consumers contains a current-limiting inductor, arresters and a converting unit consisting of a three-phase rectifier, which inputs are connected through the current-limiting inductor and arresters to a three-wire network and which outputs are connected to a capacitance divider; a three-phase five-level inverter is connected in parallel to it and its control electrodes are connected to the control unit connected through the battery to a photoelectric converter.
EFFECT: improving operational reliability of the line 10 kV, recovering open-phase modes in case of one phase loss or single-phase solid fault, even distributing of load by phases, mobility and independence of the device.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания надежных систем электроснабжения потребителей электроэнергии, находящихся на значительном удалении от узлов питания.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to create reliable power supply systems for electricity consumers located at a considerable distance from power supply units.

Известно устройство для защиты трехфазных потребителей от обрыва фаз [а.с. RU №2039406, МПК6 Н02Н 7/09, 09.07.1995 г.], содержащее первый формирователь оперативного сигнала, подключенный к фазам контролируемой сети, на выход которого включено суммирующее звено, один вывод которого соединен с пороговым элементом, исполнительный элемент и второй формирователь оперативного сигнала, включенный в нейтраль нагрузки. Второй формирователь оперативного сигнала выполнен в виде однофазного выпрямителя, выход которого подключен к средней точке суммирующего звена, выполненного в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, один вывод исполнительного элемента соединен с пороговым элементом, а вторые выводы исполнительного элемента и суммирующего звена соединены с клеммой для подключения «земли».A device for protecting three-phase consumers from phase failure [A. with. RU No. 2039406, IPC 6 Н02Н 7/09, 07/09/1995], containing the first driver of the operational signal connected to the phases of the controlled network, the output of which includes a summing link, one output of which is connected to a threshold element, an actuator and a second driver operational signal included in the neutral load. The second driver of the operational signal is made in the form of a single-phase rectifier, the output of which is connected to the midpoint of the summing element, made in the form of two series-connected capacitors, one output of the actuating element is connected to the threshold element, and the second conclusions of the actuating element and summing element are connected to the terminal for connection " land. "

Недостатком устройства является невозможность работы в сети на напряжение 10 кВ, способом защиты является отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.The disadvantage of this device is the inability to work on the network at a voltage of 10 kV, a protection method is to disconnect the consumer from the network in case of an out-of-phase mode.

Известно устройство для контроля и защиты трехфазной нагрузки [а.с. RU №2024144, МПК5 Н02Н 3/24, Н02Н 7/09, 30.11.1994 г.], принятое за прототип, содержащее преобразующий блок, выход которого соединен с регистрирующим блоком, трехфазный инвертор и датчик тока, причем датчик тока подключен к входу преобразующего блока и включен в цепь питания трехфазного инвертора, подключенного к клеммам для соединения с нагрузкой, а выход регистрирующего блока подключен к входу управления трехфазного инвертора.A device for monitoring and protecting a three-phase load [A. with. RU No. 2024144, IPC 5 Н02Н 3/24, Н02Н 7/09, 11/30/1994], adopted as a prototype, comprising a conversion unit, the output of which is connected to a recording unit, a three-phase inverter and a current sensor, the current sensor being connected to the input the transforming unit and is included in the power circuit of a three-phase inverter connected to the terminals for connecting to the load, and the output of the recording unit is connected to the control input of the three-phase inverter.

Недостатком устройства является способ защиты, направленный на отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.The disadvantage of this device is a protection method aimed at disconnecting the consumer from the network in case of an out-of-phase mode.

Задача изобретения - повышение надежности работы линии 10 кВ, восстановление неполнофазных режимов при выпадении одной фазы или в случае однофазного металлического замыкания на землю, равномерное распределение нагрузки по фазам, мобильность и автономность устройства.The objective of the invention is to increase the reliability of the 10 kV line, restore non-phase conditions in the event of a single phase or in the case of a single-phase metal earth fault, uniform distribution of the load in phases, mobility and autonomy of the device.

