RU233177U1 - Three-phase balun - Google Patents
Three-phase balun Download PDFInfo
- Publication number
- RU233177U1 RU233177U1 RU2024135972U RU2024135972U RU233177U1 RU 233177 U1 RU233177 U1 RU 233177U1 RU 2024135972 U RU2024135972 U RU 2024135972U RU 2024135972 U RU2024135972 U RU 2024135972U RU 233177 U1 RU233177 U1 RU 233177U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- transformer
- windings
- terminals
- general
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в трехфазных четырехпроводных электроустановках. Технический результат состоит в снижении коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности и снижении потерь мощности нулевой последовательности в электрических сетях. Технический результат достигается за счет того, что трехфазное симметрирующее устройство с входными зажимами, подключенными к фазными и нулевым проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, содержит трехфазный трансформатор общего назначения, обмотки которого с учетом их полярности включены встречно в зигзаг, причем три первых крайних вывода этих обмоток соединены с тремя входными фазными зажимами устройства, подключенными к фазным проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, а три вторых крайних вывода этих обмоток соединены между собой и с входным нулевым зажимом устройства, подключенным к нулевому проводнику трехфазной четырехпроводной электроустановки.The utility model relates to electrical engineering and can be used in three-phase four-wire electrical installations. The technical result consists in reducing the voltage asymmetry coefficient for the zero sequence and reducing the zero-sequence power losses in electrical networks. The technical result is achieved due to the fact that a three-phase balun with input terminals connected to the phase and neutral conductors of a three-phase four-wire electrical installation contains a general-purpose three-phase transformer, the windings of which, taking into account their polarity, are connected in a zigzag in opposite directions, wherein the first three outer terminals of these windings are connected to three input phase terminals of the device connected to the phase conductors of the three-phase four-wire electrical installation, and the three second outer terminals of these windings are connected to each other and to the input neutral terminal of the device connected to the neutral conductor of the three-phase four-wire electrical installation.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в трехфазных четырехпроводных электроустановках.The utility model relates to electrical engineering and can be used in three-phase four-wire electrical installations.
Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее трехфазный симметрирующий трансформатор, обмотки которого включены встречно в зигзаг, причем три первых крайних вывода этих обмоток соединены с тремя входными зажимами устройства, подключенными к фазам электрической сети, а три вторых крайних вывода соединены между собой [1].A three-phase symmetrizing device is known, containing a three-phase symmetrizing transformer, the windings of which are connected in a zigzag pattern, with the first three outer terminals of these windings connected to three input terminals of the device connected to the phases of the electrical network, and the three second outer terminals connected to each other [1].
Недостаток - сложность.The disadvantage is complexity.
Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные и выходные зажимы питающей сети, при этом к выходным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого встречно включены в зигзаг [2]. Недостаток - разделенная нейтраль, из-за чего симметрирующее устройство влияет только на подключенного потребителя.A three-phase balun is known, containing input and output terminals of the power supply network, while a three-phase transformer is connected to the output terminals, the primary windings of which are connected in a zigzag [2]. The disadvantage is a divided neutral, due to which the balun affects only the connected consumer.
Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее трехфазный трехстержневой трансформатор с первичными обмотками, включенными встречно в «зигзаг» [3].A three-phase symmetrizing device is known, containing a three-phase three-rod transformer with primary windings connected in a counter-clockwise “zigzag” pattern [3].
Недостаток - разделенная нейтраль, из-за чего симметрирующее устройство влияет только на подключенного потребителя.The disadvantage is the divided neutral, due to which the balun only affects the connected consumer.
