КАНЕВА, Катя Вадеевна (RU)
ФОРМУЛА Энергосберегающий стабилизатор напряжения, содержащий, по меньшей мере, один регулировочный однофазный сухой трансформатор многоцелевого назначения, первичная обмотка которого подключена к блоку регулирования и коммутации, а вторичная обмотка включена в цепь нагрузки, анализатор качества электросети с функциями программируемого логического контроллера с цифровыми управляющими выходами и возможностью конфигурирования функции управления устройством в зависимости от параметров электросети и комму ирующего блока, выполненного на базе управляющих выходов анализатора, которые через помехоподавляющую схему, состоящую из RC-cynpeccopa и конденсаторных пускателей с группой подавления пусковых токов или контакторов типа двунормально открытых или двунормально закрытых, совершающих коммутацию первичной обмотки регулировочного трансформатора, размыкающего и замыкающего контактов, соединенных последовательно, при этом первичная обмотка трансформатора с одной стороны подключена к первым выводам напрямую, с другой - через второй размыкающий контакт; к точке соединения второго вывода первичной обмотки и второго размыкающего контакта подключен второй замыкающий контакт от блока управления, совмещенного с анализатором, параллельно первичной обмотке трансформатора включен конденсатор, а параллельно коммутирующим элементам включены RC-цепи, параллельно нагрузке включен выходной конденсатор, содержащий силовой двухполюсный автомат с независимым расцепителем, контакты которого включены последовательно в цепь нагрузки на входе и выходе регулировочного узла, между сетью и входом и между нагрузкой и выходом упомянутого узла, введен дополнительный узел 7 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) защиты с дистанционным управлением, подключенный входом к точке соединения первого силового контакта со входом регулировочного узла, выходом - к нейтральному проводу сети, второй и третий контакты трехполюсного автомата зашиты упомянутого дополнительного узла подключены между нейтральным проводом и точкой соединения упомянутого второго замыкающего контакта с конденсатором первой RC-цепи и между выходным выводом первичной обмотки трансформатора и точкой соединения вторых замьп ающего и размыкающего контактов коммутирующего блока. 8 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) |
НАПРЯЖЕНИЯ
Область техники
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания электротехнической аппаратуры, приводов, двигателей, осветительных сетей, блоков питания систем связи, автоматики и телемеханики с целью оптимизации работы электрооборудования и энергосбережения.
Предшествующий уровень техники
Известно устройство стабилизации напряжения, выполненное с возможностью подключения к источнику переменного электропитания и регулирования напряжения, подаваемого к определенным выбранным цепям, нагрузки которых получат преимущества от регулирования напряжения (патент РФ 2386994). Известное устройство содержит ШИМ или автотрансформатор с переключаемым фазовым углом, который является достаточно компактным и легким для включения в стандартное электрическое потребительское устройство, которое имеет раздельные цепи, то есть те, нагрузки которых получают преимущества от регулирования напряжения, и те, которые не получают преимуществ, так что первые могут управляться устройством, обеспечивая работу при устойчивом и уменьшенном напряжении, таким образом обеспечивая технический результат - гарантируя сокращение потребления энергии и повышение срока службы приборов, подключенных к устройству.
К недостаткам устройства относится то, что оно при включении
1
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 5 изменяет синусоиду токов сети.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение энергосберегающего стабилизатора напряжения для трехфазной цепи, не изменяющего при включении в цепь синусоиды токов.
Раскрытие технического решения
Поставленная задача решается с помощью энергосберегающего j 5 стабилизатора напряжения трехфазной сети, который содержит как минимум один регулировочный однофазный сухой трансформатор многоцелевого назначения, первичная обмотка которого подключена к блоку регулирования и коммутации, а вторичная обмотка включена в цепь нагрузки, далее стабилизатор включает анализатор качества Q электросети с функциями программируемого логического контроллера с цифровыми управляющими выходами и возможностью конфигурирования футташи управления устройством в зависимости от параметров электросети и коммутирующего блока, выполненного на базе управляющих выходов анализатора, которые через
25 помехоподавляющую схему, состоящую из RC-cynpeccopa и конденсаторных пускателей с группой подавления пусковых токов или контакторов типа двунормально открытых или двунормально закрытых, совершают коммутацию первичной обмотки регулировочного трансформатора, размыкающего и замыкающего Q контактов, соединенных последовательно, при этом первичная обмотка трансформатора подключена с одной стороны параллельно вторичной первыми одноименными выводами непосредственно, с другой - через второй размыкающий контакт; к точке соединения второго вывода первичной обмотки и второго размыкающего контакта
2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) подключен второй замыкающий контакт от блока управления, совмещенного с анализатором, параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, а параллельно коммутирующим элементам включены RC-цепи, параллельно нагрузке включен выходной конденсатор, в него введен силовой двухполюсный автомат с независимым расцепителем, контакты которого включены последовательно в цепь нагрузки на входе и выходе регулировочного узла, между сетью и входом и между нагрузкой и выходом упомянутого узла, дополнительный узел защиты с дистанционным управлением, подключенный входом к точке соединения первого силового контакта со входом регулировочного узла, выходом - к нейтральному проводу сети, второй и третий контакты трехполюсного автомата защиты упомянутого дополнительного узла подключены между нейтральным проводом и точкой соединения упомянутого второго замыкающего контакта с конденсатором первой RC-цепи и между выходным выводом первичной обмотки трансформатора и точкой соединения вторых замыкающего и размыкающего контактов коммутирующего блока.
