RU2459337C1 - Three-phase filter balancing device - Google Patents

Three-phase filter balancing device Download PDF

Info

Publication number
RU2459337C1
RU2459337C1 RU2010151247/07A RU2010151247A RU2459337C1 RU 2459337 C1 RU2459337 C1 RU 2459337C1 RU 2010151247/07 A RU2010151247/07 A RU 2010151247/07A RU 2010151247 A RU2010151247 A RU 2010151247A RU 2459337 C1 RU2459337 C1 RU 2459337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
primary windings
loads
zero
zigzag
Prior art date
Application number
RU2010151247/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010151247A (en
Inventor
Валерий Дмитриевич Василенко (RU)
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 RU2010151247/07A priority Critical patent/RU2459337C1/en
Publication of RU2010151247A publication Critical patent/RU2010151247A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2459337C1 publication Critical patent/RU2459337C1/en

Links

Classifications

    • 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

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: three-phase filter balancing device comprises input and output terminals, to which a transformer is connected, having two groups of primary windings connected as serially and oppositely into a "zigzag". A neutral of the first group of primary windings is connected to a zero wire of a supply network and non-linear phase loads. A neutral of the second group of primary windings is an artificial neutral for linear phase loads.
EFFECT: reduced losses of power and its higher quality by separation of zero sequence currents passage paths for these loads.
1 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.

Известна электрическая трехфазная сеть с нулевой фазой, содержащая подключенные к фазным проводам сети преобразователей трехфазной системы напряжения без нулевого провода в трехфазную систему с искусственной нулевой фазой. Недостаток и сложность - большая установленная мощность (1).Known electrical three-phase network with zero phase, containing connected to the phase wires of the network of converters of a three-phase voltage system without a neutral wire into a three-phase system with an artificial zero phase. The disadvantage and complexity is the large installed capacity (1).

Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий трехфазный симметрирующий трансформатор (2).Known three-phase AC voltage stabilizer containing a three-phase balancing transformer (2).

Недостаток - сложность.The disadvantage is complexity.

Наиболее близким к предлагаемому является трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соеденены в «зигзаг» или «звезду», но имеющего при соединении первичных обмоток трехфазного трансформатора в «звезду» вторичные обмотки, соединенные в «треугольник» (3). Недостаток - дополнительные потери при работе на смешанную нагрузку линейного и нелинейного характера и наличие взаимовлияния нагрузок друг на друга.Closest to the proposed is a 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 of which are connected in a "zigzag" or "star", but having a primary connection of the three-phase transformer in a "star" "Secondary windings connected in a" triangle "(3). The disadvantage is additional losses when working on a mixed load of a linear and non-linear nature and the presence of mutual influence of the loads on each other.

Цель изобретения - снижение потерь электрической энергии, повышение качества электрической энергии и надежности.The purpose of the invention is the reduction of electric energy losses, improving the quality of electric energy and reliability.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный симметрирующий трансформатор, имеющий первичные обмотки, включенные встречно-последовательно в «зигзаг», разделены пути протекания токов нулевой последовательности для нелинейных нагрузок, являющихся источниками высших гармоник и линейных нагрузок, не создающих высших гармоник, путем введения второй группы первичных обмоток, включенных встречно в «зигзаг», параллельно первой группе первичных обмоток.This goal is achieved by the fact that in the known device containing input terminals for connecting the supply network and output terminals to which a three-phase balancing transformer is connected, having primary windings connected in opposite series in the “zigzag”, the paths of the zero-sequence currents for non-linear loads are separated , which are sources of higher harmonics and linear loads that do not create higher harmonics, by introducing a second group of primary windings included in the opposite direction in the “zigzag”, in parallel the first group of primary windings.

