|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может использоваться как стабилизирующе-восстанавливающий трансформатор с соединением обмоток зигзаг-звезда. Задачей изобретения является разработка устройства, используемого в качестве стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора переменного тока и напряжения промышленной частоты. Техническим результатом изобретения является выравнивание и стабилизация линейных и межфазных напряжений; сглаживание несинусоидальных гармоник первого порядка; возможность работы технического оборудования в неполнофазном режиме или аварийном режиме, с потерей в питающей сети одной из фаз, но без потери в мощности; восстановление оборванной нейтрали питающей сети.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может использоваться как стабилизирующе-восстанавливающий трансформатор с соединением обмоток зигзаг-звезда. Задачей изобретения является разработка устройства, используемого в качестве стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора переменного тока и напряжения промышленной частоты. Техническим результатом изобретения является выравнивание и стабилизация линейных и межфазных напряжений; сглаживание несинусоидальных гармоник первого порядка; возможность работы технического оборудования в неполнофазном режиме или аварийном режиме, с потерей в питающей сети одной из фаз, но без потери в мощности; восстановление оборванной нейтрали питающей сети.
Евразийское (21) 201300396 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. H01F30/02 (2006.01)
2013.11.29 H01F30/12 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2013.04.03
(54) СТАБИЛИЗИРУЮЩЕ-ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР
(31) 2012/0385.1
(32) 2012.04.05
(33) KZ
(96) KZ2013/015 (KZ) 2013.04.03 (71)(72) Заявитель и изобретатель:
УСМАНОВ АХМЕД КЕМАЛЬЕВИЧ;
ДЕРЯБИН ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ;
КОЖАХМЕТОВ РАТМИР
КАБИМОЛДИНОВИЧ; КАЛИНИН ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ (KZ)
(74) Представитель:
Суюндуков М.Ж. (KZ)
(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может использоваться как стабилизирующе-восстанавлива-ющий трансформатор с соединением обмоток зигзаг-звезда. Задачей изобретения является разработка устройства, используемого в качестве стаби-лизирующе-восстанавливающего трансформатора переменного тока и напряжения промышленной частоты. Техническим результатом изобретения является выравнивание и стабилизация линейных и межфазных напряжений; сглаживание несинусоидальных гармоник первого порядка; возможность работы технического оборудования в неполнофаз-ном режиме или аварийном режиме, с потерей в питающей сети одной из фаз, но без потери в мощности; восстановление оборванной нейтрали питающей сети.
Стабилизирующе-востанавливающий трансформатор
Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в качестве стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора, с соединением обмоток зигзаг-звезда.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является "Трехфазный трансформатор с плавным регулированием напряжения под нагрузкой", в виде двух кольцевых ярем, соединенных тремя стержнями с расположенными на стержнях первичной и вторичной обмотками, с секционированной обмоткой подмагничивания расположенной на ярмах, подключенной к источнику постоянного тока снабжен двумя дополнительными кольцевыми ярмами, соединенными с магнитопроводом дополнительными стержнями, а вторичная обмотка разделена на три части, основную и две дополнительных, причем основная часть вторичной обмотки расположена на основных стержнях, а две дополнительные части на дополнительных стержнях (Патент РК № 20058, 2008).
К недостаткам известного трансформатора относится сложная в изготовлении пространственная магнитная система трансформатора, её габариты и вес, что в свою очередь ограничивает возможность её применения на большие мощности. Для питания секционных обмоток подмагничивания необходим источник постоянного тока, что требует наличия дополнительного электро-технического оборудования. Трансформатор такой конструкции осуществляет плавное регулирование трех фазного напряжения, что неприемлемо в технологических процессах.
Известный трансформатор не может выполнять следующие функции:
- выравнивание и стабилизирование линейных и межфазных напряжений;
- сглаживание несинусоидальных гармоник первого порядка;
- работы технического оборудования в неполнофазном или аварийном режиме, с потерей в питающей сети одной из фаз без потерей в мощности;
- восстановление оборванной нейтрали питающей сети;
- экономия электроэнергии от 5 до 15% в зависимости от количества нестандартных характеристик и величин электросети.
Предоставленное изобретение "Стабилизирующе-востанавливающий трансформатор" не имеет вышеперечисленных недостатков.
Задачей изобретения является разработка устройства, используемого в
качестве стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора
переменного тока и напряжения промышленной частоты.
Техническим результатом изобретения является:
- выравнивание и стабилизация линейных и межфазных напряжений;
- сглаживание несинусоидальных гармоник первого порядка;
- возможность работы технического оборудования в неполнофазном режиме или аварийном режиме, с потерей в питающей сети одной из фаз, но без потери в мощности;
- восстановление оборванной нейтрали питающей сети;
Сущность изобретения сводится к следующему. Обычно в электротехнике схема соединения обмоток "зигзаг-звезда" используется в качестве расключения понижающей вторичной обмотки трансформатора, которая является источником питания цепи напряжением 0,4 кВ.
В стабилизирующе-востанавливающем трансформаторе используется обмотка, собранная по схеме "зигзаг-звезда с выводной нулевой точкой", которая является единственной и первичной обмоткой трехфазного трансформатора. При условии определенного числа витков в катушках и подключении стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора параллельно нагрузке равной по мощности данному стабилизирующе-восстанавливающему трансформатору получаются необходимые технические условия для его работы перечисленные выше.
Схема соединения обмоток катушек магнитопровода стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора и подключение его к нагрузке показана на фигуре 1.
Где А; В; С; соответственно 3 фазы питающей сети 0- нейтральный нулевой провод питающей сети.
