RU2633958C2 - Устройство для межфазного распределения тока (варианты) - Google Patents
Устройство для межфазного распределения тока (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633958C2 RU2633958C2 RU2016149928A RU2016149928A RU2633958C2 RU 2633958 C2 RU2633958 C2 RU 2633958C2 RU 2016149928 A RU2016149928 A RU 2016149928A RU 2016149928 A RU2016149928 A RU 2016149928A RU 2633958 C2 RU2633958 C2 RU 2633958C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- terminal
- turns
- winding
- sections
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
- H02H3/34—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
- H02H3/347—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system using summation current transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения энергетической эффективности однофазных потребителей, путем рекуперации большей части потребляемой энергии в сеть за счет межфазного распределения тока (МРТ). Техническим результатом является расширение диапазона рекуперации потребляемой энергии в случае использования для однофазных потребителей. Первый вариант устройства для межфазного распределения тока содержит два однофазных трансформатора, промежуточный вывод обмотки каждого из которых подключен к первой клемме потребителя, а крайние выводы - к фазным входным выводам. Вторая клемма потребителя подключена к общей точке двух крайних выводов упомянутых обмоток, число витков каждой из которых разделено промежуточным выводом на два неравных участка. К фазным входным выводам подключены участки обмоток с большим числом витков. Второй вариант устройства отличается от первого варианта тем, что промежуточный вывод каждой обмотки трансформатора делит ее число витков на равные участки. Согласно первому варианту диапазон рекуперации расширяется от величины, превышающей половину потребляемой энергии до величины, ограниченной только конструктивным усложнением трансформаторов МРТ, связанным с сильно выраженным неравенством сечений участков каждой фазной обмотки. Согласно второму варианту рекуперация равна половине потребляемой энергии. При этом сечения участков каждой фазной обмотки равны, что упрощает их изготовление. Магнитопроводы трансформаторов МРТ могут иметь различную конфигурацию, в том числе витую ленточную кольцевидной формы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения энергетической эффективности однофазных потребителей, путем рекуперации большей части потребляемой энергии в сеть за счет межфазного распределения тока.
Все нижеприведенные аналоги являются аналогами для обоих вариантов устройства.
Известно устройство по авт. св. №860238, кл. Н02М 7.12 от 02.08.79 г. к основному авт. св. №752681, кл. Н02М 7/06, от 04.02.76 г., содержащее дополнительно введенный трехфазный трансформатор, первичные фазные обмотки которого соединены в подключенную к фазным входным выводам «звезду», общей точкой которой образован нулевой входной вывод, а группа дополнительных обмоток соединена в треугольник.
Это устройство является межфазным распределителем тока (МРТ) и предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Ранее недокументированной функциональной возможностью МРТ является рекуперация трети потребляемой энергии в сеть. Недостаток данного устройства МРТ заключается в невозможности рекуперации, превышающей треть потребляемой энергии в случае его использования в однофазных потребителях.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что соединение первичной обмотки трехфазного трансформатора в «звезду» предопределяет разделение потребляемого тока на три равные части.
Известно устройство для межфазного распределения тока, содержащее трансформатор, выполненный на трех магнитопроводах, фазные обмотки которого соединены последовательно, образуют трехфазную группу «треугольник» и подключены каждая промежуточным выводом к нулевому входному выводу, а другим - к соответствующему фазному входному выводу, при этом промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на равные части (патент №2379818 от 15.07.2008).
Это устройство является межфазным распределителем тока (МРТ) и предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Ранее недокументированной функциональной возможностью МРТ является рекуперация трети потребляемой энергии в сеть. Недостаток данного устройства МРТ заключается в невозможности рекуперации, превышающей треть потребляемой энергии в случае его использования в однофазных потребителях.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что соединение обмотки трехфазного трансформатора МРТ в «треугольник» предопределяет разделение потребляемого тока на три равные части.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототип) является устройство, содержащее трансформатор, две фазные обмотки которого подключены каждая одним выводом к нулевому входному выводу, а другим - к соответствующему фазному входному выводу, трансформатор выполнен на двух магнитопроводах с последовательно соединенными фазными обмотками и промежуточным выводом в каждой, подключенными промежуточными и свободными крайними выводами соответственно к нулевому и общему фазному входному выводу, при этом промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на неравные части, вдвое меньшие из которых соединены с разноименными фазными входными выводами (патент №2365019 от 04.07.2008).
Это устройство является межфазным распределителем тока (МРТ) и предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Ранее недокументированной функциональной возможностью МРТ является рекуперация трети потребляемой энергии в сеть. Недостаток данного устройства МРТ заключается в невозможности рекуперации, превышающей треть потребляемой энергии в случае его использования в однофазных потребителях.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что соединение вдвое меньших частей каждой фазной обмотки с разноименными входными выводами предопределяет разделение потребляемого тока на три равные части.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в расширении диапазона рекуперации потребляемой энергии в случае его использования в однофазных потребителях.
