устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кв для удаленных потребителей

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания надежных систем электроснабжения потребителей электроэнергии, находящихся на значительном удалении от узлов питания.

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».

Недостатком устройства является невозможность работы в сети на напряжение 10 кВ, способом защиты является отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.

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.

Недостатком устройства является способ защиты, направленный на отключение от сети потребителя в случае неполнофазного режима.

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.

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.

Предлагаемое изобретение поясняется принципиальной электрической схемой, представленной на фиг.1 - устройство симметрирования неполнофазных режимов на линии 10 кВ для удаленных потребителей.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.