RU161495U1 - DEVICE FOR INCREASING THE ENERGY EFFICIENCY OF THE FOUR WIRE ELECTRICAL NETWORK - Google Patents

Abstract

Устройство для повышения энергоэффективности четырехпроводной электрической сети, содержащее трансформатор с замкнутым магнитопроводом и тремя обмотками с одинаковым направлением намотки и одинаковыми числами витков, каждая их которых продольно включена в фазу электрической сети между источником питания и нагрузкой, отличающееся тем, что в него дополнительно введены три линейных вольтодобавочных трансформатора продольного регулирования напряжения, вторичные обмотки которых включены между каждой из обмоток и нагрузкой, а возбуждающие обмотки включены между общими точками соединения обмотки с дополнительно введенной вторичной обмоткой и нулевым проводом электрической сети.A device for improving the energy efficiency of a four-wire electrical network, containing a transformer with a closed magnetic circuit and three windings with the same winding direction and the same number of turns, each of which is longitudinally connected to the phase of the electrical network between the power source and the load, characterized in that it is additionally introduced three linear booster transformer for longitudinal voltage regulation, the secondary windings of which are connected between each of the windings and the load, and the excitation Winding windings are connected between common points of connection of the winding with an additionally introduced secondary winding and the neutral wire of the electric network.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для снижения потерь электроэнергии в трехфазной четырехпроводной сети.The utility model relates to electrical engineering and can be used to reduce energy losses in a three-phase four-wire network.

Известно устройство для подавления электромагнитных помех в электрических цепях /авторское свидетельство СССР №1312699, опубл. БИ №19, 1987 г./, содержащее кольцевой замкнутый магнитопровод и размещенные на нем N обмоток, имеющих равное число витков и одинаковые направления намотки. С внешней стороны обмоток имеется N П-образных магнитных сердечников, каждый из которых охватывает одну обмотку и примыкает снаружи к магнитопроводу в пространстве между соседними обмотками. Между концами сердечников и магнитопроводом имеются немагнитные диэлектрические прокладки.A device for suppressing electromagnetic interference in electrical circuits / USSR copyright certificate No. 1312699, publ. BI No. 19, 1987 /, containing an annular closed magnetic circuit and N windings placed thereon having an equal number of turns and the same winding directions. On the outside of the windings there are N U-shaped magnetic cores, each of which covers one winding and adjoins the magnetic circuit from the outside in the space between adjacent windings. Between the ends of the cores and the magnetic circuit there are non-magnetic dielectric gaskets.

Недостатком данного устройства являются большое сопротивление в магнитной цепи, значительные массогабаритные показатели и низкая эффективность снижения тока в нулевом проводе сети.The disadvantage of this device is the large resistance in the magnetic circuit, significant weight and size indicators and low efficiency of reducing current in the neutral wire of the network.

Известен электромагнитный компенсатор гармоник, принятый за прототип /патент RU 2334298 С1, опубл. БИ №25, 2008 г./, содержащий трансформатор с замкнутым кольцевым магнитопроводом и тремя обмотками с одинаковым направлением намотки и одинаковыми числами витков, каждая их которых продольно включена в фазу электрической сети, а две другие обмотки, расположенные на кольцевом магнитопроводе, своими концами присоединены к общему нейтральному проводнику со стороны источника питания, а своими началами подключены к нейтральному рабочему проводнику электрической сети со стороны нагрузки и к заземляющему проводнику источника питания.Known electromagnetic harmonic compensator adopted for the prototype / patent RU 2334298 C1, publ. BI No. 25, 2008 /, containing a transformer with a closed ring magnetic core and three windings with the same winding direction and the same number of turns, each of which is longitudinally included in the phase of the electrical network, and the other two windings located on the ring magnetic core are connected at their ends to the common neutral conductor on the side of the power source, and by its beginnings are connected to the neutral working conductor of the electrical network on the load side and to the grounding conductor of the power source.

К недостаткам этого устройства относится низкая эффективность снижения действующего тока в нулевом проводе и уменьшение напряжения на зажимах нагрузки.The disadvantages of this device include the low efficiency of reducing the effective current in the neutral wire and reducing the voltage at the load terminals.

Задача полезной модели - повышение энергоэффективности электрической сети при передаче электроэнергии с сохранением гостируемых показателей качества электрической энергии на зажимах нагрузки.The objective of the utility model is to increase the energy efficiency of the electric network during electric power transmission while maintaining the guest indicators of the quality of electric energy at the load terminals.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в каждую фазу четырехпроводной электрической сети между источником питания и нагрузкой продольно включены обмотки с одинаковым направлением намотки и одинаковыми числами витков, охваченные общим магнитопроводом трансформатора и линейный вольтодобавочный трансформатор продольного регулирования напряжения (бустер).The specified technical result is achieved due to the fact that in each phase of the four-wire electrical network between the power source and the load, windings with the same winding direction and the same number of turns are longitudinally included, covered by a common transformer magnetic circuit and a linear boost voltage transformer of longitudinal voltage regulation (booster).

