[go: up one dir, main page]

RU2612649C1 - Three-phase balun - Google Patents

Three-phase balun Download PDF

Info

Publication number
RU2612649C1
RU2612649C1 RU2016103247A RU2016103247A RU2612649C1 RU 2612649 C1 RU2612649 C1 RU 2612649C1 RU 2016103247 A RU2016103247 A RU 2016103247A RU 2016103247 A RU2016103247 A RU 2016103247A RU 2612649 C1 RU2612649 C1 RU 2612649C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
zero
windings
transformer
output
Prior art date
Application number
RU2016103247A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Дмитриевич Василенко
Original Assignee
Валерий Дмитриевич Василенко
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 Валерий Дмитриевич Василенко filed Critical Валерий Дмитриевич Василенко
Priority to RU2016103247A priority Critical patent/RU2612649C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612649C1 publication Critical patent/RU2612649C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/26Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: three-phase balun is proposed, wherein the three-phase three-legged transformer comprises two or three primary windings included counter in the zigzag . The free leads of the first windings are connected to the input and output terminals through the three-phase automatic switch, and the free leads of the second windings are connected into a common zero point to couple the phase loads. The throttle filter of the residual currents is included between the zero output of the power line and the zero output of the three-phase transformer.
EFFECT: higher reliability.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in power circuits of various equipment.

Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий симметрирующий трансформатор (1). Недостаток - большая установленная мощность трансформатора,Known three-phase AC voltage stabilizer containing a balancing transformer (1). The disadvantage is the large installed capacity of the transformer,

Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки соединены в «зигзаг» (2).Known three-phase balancing device containing input terminals for connecting the mains and output terminals to which a three-phase transformer is connected, the primary windings are connected in a zigzag (2).

Недостаток - сложность и большая установленная мощность симметрирующего трансформатора.The disadvantage is the complexity and large installed power of the balancing transformer.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трехфазное симметрирующее устройство, между входными и выходными зажимами в котором включен трехфазный автоматический выключатель, а к выходным или входным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого включены встречно и соединены в «зигзаг» (3).Closest to the proposed device is a three-phase balancing device, between the input and output terminals in which a three-phase circuit breaker is connected, and a three-phase transformer is connected to the output or input terminals, the primary windings of which are turned on and connected in a zigzag (3).

Недостаток - низкая надежность, обусловленная пропаданием нуля при срабатывании входного автоматического выключателя, появлением высоких напряжений в аварийных режимах при пропадании напряжения одной из фаз.The disadvantage is low reliability due to the loss of zero when the input circuit breaker trips, the appearance of high voltages in emergency conditions when one of the phases disappears.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в аварийных режимах путем автоматического восстановления нейтрали питающего трансформатора или автономного источника переменного тока.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device in emergency conditions by automatically restoring the neutral of the supply transformer or an autonomous AC source.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы А1, В1, С1, Ν1, для подключения нагрузки к которым подключен трехфазный трехстержневой трансформатор, трехфазный автоматический выключатель, включенный последовательно с первичными обмотками, две или три первичные обмотки которого соединены встречно-последовательно в «зигзаг». Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными и входными зажимами фаз А1, В1, С1, свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку для подключения фазных нагрузок N2 и в схему последовательно между N2 и N1 включен дроссельный фильтр токов нулевой последовательности.This goal is achieved by the fact that in the known device containing the input terminals A1, B1, C1, Ν1, for connecting the load to which a three-phase three-rod transformer is connected, a three-phase circuit breaker connected in series with the primary windings, two or three primary windings of which are connected opposite sequentially in a zigzag. The first free terminals of the first windings are connected to the output and input terminals of phases A1, B1, C1, the free terminals of the second windings are connected to one common point to connect the phase loads N2, and a zero-sequence current choke filter is included in series between N2 and N1.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

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».Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field revealed signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