На прилагаемом чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит симметрирующий трансформатор 1, имеющий первую группу первичных обмоток 2, 3, включенных в «зигзаг», и вторую группу первичных обмоток 4, 5, включенных в «зигзаг». Свободные выводы первичных обмоток 2, 3 и 4, 5 подключены на выходные зажимы фаз А2, В2, С2 соответственно. Между входными и выходными зажимами включен трехфазный автоматический выключатель 6.The attached drawing shows a diagram of the device. The device comprises a balancing transformer 1 having a first group of primary windings 2, 3 included in the zigzag, and a second group of primary windings 4, 5 included in the zigzag. The free leads of the primary windings 2, 3 and 4, 5 are connected to the output terminals of phases A2, B2, C2, respectively. Between the input and output terminals, a three-phase circuit breaker 6 is connected.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство нулевым выводом для подключения фазных нагрузок нелинейного характера, являющихся источником третьей и кратной ей высших гармоник, например, нагрузка типа «компьютер» или «современные системы освещения», служит нулевой вывод встречно-включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2, 3 трехфазного трансформатора 1, соединенный с нулевым проводом питающей сети, а нулевым выводом для подключения нагрузок, не являющихся источником высших гармоник, (электродвигатели, лампы накаливания и др.) служит нулевой вывод включенных в «зигзаг» первичных обмоток 4, 5. При таком включении первичных обмоток 2, 3 и 4, 5 трехфазный трансформатор 1 имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивости нулевой точки и симметрирование фазных напряжений для однофазных нагрузок, являющихся источником высших гармоник и нагрузок, не являющихся таковыми.When voltage is applied to a three-phase balancing device with a zero output for connecting phase loads of a nonlinear nature, which are the source of the third and multiple higher harmonics, for example, a load of the “computer” type or “modern lighting systems”, the primary output of the counter-included in the “zigzag” serves windings 2, 3 of a three-phase transformer 1, connected to the neutral wire of the supply network, and the zero output for connecting loads that are not a source of higher harmonics (electric motors, incandescent lamps etc.) serves as the zero output included in the "zigzag" primary windings 4, 5. With this inclusion of the primary windings 2, 3 and 4, 5, the three-phase transformer 1 has a high resistance for currents of forward and reverse sequence and low resistance for currents of zero sequence, those. provides zero-point stability and phase-balancing for single-phase loads, which are the source of higher harmonics and non-load.

Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает создание устойчивой нулевой точки в трехфазной сети с нулевым проводом, устраняя перекосы фазных напряжений при несимметрии токов нагрузки до 100% от номинальной, а также значительно снижает сопротивление нулевой последовательности, обеспечивая симметрирование фазных напряжений исходной питающей сети с нулевым проводом и обеспечивая снижение потерь и повышение качества электрической энергии.This embodiment of a three-phase balancing device ensures the creation of a stable zero point in a three-phase network with a zero wire, eliminating phase voltage distortions with asymmetry of the load currents up to 100% of the nominal, and also significantly reduces the resistance of the zero sequence, providing phase voltage balancing of the source power network with a zero wire and providing loss reduction and improving the quality of electric energy.

Технико-экономическая эффективность при использовании устройства достигается благодаря разделению путей протекания токов нулевой последовательности для нелинейных нагрузок (электроприемников) являющихся источниками высших гармоник и для линейных нагрузок, не являющихся таковыми, исключая влияние третьей и кратных ей высших гармоник нелинейных нагрузок на линейные нагрузки при уменьшение числа коммутирующих элементов (автоматических выключателей), а также обеспечивает надежную работу симметрирующего устройства в аварийных режимах работы при обрыве одной фазы, благодаря соединению нулевого провода питающей сети с нулевым выводом (нейтралью) первичных обмоток 2, 3 симметрирующего устройства, так и при создании собственной нулевой точки.Technical and economic efficiency when using the device is achieved by dividing the paths of zero sequence currents for non-linear loads (power consumers) that are sources of higher harmonics and for linear loads that are not, excluding the influence of the third and multiple higher harmonics of non-linear loads on linear loads while reducing the number switching elements (circuit breakers), and also provides reliable operation of the balancing device in emergency mode x operation in case of interruption of one phase, thanks to the neutral conductor connection mains zero terminal (neutral) of the primary windings 2 and 3 of the balancing device and to create its own zero point.

Источники информацииInformation sources

1. Патент СССР 1304121, М. Кл. Н02J 3/36, 1987.1. USSR patent 1304121, M. Cl. H2O 3/36, 1987.

1. А.с. СССР №1310787, М. Кл. G05F 1/30, 1985.1. A.S. USSR No. 1310787, M. Cl. G05F 1/30, 1985.

2. Патент Россия 2314620, М. Кл. H2J 3/26, 2003.2. Patent Russia 2314620, M. Cl. H2J 3/26, 2003.

Claims (1)

Трехфазное фильтросимметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы для подключения нагрузки, между входными и выходными зажимами включен трехфазный автоматический выключатель, к выходным зажимам которого подключен трехфазный симметрирующий трансформатор, первичные обмотки которого включены в «зигзаг», при этом нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод включенных встречно в «зигзаг» первичных обмоток, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь электрической энергиии и повышения качества электрической энергии путем разделения путей протекания токов нулевой последовательности для электроприемников, создающих высшие гармоники «нелинейные нагрузки», и электроприемников, не создающих высших гармоник, трехфазный трансформатор снабжен еще одним комплектом первичных обмоток, включенных встречно в «зигзаг» параллельно первым первичным обмоткам, а нулевой вывод этих обмоток соединен с нулевым выводом питающей сети и нулевым выводом фазных нелинейных нагрузок, а нулевой вывод первой группы первичных обмоток соединен с нулевым выводом линейных фазных нагрузок, не создающих высших гармоник. A three-phase filter-balancing device containing input terminals for connecting the mains and output terminals for connecting the load, a three-phase circuit breaker is connected between the input and output terminals, the output terminals of which are connected to a three-phase balancing transformer, the primary windings of which are included in the "zigzag", with a zero output to connect the phase loads, the zero output of the primary windings included in the opposite zigzag is used, characterized in that, in order to reduce the losses of electric energy and improving the quality of electric energy by separating the paths of zero sequence currents for power receivers that create higher harmonics “non-linear loads” and power receivers that do not create higher harmonics, the three-phase transformer is equipped with another set of primary windings, included in the opposite direction in the “zigzag” parallel to the first primary windings, and the zero output of these windings is connected to the zero output of the supply network and the zero output of phase non-linear loads, and the zero output of the first upy primary windings connected to the zero output of linear phase loads that do not create higher harmonics.
RU2010151247/07A 2010-12-13 2010-12-13 Three-phase filter balancing device RU2459337C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151247/07A RU2459337C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Three-phase filter balancing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010151247/07A RU2459337C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Three-phase filter balancing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010151247A RU2010151247A (en) 2012-06-20
RU2459337C1 true RU2459337C1 (en) 2012-08-20

