SU657519A1 - Adjustable electric power supply system - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к устройствам дл  регупировани  потребл емой электроэнергии и может быть использовано дл  регупировани  мощности, поступающей от трехфазного источника питани  к нагрузкам , соединенным в треугольник.The invention relates to devices for re-recording of consumed electricity and can be used for re-receiving power from a three-phase power source to triangular-connected loads.

Известны регулируемые системы электропитани , в которых регулирование мощности, потребл емой нагрузкой, осуществл етс  при помощи автотрансформаторов , магнитных усилителей или индукционных регул торов Ll Regulated power supply systems are known in which the control of the power consumed by the load is carried out using autotransformers, magnetic amplifiers or induction controllers Ll

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  регулируема  система электропитани  нагрузок, соединенных в треугольник, содержаща  трехфазный источник питани , ток от которого подво- дитс  к рагрузке через регул торь напр жений 2 .Closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a regulated delta power supply system containing a three-phase power source, the current from which is supplied to the load through voltage regulator 2.

Общей особенностью известных регулируемых систем электропитани   вл етс  то, что ток, потребл емый .нагрузкой; полностью проходит через регул торыA common feature of known regulated power systems is that the current consumed by the load; goes through regulators completely

мощности. Поэтому установочна  мощность perj-л торов должна быть не меньще максимального значего1Я мощности, потребл емой нагрузкой, потери электроэнергии в регул торах мощности Относительно вели-power. Therefore, the installation power of perj-tori must be no less than the maximum power value, the load consumed, the electric power loss in power controllers is relatively high

ки, коэффициент мощности ( cos (р ) регулируемой системы электропитаний значительно ниже единицы, так. как он зависит от соотнощени  величин активной МОЩНОСТИ проход щей через рагул торы,ki, the power factor (cos (p) of the regulated power supply system is significantly lower than one, since it depends on the ratio of the active POWER values passing through the controllers,

и реактивной мощности зт х регул торов (дл  случаев регулировани  мощности при помощи автотрансформаторов, индукционных регул торов -и т,й.) или от глубины регулировани  напр жени  (дл  случа  регулировани  мощности при помогай тиристорных регул торов напр жени , магнитных усилителей и .).and reactive power of voltage regulators (for cases of power control using autotransformers, induction controllers, and t, y.) or on the depth of voltage regulation (for power control cases with help of thyristor voltage regulators, magnetic amplifiers, and.) .