Наиболее близким к предлагаемому является трехфазное симметрирующее устройство с входными зажимами, подключенными к фазам и нулевому проводу четырехпроводной питающей сети, содержащее трехфазный симметрирующий трансформатор, обмотки которого включены встречно в зигзаг, причем три первых крайних вывода этих обмоток соединены с тремя входными зажимам устройства, подключенными к фазам питающей сети, а два из трех вторых крайних выводов соединены между собой, отличающееся тем, что все три вторых крайних вывода обмоток трансформатора соединены между собой и с входным зажимом устройства, подключенным к нулевому проводу питающей сети [4].The closest to the proposed one is a three-phase symmetrizing device with input terminals connected to the phases and the neutral wire of a four-wire power supply network, containing a three-phase symmetrizing transformer, the windings of which are connected in a zigzag pattern, with the first three outer terminals of these windings connected to three input terminals of the device connected to the phases of the power supply network, and two of the three second outer terminals are connected to each other, characterized in that all three second outer terminals of the transformer windings are connected to each other and to the input terminal of the device connected to the neutral wire of the power supply network [4].
Недостаток - сложность.The disadvantage is complexity.
Цель изобретения - снижение коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности и снижение потерь мощности нулевой последовательности в электрических сетях.The purpose of the invention is to reduce the voltage asymmetry coefficient for zero sequence and to reduce zero sequence power losses in electrical networks.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве с входными зажимами, подключенными к фазными и нулевым проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, используется трехфазный трансформатор общего назначения, обмотки которого включены встречно в зигзаг, причем три первых крайних вывода этих обмоток соединены с тремя входными фазными зажимами трехфазного симметрирующего устройства, подключенными к фазным проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, а три вторых крайних вывода этих обмоток соединены между собой и с входным нулевым зажимом трехфазного симметрирующего устройства, подключенным к нулевому проводнику трехфазной четырехпроводной электроустановки.The stated objective is achieved by the fact that in the known device with input terminals connected to the phase and neutral conductors of a three-phase four-wire electrical installation, a general-purpose three-phase transformer is used, the windings of which are connected in a zigzag pattern in opposite directions, wherein the first three outer terminals of these windings are connected to three input phase terminals of a three-phase symmetrizing device connected to the phase conductors of a three-phase four-wire electrical installation, and the three second outer terminals of these windings are connected to each other and to the input neutral terminal of the three-phase symmetrizing device connected to the neutral conductor of a three-phase four-wire electrical installation.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна». Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". Трехфазное симметрирующее устройство с входными зажимами, подключенными к фазными и нулевым проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, содержит трехфазный трансформатор общего назначения, обмотки которого с учетом их полярности включены встречно в зигзаг, причем три первых крайних вывода этих обмоток соединены с тремя входными фазными зажимами трехфазного симметрирующего устройства, подключенными к фазным проводникам трехфазной четырехпроводной электроустановки, а три вторых крайних вывода этих обмоток соединены между собой и с входным нулевым зажимом трехфазного симметрирующего устройства, подключенным к нулевому проводнику трехфазной четырехпроводной электроустановки. Устройство работает следующим образом.Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty". Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this field of technology, revealed in them the features that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences". A three-phase symmetrizing device with input terminals connected to the phase and neutral conductors of a three-phase four-wire electrical installation contains a general-purpose three-phase transformer, the windings of which, taking into account their polarity, are connected in a zigzag in opposite directions, wherein the first three extreme terminals of these windings are connected to three input phase terminals of the three-phase symmetrizing device connected to the phase conductors of the three-phase four-wire electrical installation, and the three second extreme terminals of these windings are connected to each other and to the input neutral terminal of the three-phase symmetrizing device connected to the neutral conductor of the three-phase four-wire electrical installation. The device operates as follows.
При включении обмоток трехфазного трансформатора общего назначения, с учетом их полярности, встречно в зигзаг, трехфазное симметрирующее устройство имеет большое сопротивление прямой и обратной последовательности и малое сопротивление нулевой последовательности.When the windings of a general-purpose three-phase transformer are connected, taking into account their polarity, in a zigzag pattern, the three-phase balun has a high resistance of the direct and reverse sequence and a low resistance of the zero sequence.