Эта задача в первом варианте решается тем, что в устройстве для межфазного распределения тока, содержащем фазные входные выводы, потребитель и два однофазных трансформатора, обмотка каждого из которых подключена промежуточным выводом к первой клемме потребителя, первым крайним выводом к свободному фазному входному выводу, а вторым - к общему фазному входному выводу, подключенному ко второй клемме потребителя, причем промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на неравные участки, упомянутые участки с большим числом витков подключены к разноименным фазным входным выводам.
Во втором варианте эта задача решается тем, что в устройстве для межфазного распределения тока, содержащем фазные входные выводы, потребитель и два трансформатора, обмотка каждого из которых подключена промежуточным выводом к первой клемме потребителя, одним крайним выводом к свободному фазному входному выводу, а другим - к общему фазному входному выводу, подключенному ко второй клемме потребителя, промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на равные участки.
Технический результат, достигаемый в первом варианте предлагаемого устройства, заключается в том, что диапазон рекуперации расширяется от величины, превышающей половину потребляемой энергии до величины, ограниченной только конструктивным усложнением трансформаторов МРТ, связанным с сильно выраженным неравенством сечений участков каждой фазной обмотки.
Технический результат, достигаемый во втором варианте предлагаемого устройства, заключается в том, что рекуперация равна половине потребляемой энергии. При этом сечения участков каждой фазной обмотки равны, что упрощает их изготовление.
На чертеже приведена принципиальная схема устройства для межфазного распределения тока потребителя, где стрелками показаны направления протекания долей потребляемого тока I в его положительный полупериод с частотой питающей сети.
Устройство содержит два однофазных трансформатора 1 и 2, с обмотками соответственно 3, 4 и 5, 6. Число витков обмотки 3 (5) в рассматриваемом частном случае в четыре раза больше числа витков обмотки 4 (6). Конец (начало) обмотки 3 (5) трансформатора 1 (2) подключен к входному выводу фазы А (С). Начало (конец) обмотки 4 (6) подключено к входному выводу фазы В. Общие точки разноименных выводов пар обмоток 3, 4 и 5, 6 образуют промежуточные выводы, соединенные с первой клеммой 7 однофазного потребителя, вторая клемма 8 которого соединена с входным выводом фазы В. Сумма чисел витков обмоток 3 и 5 является номинальным расчетным числом витков для подключения этих обмоток к напряжению сети Uл.
Понятие начал и концов обмоток трансформаторов 1 и 2 условно, т.к. они магнитно изолированы друг от друга. Важно, чтобы соблюдалось равенство чисел витков между обмотками 4, 6 и 3, 5. Тогда в замкнутом контуре с обмотками 4 и 6 сумма прикладываемых к ним трех линейных напряжений между выводами А и В, В и С, С и А равна нулю, а точка соединения промежуточных выводов образует искусственный ноль, к которому подключена клемма 7 потребителя.
Напряжение, прикладываемое к обмотке 4, равно пятой части напряжения между фазными входными выводами А и В. Напряжение, прикладываемое к обмотке 6, равно пятой части напряжения между фазными входными выводами В и С. Напряжение, прикладываемое к сумме чисел витков обмоток 6 и 4 также равно пятой части напряжения между фазными входными выводами С и А. Так эти три линейных напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 120 эл. град. и равны по величине, то их сумма в замкнутом контуре с обмотками 4 и 6 равна нулю.
При положительной разности потенциалов между фазным входным выводом В и клеммой 7 ток I потребителя разветвляется на две равные части, одна (другая) из которых далее вновь разветвляется на две неравные части, соотношение которых обратно пропорционально соотношению чисел витков обмоток с автотрансформаторной связью 3 и 4 (5 и 6). Далее части тока I замыкаются через фазные входные выводы А, С и узловую точку между фазным входным выводом В и клеммой 8 потребителя. На чертеже показаны величины разветвляющихся частей тока I. При смене полярности на входном выводе фазы В, все показанные на чертеже токи замыкаются в обратном направлении. Как видно, при выбранном соотношении между числами витков участков обмоток трансформаторов 1 и 2, большая часть потребляемого тока замыкается через искусственно образованный внутренний контур с обмотками 4 и 6, а меньшая - через внешнюю цепь, включающую обмотки 3, 5 и фазные входные выводы А и С. Таким образом, мощность, отбираемая потребителем от сети, без учета мощности МРТ, составляет всего 20% от полной мощности.
От соотношения между числами витков участков обмоток трансформаторов 1 и 2 зависит увеличение доли рекуперируемой энергии, т.е. энергетическая экономичность потребителя. Например, для того, чтобы уменьшить мощность, без учета мощности МРТ, отбираемую потребителем от сети до 10% от полной мощности, т.е. увеличить долю рекуперируемой энергии до 90%, число витков обмотки 3 (5) должно быть в девять раз больше числа витков обмотки 4 (6).
Второй вариант устройства отличается от первого тем, что число витков обмотки 3 (5) равно числу витков обмотки 4 (6), а мощность отбираемая потребителем от сети равна половине полной мощности. Это обеспечивает равные сечения участков каждой фазной обмотки трансформатора, т.е. простоту их изготовления.