Устройство может быть каскадировано, номинал ступени регулирования зависит от параметров трансформатора. Возможно подключение дополнительных устройств, влияющих на качество электросети. Предпочтительно в качестве однофазного сухого трансформатора используют Ш-образный однофазный сухой трансформатор многоцелевого назначения с одним или двумя сердечниками. К стабилизатору возможно подключение дополнительных устройств, влияющих на качество электросети.
Предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности стабилизаторов трехфазного напряжения, з
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) усовершенствовать ряд узлов стабилизатора напряжения и компенсатора реактивной мощности, увеличить КПД стабилизатора, уменьшить энергопотребление за счет уменьшения активной и реактивной мощностей сети.
Энергосберегающий эффект устройства основан на принципе, независимом по фазам регулировании напряжения в сети, что позволяет добиться экономии до 40% электроэнергии по сравнению с аналогами и получить КПД устройства не менее 99,7%. При этом потери активной мощности на стабилизаторе напряжения в 15 раз меньше по сравнению с аналогами, а срок службы составляет 20-25 лет.
Энергосберегающее устройство предназначено для использования на гражданских и промышленных объектах в сетях 0,4 кВ.
Также к анализатору можно подключать всевозможные датчики анализа газов, влажности воздуха, датчики движения воздушных потоков.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена схема энергосберегающего стабилизатора напряжения.
Энергосберегающий стабилизатор напряжения включает анализатор качества электросети с функциями программируемого логического контроллера с цифровыми управляющими выходами 1, устройство дистанционного управления и резервирования 2, например сотовый модем 3G, коммутирующий блок 3,4, 5, регулировочный Ш-образный однофазный сухой трансформатор многоцелевого назначения 6, 7, 8,
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) главный рубильник
Стабилизатор напряжения предназначен для подключения на вводе электропитания объекта (здания, цеха или отдельной электроустановки). Стабилизатор напряжения влияет на три фактора некачественной электросети, которые ведут к повышенным расходам электроэнергии на технологическом, инженерном и бытовом оборудовании:
1) Повышенное напряжение.
2) Уровень реактивной мощности.
3) Уровень высших составляющих гармоник основной частоты.
Измеряемые анализатором качества электросети параметры: входное напряжение в сети, ток нагрузки, коэффициент мощности, наличие гармоник напряжение и тока. Анализатор качества электросети обеспечивает непрерывное измерение напряжения и тока на частоте 20 кГц и рассчитывает все производные значения, как мощность, коэффициент мощности и гармоники с временной дискретностью до 200 мс. Анализатор в реальном времени изменяет эффективное значение (TRMS) напряжения и тока. Для анализа качества электросети используется специализированное программное обеспечение для ПК. Передача данных из анализатора на ПК осуществляется через один из стандартных интерфейсов. Параметризация анализатора качества электросети и непрерывный анализ в режиме реального времени также осуществляется через программное обеспечение. Наличие функционала программируемого логического контроллера и цифровых выходов позволяет анализатору качества электросети обеспечивать управление установкой.
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Регулирование реактивной мощности возможно с помощью дополнительно подключаемых ступеней компенсаторов реактивной мощности. Для контроля и регистрации параметров электросети и режимов работы устройства предусмотрена возможность дистанционного управления и резервирования, а также использования средств связи, как, например, сотовый модем 3G. Подключение и передача данных осуществляется по протоколу TCP/IP и интерфейсу Ethernet.
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)