На первом чертеже (рис. 1) представлена схема устройства с двумя первичными обмотками. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, В1, С1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки А1, В1, С1 и N2, трехфазный трехстержневой симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3. Обмотки 2 включены в «зигзаг» с обмотками 3, расположенными на других стержнях. Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными и входными зажимами фаз Α1, В1, C1 через трехфазный автоматический выключатель 4, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку 5 и являются нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2. Между нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2 и нулевым выводом питающей сети N1 включен дроссельный фильтр нулевой последовательности 6. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод 5 встречно включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2 и 3 трехфазного трехстержневого трансформатора 1. При таком включении первичных обмоток в зигзаг трехфазный трансформатор имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивой нулевой точки, симметрирование фазных напряжений и фильтрацию гармоник токов нулевой последовательности. Известно, что при таком включении обмоток сопротивление нулевой последовательности определяется параметрами короткого замыкания его трансформаторных элементов. Эффект достигается при равенстве чисел витков обмоток 2 и 3.The first drawing (Fig. 1) shows a diagram of a device with two primary windings. The device contains input terminals for connecting the supply network A1, B1, C1, N1 and output terminals for connecting the load A1, B1, C1 and N2, a three-phase three-core balancing transformer 1 having primary windings 2, 3. Windings 2 are included in the zigzag with windings 3 located on other rods. The first free terminals of the first windings are connected to the output and input terminals of phases Α1, B1, C1 through a three-phase circuit breaker 4, and the free terminals of the second windings are connected to one common point 5 and are the zero terminal for connecting phase loads N2. Between the zero terminal for connecting the phase loads N2 and the zero terminal of the supply network N1, a throttle filter of zero sequence 6 is connected. The device operates as follows. When voltage is applied to the three-phase balancing device with a zero output, phase output is connected to the zero output of the 5 primary windings 2 and 3 of the three-phase three-core transformer 1, which are included in the “zigzag” one. With this connection of the primary windings to the zigzag, the three-phase transformer has a large resistance for forward and reverse currents sequences and low resistance for zero sequence currents, i.e. provides a stable zero point, phase voltage balancing and filtering of harmonics of zero sequence currents. It is known that with such a turn on of the windings, the resistance of the zero sequence is determined by the short circuit parameters of its transformer elements. The effect is achieved when the number of turns of the windings 2 and 3 is equal.

Аварийными режимами работы в таком устройстве может быть пропадание нуля в четырехпроходной схеме электроснабжения, необходимого для питания однофазных нагрузок, а также пропадание напряжения одной из фаз, и в этом случае нарушается симметрия формирования нулевой точки трансформатором 1 и напряжение на двух оставшихся фазах относительно нулевого вывода 5 определяется соотношением сопротивлений фазных нагрузок. При отличающихся нагрузках в одной фазе напряжение будет сильно завышенным, а в другой - заниженным. Нормализация напряжений в таких режимах обеспечивается благодаря включению между нулевым проводом питающей сети N1 и нулевым выводом N2 дроссельного фильтра токов нулевой последовательности. При таком включении и при превышении напряжения между N1 и N2 установленного уровня (определяется номинальным напряжением дроссельного фильтра, являющегося фактически фильтром токов нулевой последовательности, величина которого составляет (7-15В)), происходит автоматическое ограничение напряжения вследствие очень малого сопротивления дроссельного фильтра токов нулевой последовательности и нулевые точки N1 и N2 соединяются между собой. При этом происходит нормализация напряжений на период времени, связанный с пропаданием напряжения. При восстановлении напряжения на всех фазах, а также при отключении трехфазного автоматического выключателя происходит автоматическое отключение вывода N2 от вывода N1 вследствие большого сопротивления дроссельного фильтра токов нулевой последовательности при низких напряжениях между выводами N1 и N2.Emergency modes of operation in such a device may be the loss of zero in the four-pass power supply circuit needed to supply single-phase loads, as well as the voltage failure of one of the phases, in which case the symmetry of the zero point formation by transformer 1 and the voltage on the two remaining phases relative to the zero output are violated 5 determined by the ratio of the resistance of the phase loads. With different loads in one phase, the voltage will be very high, and in the other - underestimated. Voltage normalization in such modes is ensured by the inclusion of a zero sequence current choke filter between the neutral wire of the supply network N1 and the neutral terminal N2. With this inclusion and when the voltage between N1 and N2 exceeds the set level (determined by the rated voltage of the choke filter, which is actually a filter of zero sequence currents, the value of which is (7-15V)), the voltage is automatically limited due to the very small resistance of the zero sequence current choke filter and the zero points N1 and N2 are interconnected. In this case, stress normalization occurs for a period of time associated with a voltage failure. When voltage is restored at all phases, as well as when a three-phase circuit breaker is turned off, terminal N2 is automatically disconnected from terminal N1 due to the high resistance of the zero-sequence current filter choke at low voltages between terminals N1 and N2.

Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает работу устройства в режиме создания устойчивой нулевой точки и обеспечения перераспределения токов по трем фазам и автоматическое восстановление нейтрали только в аварийных режимах работы путем соединения нулевого вывода симметрирующего устройства с нейтралью питающей сети. На рис. 2 приведена схема трансформатора 1, на котором включены в зигзаг три обмотки при соотношении витков обмоток 2:1:1 между обмотками 2; 3 и 4 соответственно. Эффективность при использовании устройства достигается благодаря обеспечению перераспределения токов по трем фазам при несимметричных нагрузках, уменьшению сопротивления токам нулевой последовательности, повышению качества электрической энергии и надежности работы в аварийных режимах работы.This embodiment of a three-phase balancing device ensures the operation of the device in the mode of creating a stable zero point and ensuring the redistribution of currents in three phases and automatic restoration of neutral only in emergency operation modes by connecting the zero output of the balancing device to the neutral of the supply network. In fig. 2 shows a diagram of a transformer 1, on which three windings are included in a zigzag with a winding ratio of 2: 1: 1 between windings 2; 3 and 4, respectively. Efficiency when using the device is achieved by ensuring the redistribution of currents in three phases with unbalanced loads, reducing the resistance to currents of zero sequence, improving the quality of electric energy and reliability in emergency operation.

Источники информацииInformation sources

1. Электротехнический справочник. М.: издательство МЭИ, 1998, с. 135, рис. 24.19.1. Electrical reference book. M .: publishing house MPEI, 1998, p. 135, fig. 24.19.

2. А.с. СССР №1324086, М.Кл. H02M 5/12, 1985.2. A.S. USSR No. 1324086, M.C. H02M 5/12, 1985.

3. Патент РФ №2314620, H02J 3/26, H02H 3/253.3. RF patent No. 2314620, H02J 3/26, H02H 3/253.

Claims (1)

Трехфазное симметрирующее устройство для работы от четырехпроводной питающей сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и трехфазный автоматический выключатель, включенный последовательно с первичными обмотками трехстержневого трансформатора, две или три первичные обмотки которого соединены в «зигзаг», общая нулевая точка этих обмоток является нулевым выводом N2 для подключения однофазных нагрузок, отличающийся тем, что между нулевым выводом N1 питающей сети и нулевым выводом N2 введен дроссельный фильтр токов нулевой последовательности, при этом входные выводы А1, В1, C1 являются и выходными выводами для подключения нагрузки.A three-phase balancing device for operation from a four-wire power supply network, containing input terminals for connecting the power supply network A1, B1, C1, N1 and a three-phase circuit breaker connected in series with the primary windings of a three-rod transformer, two or three primary windings of which are connected in a zigzag, common the zero point of these windings is the zero terminal N2 for connecting single-phase loads, characterized in that a throttle filter is introduced between the zero terminal N1 of the supply network and the zero terminal N2 then zero sequence, while the input terminals A1, B1, C1 are also output terminals for connecting the load.
RU2016103247A 2016-02-01 2016-02-01 Three-phase balun RU2612649C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103247A RU2612649C1 (en) 2016-02-01 2016-02-01 Three-phase balun