Трехфазное симметрирующее устройство включается в параллель без разрыва токоведущих частей трехфазной четырехпроводной электроустановки. При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство, за счет его низкого сопротивления нулевой последовательности, через него начинают протекать токи нулевой последовательности, которые генерируются несимметричными по фазам нагрузками. При расположении симметрирующего устройства вблизи несимметричной нагрузки, большая часть токов замыкается на трехфазном симметрирующем устройстве.A three-phase balun is connected in parallel without breaking the current-carrying parts of a three-phase four-wire electrical installation. When voltage is applied to a three-phase balun, due to its low zero-sequence resistance, zero-sequence currents begin to flow through it, which are generated by phase-asymmetric loads. When the balun is located near an asymmetric load, most of the currents are closed on the three-phase balun.
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности в соответствии с ГОСТ 30804.4.30-2013 п. 5.7.1 [5] определяется как отношение напряжения нулевой последовательности к напряжению прямой последовательности умноженный на 100. При этом напряжение нулевой последовательности в точке подключения определяется произведением эквивалентного сопротивления нулевой последовательности электрической сети в точке подключения на ток нулевой последовательности. Из-за низкого сопротивления нулевой последовательности трехфазного симметрирующего устройства, снижается эквивалентное сопротивление нулевой последовательности электрической сети в точке подключения, поэтому снижается и напряжение нулевой последовательности и соответственно коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности.The zero-sequence voltage asymmetry coefficient in accordance with GOST 30804.4.30-2013, clause 5.7.1 [5] is defined as the ratio of the zero-sequence voltage to the positive-sequence voltage multiplied by 100. In this case, the zero-sequence voltage at the connection point is determined by the product of the equivalent zero-sequence resistance of the electrical network at the connection point and the zero-sequence current. Due to the low zero-sequence resistance of the three-phase balun, the equivalent zero-sequence resistance of the electrical network at the connection point decreases, therefore the zero-sequence voltage and, accordingly, the zero-sequence voltage asymmetry coefficient decrease.
Потери мощности нулевой последовательности определяются произведением сопротивления нулевой последовательности на ток нулевой последовательности в квадрате.Zero-sequence power losses are determined by the product of the zero-sequence resistance and the zero-sequence current squared.
Благодаря уменьшению эквивалентного сопротивления нулевой последовательности электрической сети в точке подключения, снижаются и потери мощности нулевой последовательности в электрической сети.By reducing the equivalent zero-sequence resistance of the electrical network at the connection point, zero-sequence power losses in the electrical network are also reduced.
Сопротивление нулевой последовательности предлагаемого трехфазного симметрирующего устройства определяется напряжением короткого замыкания трехфазного трансформатора общего назначения. Чем ниже данное сопротивление, тем ниже и эквивалентное сопротивление нулевой последовательности электрической сети в точке подключения, соответственно лучше эффект снижения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности и лучше эффект снижения потерь мощности нулевой последовательности в электрической сети. Для защиты трехфазного симметрирующего устройства от токов короткого замыкания имеется возможность установки в электрическую цепь автоматического выключателя. Для защиты от токов перегрузки имеется возможность установки в электрическую цепь теплового реле совместно с пускателем, контактором или автоматическим выключателем с независимым расцепителем.The zero-sequence resistance of the proposed three-phase balun is determined by the short-circuit voltage of a general-purpose three-phase transformer. The lower this resistance, the lower the equivalent zero-sequence resistance of the electrical network at the connection point, respectively, the better the effect of reducing the zero-sequence voltage asymmetry coefficient and the better the effect of reducing zero-sequence power losses in the electrical network. To protect the three-phase balun from short-circuit currents, it is possible to install an automatic switch in the electrical circuit. To protect from overload currents, it is possible to install a thermal relay in the electrical circuit together with a starter, contactor or automatic switch with an independent release.
При наличии третьих обмоток трехфазного трансформатора общего назначения включенных по схеме треугольника, часть токов нулевой последовательности будут замыкаться в этих третьих обмотках, а общее сопротивление нулевой последовательности трехфазного симметрирующего устройства будет еще ниже. Данное трехфазное симметрирующее устройство можно применять в трехфазных четырехпроводных электрических сетях для снижения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности и снижения потерь мощности нулевой последовательности.In the presence of third windings of a three-phase general-purpose transformer connected in a delta circuit, some of the zero-sequence currents will be closed in these third windings, and the total zero-sequence resistance of the three-phase balun will be even lower. This three-phase balun can be used in three-phase four-wire electrical networks to reduce the zero-sequence voltage asymmetry coefficient and reduce zero-sequence power losses.