Для достижения поставленной задачи устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей содержит преобразующий блок, трехфазный инвертор, запитывающий трехфазную нагрузку, причем токоограничивающий реактор и разрядники подключены к входам трехфазного выпрямителя преобразующего блока, выходы которого соединены через емкостной делитель с трехфазным пятиуровневым инвертором, блок управления которого получает независимое автономное питание от батареи, заряжаемой фотоэлектрическим преобразователем.To achieve the task, the device for balancing non-phase modes on the 10 kV line for remote consumers contains a conversion unit, a three-phase inverter supplying a three-phase load, and the current-limiting reactor and arresters are connected to the inputs of a three-phase rectifier of the conversion unit, the outputs of which are connected through a capacitive divider with a three-phase five-level inverter, the control unit of which receives independent independent power supply from a battery charged by a photoelectric converter lem.

Предлагаемое изобретение поясняется принципиальной электрической схемой, представленной на фиг.1 - устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей.The invention is illustrated by the circuit diagram shown in figure 1 - a device for balancing out-of-phase modes on a 10 kV line for remote consumers.

Устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей состоит из токоограничивающего реактора 1, разрядников 2 и преобразующего блока 3, состоящего из трехфазного выпрямителя 4, входы которого подключены через токоограничивающий реактор 1 и разрядники 2 к трехпроводной сети, к выходам которого подключен емкостной делитель 5, параллельно ему включен трехфазный пятиуровневый инвертор 6, управляющие электроды которого соединены с блоком управления 7, подключенного через батарею 8 к фотоэлектрическому преобразователю 9.The device for balancing non-phase modes on the 10 kV line for remote consumers consists of a current-limiting reactor 1, arresters 2 and a converting unit 3, consisting of a three-phase rectifier 4, whose inputs are connected through a current-limiting reactor 1 and arresters 2 to a three-wire network, to the outputs of which a capacitive divider is connected 5, in parallel with it, a three-phase five-level inverter 6 is connected, the control electrodes of which are connected to a control unit 7 connected via a battery 8 to a photoelectric pre photoelectret 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При нормальном режиме работы линии переменное напряжение, прикладываемое через токоограничивающий реактор 1 и разрядники 2 к трехфазному выпрямителю 4 преобразующего блока 3, выпрямляется и поступает к емкостному делителю 5 с параллельно включенному ему трехфазному пятиуровневому инвертору 6, где выпрямленное напряжение преобразовывается в переменное с равномерным распределением нагрузки по фазам. Блок управления 7 получает питание от батареи 8, заряжаемой от фотоэлектрических преобразователей 9.During normal operation of the line, the alternating voltage applied through the current-limiting reactor 1 and arresters 2 to the three-phase rectifier 4 of the converter unit 3 is rectified and supplied to the capacitive divider 5 with a three-phase five-level inverter 6 connected in parallel to it, where the rectified voltage is converted to alternating voltage with uniform load distribution in phases. The control unit 7 receives power from a battery 8 charged from the photoelectric converters 9.

При аварийном режиме в первый момент времени всплески токов и напряжений гасятся токоограничивающим реактором 1 и разрядником 2, что обеспечивает защиту преобразующего блока 3. В установившемся режиме неполнофазное переменное напряжение поступает на трехфазный выпрямитель 4, а затем выпрямленное - на трехфазный пятиуровневый инвертор 6, на выходе которого формируется симметричное трехфазное напряжение, питающее потребителя. Питание блока управление 7 от батареи 8, заряжаемой от фотоэлектрических преобразователей 9, обеспечивает автономность устройства, мобильность (возможность установки в любом месте линии), снижает массогабаритные показатели преобразователя 3 и обеспечивает его работоспособность, то есть бесперебойное питание трехфазных потребителей, в случае исчезновения одной из фаз.In emergency mode, at the first moment of time, surges of currents and voltages are suppressed by the current-limiting reactor 1 and spark gap 2, which protects the converter unit 3. In the steady state, the non-phase alternating voltage is supplied to a three-phase rectifier 4, and then rectified to a three-phase five-level inverter 6, at the output which forms a symmetrical three-phase voltage that feeds the consumer. The power supply of the control unit 7 from the battery 8, which is charged from the photoelectric converters 9, provides the device autonomy, mobility (the ability to install anywhere on the line), reduces the overall dimensions of the converter 3 and ensures its operability, that is, uninterrupted power supply of three-phase consumers, in the event of the disappearance of one of phases.