Family

ID=46680729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010151247/07A RU2459337C1 (en) 2010-12-13 2010-12-13 Three-phase filter balancing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459337C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796074C1 (en) * 2022-04-27 2023-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" Device for current and voltage symmetration with self-regulating inductance

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494745B (en) * 2018-11-26 2022-05-03 江西鑫业电气工程有限公司 Reactor harmonic treatment system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1746466A1 (en) * 1990-07-09 1992-07-07 Вологодский Политехнический Институт Device for regulation and balancing of voltage on three- phase network with neutral wire
RU2215320C2 (en) * 2000-05-30 2003-10-27 Закрытое акционерное общество "Компания Интер Электро" Device for regulating and balancing three-phase voltage
RU2314620C2 (en) * 2003-07-02 2008-01-10 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Интер Электро-XXI век" Three-phased balancing device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1746466A1 (en) * 1990-07-09 1992-07-07 Вологодский Политехнический Институт Device for regulation and balancing of voltage on three- phase network with neutral wire
RU2215320C2 (en) * 2000-05-30 2003-10-27 Закрытое акционерное общество "Компания Интер Электро" Device for regulating and balancing three-phase voltage
RU2314620C2 (en) * 2003-07-02 2008-01-10 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Интер Электро-XXI век" Three-phased balancing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796074C1 (en) * 2022-04-27 2023-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" Device for current and voltage symmetration with self-regulating inductance
RU2796074C9 (en) * 2022-04-27 2023-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" Device for current and voltage symmetration with self-regulating inductance
RU2807035C1 (en) * 2023-05-17 2023-11-09 Дмитрий Иванович Панфилов Three-phase balun device
RU2811981C1 (en) * 2023-06-23 2024-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" Universal balancing device for four-wire electrical networks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010151247A (en) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202019314U (en) Solar energy photovoltaic three-phase micro-inverter and solar energy photovoltaic power generation system
US8964423B2 (en) Low weight 3-phase 5-output wire power conversion system for micro-grid
RU2016148456A (en) DEVICE FOR COMPLEX REGULATION OF POWER FLOWS FOR TWO-CHAIN LINES
CN109075722B (en) Current transformer device
RU2321133C1 (en) Balancing three-phased to one-phased voltage transformer
CN103036443A (en) Active multichannel isolated output power supply
KR20160040378A (en) Dab convertor with multi-phase structure
CN102904420A (en) Multi-port current transformer
RU2453965C2 (en) Three-phase balancing device
KR101297080B1 (en) Half bridges multi-module converter using series compensation
CN106416031B (en) Transient current protection device for an electric energy conversion system connected to an electric network
US9543854B2 (en) Solar photovoltaic three-phase micro-inverter system and a method for improving the conversion efficiency thereof
Aihara et al. A study on the effect of the Scott transformer on the three-phase unbalance in distribution network with single-phase generators
RU2459337C1 (en) Three-phase filter balancing device
RU2552377C2 (en) Voltage balancer in three-phase network
RU2314620C2 (en) Three-phased balancing device
RU2612649C1 (en) Three-phase balun
RU2521864C2 (en) Three-phase balancing device
JP2014027868A (en) Uninterruptible power supply apparatus for receiving power from different electrical utility configurations
RU2012147667A (en) METHOD FOR MATCHING A HETEROGENEOUS FOUR WIRE NONSymmetric ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH ELECTRIC LOAD
RU2660936C1 (en) Three-phase balancing system
RU2529195C1 (en) Automatic three-phase and single-phase filtering and balancing normaliser of ac voltage
RU2674753C2 (en) Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device
RU2668086C2 (en) Three-phase single-phase transformer
RU2558697C1 (en) Four-phase five-wire power transmission line

Legal Events

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

Effective date: 20141214