Магнитопроводы трансформаторов МРТ могут иметь различную конфигурацию, в том числе витую ленточную кольцевидной формы.
Claims (2)
1. Устройство для межфазного распределения тока, содержащее фазные входные выводы, потребитель и два однофазных трансформатора, обмотка каждого из которых подключена промежуточным выводом к первой клемме потребителя, первым крайним выводом - к свободному фазному входному выводу, а вторым - к общему фазному входному выводу, подключенному ко второй клемме потребителя, причем промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на неравные участки, отличающееся тем, что упомянутые участки с большим числом витков подключены к разноименным фазным входным выводам.
2. Устройство для межфазного распределения тока, содержащее фазные входные выводы, потребитель и два трансформатора, обмотка каждого из которых подключена промежуточным выводом к первой клемме потребителя, одним крайним выводом - к свободному фазному входному выводу, а другим - к общему фазному входному выводу, подключенному ко второй клемме потребителя, отличающееся тем, что промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на равные участки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149928A RU2633958C2 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149928A RU2633958C2 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016149928A RU2016149928A (ru) | 2017-04-06 |
RU2633958C2 true RU2633958C2 (ru) | 2017-10-20 |
Family
ID=58505760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149928A RU2633958C2 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633958C2 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5091839A (en) * | 1989-09-25 | 1992-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for supplying voltage to a three-phase voltage system having a load-carrying neutral conductor with a pulse width modulated three phase invertor |
US5666277A (en) * | 1994-09-23 | 1997-09-09 | Asea Brown Boveri Ab | Series-compensated converter station |
RU66624U1 (ru) * | 2007-06-05 | 2007-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Якорь-Проект" | Трехфазная система электропитания |
DE602004003586T2 (de) * | 2003-07-17 | 2007-09-27 | Abb Research Ltd. | Schutzsystem für mittelspannung- spannungswandler |
RU2365019C1 (ru) * | 2008-07-04 | 2009-08-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Устройство для межфазного распределения тока |
RU2379818C1 (ru) * | 2008-07-15 | 2010-01-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Устройство для межфазного распределения тока |
EP2293401A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-09 | ABB Research Ltd. | Protective system for voltage transformers |
-
2016
- 2016-12-19 RU RU2016149928A patent/RU2633958C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5091839A (en) * | 1989-09-25 | 1992-02-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for supplying voltage to a three-phase voltage system having a load-carrying neutral conductor with a pulse width modulated three phase invertor |
US5666277A (en) * | 1994-09-23 | 1997-09-09 | Asea Brown Boveri Ab | Series-compensated converter station |
DE602004003586T2 (de) * | 2003-07-17 | 2007-09-27 | Abb Research Ltd. | Schutzsystem für mittelspannung- spannungswandler |
RU66624U1 (ru) * | 2007-06-05 | 2007-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Якорь-Проект" | Трехфазная система электропитания |
RU2365019C1 (ru) * | 2008-07-04 | 2009-08-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Устройство для межфазного распределения тока |
RU2379818C1 (ru) * | 2008-07-15 | 2010-01-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Устройство для межфазного распределения тока |
EP2293401A1 (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-09 | ABB Research Ltd. | Protective system for voltage transformers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016149928A (ru) | 2017-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2576990C (en) | Auto-transformer for use with multiple pulse rectifiers | |
RU2591040C1 (ru) | Устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трёхфазной сети | |
CN104465053B (zh) | 一种大容量三相组合式移相变压器 | |
US7750782B1 (en) | Nine-phase autotransformer | |
JP2008178180A (ja) | 整流回路 | |
RU2453965C2 (ru) | Трехфазное симметрирующее устройство | |
RU2633958C2 (ru) | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) | |
US2488628A (en) | Multiphase power transformer | |
RU2652104C9 (ru) | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) | |
US20160126857A1 (en) | Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage | |
RU2552377C2 (ru) | Устройство симметрирования напряжений трехфазной сети | |
RU2612649C1 (ru) | Трехфазное симметрирующее устройство | |
RU2604491C1 (ru) | Каскадный преобразователь трехфазного переменного напряжения (варианты) | |
RU151148U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
RU2686303C2 (ru) | Устройство для межфазного распределения тока | |
RU2674753C2 (ru) | Устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети | |
RU2416866C1 (ru) | Преобразователь трехфазного переменного напряжения | |
RU179354U1 (ru) | Каскадный трансформатор напряжения | |
RU2374715C1 (ru) | Симметрирующий тяговый трансформатор | |
RU2700567C2 (ru) | Устройство для межфазного распределения тока (варианты) | |
RU2657474C1 (ru) | Реактор-трансформаторный тиристорный компенсатор (варианты) | |
RU2660936C1 (ru) | Трехфазное симметрирующее устройство | |
RU2641649C1 (ru) | Устройство симметрирования и стабилизации трехфазного напряжения | |
EA025827B1 (ru) | Трехфазный симметрирующий автотрансформатор (его варианты) | |
KR101565392B1 (ko) | 2상용 3상 변압기 |