Claims (1)

Устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей, содержащее преобразующий блок, трехфазный инвертор, запитывающий трехфазную нагрузку, отличающееся тем, что токоограничивающий реактор и разрядники подключены к входам трехфазного выпрямителя преобразующего блока, выходы которого соединены через емкостной делитель с трехфазным пятиуровневым инвертором, блок управления которого получает независимое автономное питание от батареи, заряжаемой фотоэлектрическим преобразователем. A device for balancing non-phase modes on a 10 kV line for remote consumers, comprising a conversion unit, a three-phase inverter supplying a three-phase load, characterized in that the current-limiting reactor and arresters are connected to the inputs of a three-phase rectifier of the conversion unit, the outputs of which are connected through a capacitive divider with a three-phase five-level inverter, the control unit of which receives independent independent power supply from a battery charged by a photoelectric converter.
RU2012134359/07A 2012-08-10 2012-08-10 Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers RU2516461C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134359/07A RU2516461C2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134359/07A RU2516461C2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012134359A RU2012134359A (en) 2014-02-20
RU2516461C2 true RU2516461C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=50113850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134359/07A RU2516461C2 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516461C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024144C1 (en) * 1991-02-04 1994-11-30 Арзамасское опытно-конструкторское бюро "Темп" Three-phase load checking and protection device
RU2039406C1 (en) * 1991-07-02 1995-07-09 Рябинин Борис Павлович Equipment for protection of three-phase loads against phase break
US5502611A (en) * 1994-10-14 1996-03-26 Square D Company Circuit for providing phase loss and phase imbalance protection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024144C1 (en) * 1991-02-04 1994-11-30 Арзамасское опытно-конструкторское бюро "Темп" Three-phase load checking and protection device
RU2039406C1 (en) * 1991-07-02 1995-07-09 Рябинин Борис Павлович Equipment for protection of three-phase loads against phase break
US5502611A (en) * 1994-10-14 1996-03-26 Square D Company Circuit for providing phase loss and phase imbalance protection

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012134359A (en) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9431922B2 (en) ARC fault protection for power conversion
US10734944B2 (en) Inverter having grid disconnection point and insulation resistance measurement and method for measuring an insulation resistance
WO2010116806A1 (en) Power conversion device
US8897040B2 (en) Power converter systems and methods of operating a power converter system
US9509231B2 (en) Power converter system, damping system, and method of operating a power converter system
US20130322131A1 (en) Cascaded converter station and cascaded multi-terminal hvdc power transmission system
JP5468816B2 (en) Grid-connected inverter system
CN102484372A (en) Power conditioner for photovoltaic power generation
CN103580264A (en) Direct current micro-grid system with power supplied in looped network form
KR20190132855A (en) Power conversion system connected grid for supporting grid
WO2023183491A1 (en) Communication systems and synchronization techniques for energy storage systems
EP2945246B1 (en) Voltage adjusting apparatus
RU2516461C2 (en) Device for balancing open-phase modes in 10kv line for remote consumers
JP5490263B2 (en) Power converter
WO2018060129A1 (en) A power converter system for power quality compensation and load balancing connected to an electric power distribution grid
JP5656794B2 (en) Grid-connected power conditioner and photovoltaic power generation system using the same
KR20090078187A (en) Transformer with ground wire applying direct current circuit breaker
Basith et al. A novel approach of dynamic voltage restorer integration with ultra capacitor for proper voltage sag compensation
KR20170118539A (en) Apparatus for controlling solar light voltage
JP6402603B2 (en) Power conversion device and power conversion system
US20240171072A1 (en) Dc/dc converter device for a wind turbine, an electric drive system, or an industrial dc supply network and operating method
RU2661479C1 (en) Dc power transmission substation
US11955908B2 (en) Auto-configurable energy storage system
JP5963234B2 (en) DC input high frequency insulated AC bus
RU2645746C1 (en) Two-branch dc transmission substation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150811