СВТ - стабилизирующе-востанавливающий трансформатор.
Al; Bl; С1; - линия подключения СВТ к нагрузке.
01;- Линия подключения к нейтрали к СВТ.
LAI - LA2 - две части разделенной обмотки фазы А.
LB1-LB2 - две части разделенной обмотки фазы В.
LC1-LC2 - две части разделенной обмотки фазы С.
НА1; НВ1; НС1; - начало первых частей разделенных обмоток фаз А; В; С; соответственно.
КА1; КВ1; КС1;- концы первых частей разделенных обмоток фаз А; В; С; соответственно.
НА2; НВ2; НС2; - начало вторых частей разделенных обмоток фаз А; В; С; соответственно.
КА2; КВ2; КС2; - концы вторых частей разделенных обмоток фаз А; В; С; соответственно.
Данная схема соединения обмоток катушек магнитопровода стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора позволяет стабилизировать линейные напряжения трехфазной сети посредством сохранения магнитного равновесия в магнитопроводе стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора.
На фигуре 1 видно, что трансформаторы разделены равномерно на 6 частей: LAI; LB1; LCI; LA2; LB2; LC2; каждая из половин катушек разнесена по разным стержням трансформатора. Концы первых половин половинок обмоток фаз LAI; LB1; LC1 соединены с концами вторых половинок обмоток фаз LA2; LB2; LC2;. Начало обмоток LA2; LB2; LC2; соединены в одну точку и образуют нейтраль СВТ которая подключается к нейтралям сети и начала обмоток LA2; LB2; LC2;, подключаются к фазным проводам питающей линии.
Рассмотрим ЭДС каждой из разделенных обмоток и общую ЭДС (фигура 2).
ЭДС половинок обмоток LAI; LB1; LC1; задан самой сетью и вектора ее совпадают с векторами ЭДС сети (фигура 3).
ЭДС половинок обмотки LA2; LB2; LC2; направлена противоположно ЭДС обмоток LA2; LB2; LC2; и развернуты на 180 градусов.
Как видно из векторных диаграмм значение углов между векторами не меняются и ровно 120 градусов ЭДС результирующая векторных диаграмм показана на фигуре 5.
El; Е2; ЕЗ;- являются результирующими ЭДС данного стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора.
Векторная диаграмма напряжений стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора показана на фигуре 6, на которой показано, в какой зависимости находятся линейное и межфазное напряжение в стабилизирующе-восстанавливающем трансформаторе, а также по этой диаграмме можно отследить за счет чего происходит баланс системы напряжений в стабилизирующе-восстанавливающем трансформаторе.
При неравномерной нагрузке в электрических сетях возникает дисбаланс линейных и, следовательно, межфазных напряжений. При данной схеме подключения обмоток стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора через нейтральный провод происходит восполнение недостающего тока намагничивания в той части векторов напряжения, плечи которых становятся меньше расчетных, тем самым достигается баланс
системы векторов напряжения, одним словом весь процесс стабилизации происходит за счет небалансного тока протекающего через нулевой провод.
Если вектора напряжений заменить векторами тока, то мы увидим что сумма токов в трехфазной схеме данного трансформатора равно 0, что следует из первого закона Кирхгофа, следовательно, при обрыве нейтрального провода сети стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора является восстановление аварийной (потерянной, оборванной, отсутствующей и т.п.) фазы трехфазного напряжения.
Рассмотрим данный режим работы стабилизирующе-восстанавливающего трансформатора, т.к. используется схема "Зигзаг-звезда с выводной нулевой точкой" то каждая из фазных обмоток состоит из двух частей расположенных на разных сердечниках трансформатора (фигура 1).
Обмотка фазы А - LA; LAI; LA2;
Обмотка фазы В - LB; LB1; LB2;
Обмотка фазы С - LC; LCI; LC2;
Рассмотрим вариант обрыва фазы А до нагрузки: в этом случае обмотка фазы А - La теряет питание, но т.к. на стержне А находится обмотка фазы С - LC2 то эта катушка продолжает намагничивать стержень А и создаваемая ЭДС наводит напряжение в LA1. Тоже самое происходит со второй половиной катушки фазы А - LA2, тем самым генерируется фаза А. В этом случае векторная диаграмма напряжений фаз смещается на 30 градусов, что никак не отражается на характере работы потребителя. Повышение токов работы катушек фазы В и С компенсируется токами нейтрального провода.
При подключении стабилизирующе-восстанавливающего
трансформатора к сети происходит экономия электроэнергии от 5 до 15% в зависимости от количества нестандартных характеристик и величин электрической сети, где применяется стабилизирующе-восстанавливающий трансформатор.
Формула изобретения
Стабилизирующе-востанавливающий трансформатор, включающий стержни и обмотку, отличающийся тем, что использована обмотка, собранная по схеме обмоток "зигзаг-звезда с выводной нулевой точкой", являющаяся единственной и первичной обмоткой трехфазного трансформатора
Фиг. 1
Заявитель: УСМАНОВ Ахмед Кемальевич и др.
I | Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа)
I | Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: H01F30/02 (2006.01)
H01F 30/12 (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Дата действительного завершения патентного поиска: 09 июля 2013 (09.07.2013)
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) H01F 30/00-30/14, H02J 3/00, 3/26, Н02Н 3/00, 3/20-3/253
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: (499) 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
С$ь"^ О. В. Кишкович
Телефон № (499) 240-25-91
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
Номер евразийской заявки: 201300396
(19)
ЕАПВ/ОП-2
ЕАПВ/ОП-2
ЕАПВ/ОП-2
|