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103247A RU2612649C1 (en) 2016-02-01 2016-02-01 Three-phase balun

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2612649C1 true RU2612649C1 (en) 2017-03-13

Family

ID=58457992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016103247A RU2612649C1 (en) 2016-02-01 2016-02-01 Three-phase balun

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612649C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661339C2 (en) * 2017-04-20 2018-07-16 Виталий Александрович Тетерин Electrical network parameters stabilizing device
WO2024051838A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 国网智能电网研究院有限公司 Voltage amplitude and phase adjustment apparatus and method, and computer device and storage medium
RU231338U1 (en) * 2024-11-30 2025-01-23 Ивановская Тамара Юрьевна Three-phase balun

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU970602A1 (en) * 1981-04-30 1982-10-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Converter for induction heating of metals
SU1683150A1 (en) * 1989-03-03 1991-10-07 Е.М.Силкин Frequency converter
WO2012093009A2 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Assembly for converting an input ac voltage to an output ac voltage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU970602A1 (en) * 1981-04-30 1982-10-30 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Converter for induction heating of metals
SU1683150A1 (en) * 1989-03-03 1991-10-07 Е.М.Силкин Frequency converter
WO2012093009A2 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Assembly for converting an input ac voltage to an output ac voltage
WO2012093009A3 (en) * 2011-01-07 2012-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Assembly for converting an input ac voltage to an output ac voltage

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661339C2 (en) * 2017-04-20 2018-07-16 Виталий Александрович Тетерин Electrical network parameters stabilizing device
WO2024051838A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 国网智能电网研究院有限公司 Voltage amplitude and phase adjustment apparatus and method, and computer device and storage medium
RU231463U1 (en) * 2024-11-21 2025-01-28 Тамара Юрьевна Ивановская Three-phase balun
RU231338U1 (en) * 2024-11-30 2025-01-23 Ивановская Тамара Юрьевна Three-phase balun
RU233177U1 (en) * 2024-11-30 2025-04-08 Ивановская Тамара Юрьевна Three-phase balun

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370848A (en) Uninterruptible power supply systems and methods using an isolated neutral reference
US20220385200A1 (en) Voltage doubling ac power supply with trickle charge for a battery
RU2453965C2 (en) Three-phase balancing device
RU2612649C1 (en) Three-phase balun
US10075087B2 (en) Voltage doubling alternating current power supply using electricity from two circuits with transformer for phase control and input circuit isolation
RU2314620C2 (en) Three-phased balancing device
RU2552377C2 (en) Voltage balancer in three-phase network
KR101126214B1 (en) Transformer connection change method under live line
RU2521864C2 (en) Three-phase balancing device
CN103733282B (en) For being inserted in the improved high-efficiency energy-saving equipment between power supply and line load and/or illuminating power load
RU2529195C1 (en) Automatic three-phase and single-phase filtering and balancing normaliser of ac voltage
RU2012147667A (en) METHOD FOR MATCHING A HETEROGENEOUS FOUR WIRE NONSymmetric ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH ELECTRIC LOAD
RU2832570C1 (en) Three-phase balancing device of phase and line voltages
RU2832196C1 (en) Three-phase balancing device
US11394309B2 (en) Voltage doubling AC power supply using electricity from two circuits with transformer for phase control and input circuit isolation
RU2674753C2 (en) Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device
RU2459337C1 (en) Three-phase filter balancing device
RU2847763C1 (en) Three-phase symmetrical transformer of phase and line voltages
RU2416866C1 (en) Converter of three-phase alternating voltage
RU2660936C1 (en) Three-phase balancing system
RU2850714C1 (en) Three-phase symmetrical device
RU2843137C1 (en) Three-phase balancing device
RU2668086C2 (en) Three-phase single-phase transformer
RU2701152C1 (en) High-voltage converter with a precharge (versions)
RU149390U1 (en) SECURITY PANEL

Legal Events

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

Effective date: 20180202