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом: на фиг. 1 представлена схема включения устройства для повышение энергоэффективности четырехпроводной электрической сети.The proposed utility model is illustrated by the drawing: in FIG. 1 is a diagram of the inclusion of a device for improving the energy efficiency of a four-wire electrical network.

Устройство для повышение энергоэффективности четырехпроводной электрической сети содержит продольно включенные в фазные провода между источником питания и нагрузкой три обмотки, с одинаковыми числами и направлениями намотки витков на замкнутом магнитопроводе 1, последовательно включенные с ними линейные вольтодобавочные трансформаторы продольного регулирования напряжения (бустера) 2, 3 и 4.A device for improving the energy efficiency of a four-wire electrical network contains three windings longitudinally connected in phase wires between the power source and the load, with the same numbers and directions of winding the turns on a closed magnetic circuit 1, linear voltage-boosting transformers of longitudinal voltage regulation (boosters) 2, 3, and connected in series with them four.

Устройство для повышения энергоэффективности четырехпроводной электрической сети работает следующим образом. В электрической сети с нелинейной и несимметричной нагрузкой действующий ток в нулевом проводе образуют токи нулевой последовательности основной и высших гармоник. При продольном включении в фазные провода сети согласно намотанных трех обмоток, расположенных на замкнутом магнитопроводе, в последнем будут замыкаться только магнитные потоки нулевой последовательности от нескомпенсированных магнитодвижущих сил нулевой последовательности обмоток на всех гармониках. Результирующий магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу, будет индуктировать в каждой из обмоток электродвижущие силы, компенсирующие напряжение нулевой последовательности в четырехпроводной сети, что приводит к снижению тока в нулевом проводе. Падения напряжения на обмотках от токов нагрузки в каждой их фаз сети будут компенсировать линейные вольтодобавочные трансформаторы продольного регулирования напряжения (бустера).A device for improving the energy efficiency of a four-wire electrical network works as follows. In an electric network with non-linear and asymmetric load, the effective current in the neutral wire forms the zero sequence currents of the main and higher harmonics. When the network is connected longitudinally into phase wires according to the wound three windings located on a closed magnetic circuit, in the latter only magnetic fluxes of the zero sequence from uncompensated magnetomotive forces of the zero sequence of windings at all harmonics will be closed. The resulting magnetic flux closing through the magnetic circuit will induce electromotive forces in each of the windings, which compensate for the zero sequence voltage in the four-wire network, which leads to a decrease in the current in the neutral wire. Voltage drops on the windings from the load currents in each phase of the network will compensate for linear boost boost transformers for longitudinal voltage regulation (booster).

Применение согласно продольно включенных обмоток на общем замкнутом магнитопроводев предлагаемом устройстве позволяет на порядок уменьшить ток в нулевом проводе четырехпроводной сети, что обеспечивает снижение потерь электроэнергии, как в самой сети, так и силовом трансформаторе источника питания, а линейные вольтодобавочные трансформаторы продольного регулирования напряжения (бустера) обеспечивают нормальный уровень напряжения на нагрузке.The use of windings according to the longitudinally connected windings on a common closed magnetic circuit allows the current to be reduced by an order of magnitude in the neutral wire of a four-wire network, which reduces energy losses, both in the network itself and in the power transformer of the power source, and linear boost boost transformers for longitudinal voltage regulation (boosters) provide a normal level of voltage at the load.

Claims (1)

Устройство для повышения энергоэффективности четырехпроводной электрической сети, содержащее трансформатор с замкнутым магнитопроводом и тремя обмотками с одинаковым направлением намотки и одинаковыми числами витков, каждая их которых продольно включена в фазу электрической сети между источником питания и нагрузкой, отличающееся тем, что в него дополнительно введены три линейных вольтодобавочных трансформатора продольного регулирования напряжения, вторичные обмотки которых включены между каждой из обмоток и нагрузкой, а возбуждающие обмотки включены между общими точками соединения обмотки с дополнительно введенной вторичной обмоткой и нулевым проводом электрической сети.

A device for improving the energy efficiency of a four-wire electrical network, containing a transformer with a closed magnetic circuit and three windings with the same winding direction and the same number of turns, each of which is longitudinally connected to the phase of the electrical network between the power source and the load, characterized in that it is additionally introduced three linear booster transformer for longitudinal voltage regulation, the secondary windings of which are connected between each of the windings and the load, and the excitation Winding windings are connected between common points of connection of the winding with an additionally introduced secondary winding and the neutral wire of the electric network.

Images