1. RU 2807035 C1, МПК H02J 3/26 (2006.01).1. RU 2807035 C1, IPC H02J 3/26 (2006.01).
2. RU 2314620 С2, МПК H02J 3/26 (2006.01).2. RU 2314620 C2, IPC H02J 3/26 (2006.01).
3. RU 2660936 С1, МПК H02J 3/26 (2006.01).3. RU 2660936 C1, IPC H02J 3/26 (2006.01).
4. RU 2023107419 А, МПК H02J 3/26 (2006.01).4. RU 2023107419 A, IPC H02J 3/26 (2006.01).
5. ГОСТ 30804.4.30-2013.5. GOST 30804.4.30-2013.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU233177U1 true RU233177U1 (en) | 2025-04-08 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466466B1 (en) * | 1998-05-06 | 2002-10-15 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericson | Stable artificial neutral point in a three phase network of single phase rectifiers |
| RU2612649C1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-03-13 | Валерий Дмитриевич Василенко | Three-phase balun |
| RU2807035C1 (en) * | 2023-05-17 | 2023-11-09 | Дмитрий Иванович Панфилов | Three-phase balun device |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466466B1 (en) * | 1998-05-06 | 2002-10-15 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericson | Stable artificial neutral point in a three phase network of single phase rectifiers |
| RU2612649C1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-03-13 | Валерий Дмитриевич Василенко | Three-phase balun |
| RU2023107419A (en) * | 2023-03-28 | 2024-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕРВИК" (ООО "ЭНЕРВИК") | Three-phase balun |
| RU2807035C1 (en) * | 2023-05-17 | 2023-11-09 | Дмитрий Иванович Панфилов | Three-phase balun device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kersting | Causes and effects of single-phasing induction motors | |
| CN213585598U (en) | Multi-port power electronic transformer topological structure and alternating current-direct current micro-grid system thereof | |
| CN112383229A (en) | Multi-port power electronic transformer topological structure and alternating current-direct current micro-grid system thereof | |
| CN110544580A (en) | Main transformer and boosting system of offshore wind power plant boosting station | |
| CN115864514A (en) | Grid-connected and grid-disconnected switching device on alternating current side of three-phase energy storage inverter | |
| CN110071485A (en) | A kind of relaying configuration method suitable for multiterminal flexibility substation | |
| Jovcic et al. | High power IGBT-based DC/DC converter with DC fault tolerance | |
| RU233177U1 (en) | Three-phase balun | |
| RU2453965C2 (en) | Three-phase balancing device | |
| RU231338U1 (en) | Three-phase balun | |
| RU231463U1 (en) | Three-phase balun | |
| RU2314620C2 (en) | Three-phased balancing device | |
| RU233966U1 (en) | Three-phase balun | |
| RU2843137C1 (en) | Three-phase balancing device | |
| RU2166225C1 (en) | Ac power network | |
| RU2832196C1 (en) | Three-phase balancing device | |
| CN105974984B (en) | A kind of switching device applied to series AC voltage-stablizer | |
| RU2850714C1 (en) | Three-phase symmetrical device | |
| RU2612649C1 (en) | Three-phase balun | |
| Audring et al. | Operating stationary fuel cells on power system and microgrids | |
| CN214204934U (en) | 220kV transformer substation based on improved magnetic saturation type high-temperature superconducting current limiter | |
| RU2159980C1 (en) | Method and device for directional overcurrent protection of two parallel lines in three-phase electrical installation | |
| RU2828764C1 (en) | Device for current limitation in neutral wire of three-phase four-wire network | |
| RU2529195C1 (en) | Automatic three-phase and single-phase filtering and balancing normaliser of ac voltage | |
| RU170742U1 (en) | Single-phase transformer voltage control device |