Целью изобретени .  вл етс  снижение потерь электроэнергии путем снижени  установочной мощности регул торов Это достигаетс  тем, что в тфедлагаемой регулируемой системеэлектропитани  нагрузок соединенньгх в треугольник, содержащей трехфазный источник питани  vi рэ- гул торы мои1ности,в1слюченные между источником питани  и нагрузками каждый из pei-ул торов мощности подключен к средней точке пл.8ча соответствующей нагpySKHs при этом, вершины треугольника нагрузок подсоединены непосрэдственно к источнику питани  На фиг. 1 приведена принципиальна  схема регулировани  описываемой системы электропитани ; на фиг. 2 векторна  днаг«рамма токов нагрузкк|. на фиг, 3 - приШ15ши альна  схема (пример конкретного выпопнеьш ) регулируемой cиcтe лы электропитани . Нагрузочные резисторы (см, фкг ). соединены в т эеугопью к, к вершинам ко™ торого (зажима; /5 7-9) непосредствен. но подключен трехфаз1Ш й источник питани  (фазы AS В, с). К cpenjfflM точкам каждо плеча треугольника нагрузок (зажимам Ю12 ) трахфазный источник питани  (фазы А BS С) подключен через регул торы мощности так чтобы к средней точке (зажиму 10) резисторов 1 и 2, питающихс  по. фазам А и В непосредственно от источ ника питашш бьша подведена фаза С че рез регул тор 13, к средней точке Хза-, жиму и) резисторов 3 и 4j питаюш хс  по фазам В и С непосредственно от источ Ника питани , ёьша подведена фаза А че рез регул тор 14, а к средней точке (зажиму 12) резисторов 5 к 6( питаюжахс  по фазам С и А непосредственно от ис , точника питани , бьша подведена фаза В через регул тор 15. Когда регул торы 13 - 15. отключены , кажда  пара резисторов 1 и 2, 3 и 4 5 и 6 включена последовательно, а когда регул торы BJSjisoneHH, кажда  пара резис ,торов 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 включена параллельно ,S Если прин ть, что сопрот гвлени  резисторов 1-6 одинаковы и равны R то общее сопротивление нагрузки между фазами измен етс  в-пределах от 2R (при отключе таых регун торах 13 - 15) до R/2 ( при полностью открытых регул торах ), т.е. в четыре раза Соответственно иамен етсй дотребл ема  нагрузкой -мошнасть , При отключенных, регул торах 13 - 1 через резисторы 1 - 6 протекают фазные тОки О, - 3 «, От источника питани ; при этом протекают линейные токи D ™ 3с В резисторах 1 6вьвдей етс  DчМОЩНОСТЬ Hj , равна  и линейное напр жение источника :линейный ток от источни итани }( а питани .Когда сопротивлени  резисторов 1-6 авны между собоЙ8 линейные токи также авны между собой т,е, 3. J, Э,- D, . 4 Ь G При включенных регул торах 13 - 15 резистору 1 прикладьюаетс  линейное напр жение U.. и ток .3, , протекаюий через резистор Ij увеличиваетс  в ва раза по сравнению с первоначальным фазным током D,j и отстает от тока D. по фазе на 30 , Через резистор 2 протекает ток За , по величине вдвое больший первоначального тока 3, но опережающий его по фазе на 3.0 , Через регул тор 13 при гэтом прота.Кает ток Зд 8 равный геометрической сумме то . «g .. по величине равный удков военнок-гу значению первонанального линейного тока 3, в ъ Аналогично, через резистор 3 протекает ток 1jn S через резистор 4 - ток. 40 S через резистор . . -12 рез резистор о - ток. которые по своим величинам вдвое больше первоначальных фазных токов j и 3„ и по фазе отстаю или опережают нх на ЗО . Линейные токи источника питани , про текаюидае через зажимы 7 - 12, равны соответстве шо геометонческой сумме.та ков D и Э„ „ П„ и 3,, 1иХ а по своей величике равны удвоенному значению лвнейньзх токов 3 Если вести рассуждени  относительно одной фазы (например, фазы А), то° когда регул тор 14 полностью отключен от источника питани  протекает ток Лд . Когда же этот регул тор полностью включен , то через зажим 7 .протекает ток 3 . , равный по величине 2 5 , В то же врем  через зажим 11 от источника питани  через регул тор 14 протекает линейный ток .J. равный геометрической сумме. токов Л и Л,, и по величине равный удвоенному значению тока Таким образом, от источника питани  по фазе А. течет линейный ток, в четыре раза больший первоначального тока , Отсюда следуе , что и потребл ема  нагрузкой мо.таность возрастает также в четыре раза. Половина мощности проходит через ре- гулйпгоры 13 - 15 через зажимы 10 - 12, а друга  половина проходит непосредственНО от источника питани  к нагрузке чере зажимы 7 - 9. В промежуточных режимах, кох-да рэгу ЛЯТОрЫ 13 15 включены ЧЭСТИЧНОа МОШ HOCTbj подводима  к резисторам 1 - 6 непосредственно от источника питани , больше мо.щностИб подводимой к нагрузке черет регул торы. Разница межлу этими мощност ми постепеиио уменьшаетсй по мере включени  регул торов 13 15. На фиг, 3 приведен гфимэр конкретно го выпоптшни  регулируемой системы электропитани , примен емой дл  элэктро обогрева стекловаренной печи, при расположении электродов в один р д, где 16- электроды, установленные з стекло массе i 17и 18 - автоматические выключатели 19 и;2О переключатели|; 21 - тиристорный трехфазиый регул тор напр жени  типа РНТТ.- .. Изобретение обладает следуюхцими ripe имушествами. Так как через регул торы .13 - 15 протекает токэ максимальча  величина ко торого пропорциональна половине максимальной мощности, потребл емой нагрузкой , то установочна  мощность регул торов может быть прин та равной половине .этой максимальной мощности Уменьшение установочной моз ности регул торов позвол ет уменьшить стоимость систе 1ы, Общий соэф1|«щкент мощности иредлагаэмой регулируемой системы электропитаи .и  намного выше .коэффициента мощности известиыл систем. Это объ сн етс  тем, что коэффициент мощности уста- новки8 электроэнерги  которой подводит- с  к нагрузке непосредственно от источника питани  (, )s равен едкнице Коэ4хЬициент мо.шности установкиг электроэнерги  которой проходит через perj--:л торы 13 15 ( COS Фз ), меньше е & ницьи. В случае полного включени  и полно™ го отключени  регул торов 13 15 об- JHtffi коэффициект мощности системы так гке равеи единице В промежуточньк ре жимах коэффициент мощности всей системы меньше едивицЫг но наьшого выше козфф .здкента мощности известйых систем . Вследствие примеиенн  регулйторов 13 ISj установочна  мошность которых вдвое мвньвле чем у примен емых ранее, соответственно уъ кьшакугс  потери эдектрознергии в них к повышаетс  КПД системьц Увеличекйе КПД к коэффициента мощности системы приводит к снижйнию ре актйвных и активных потерь в питаюшей сети Hj следовата ьноак сювобожденккз дDпoлнvlтsпьн:oй-можностн энергии дл  питани  других потребйтэлэй злектрозне} S 6 е т 8 н и   р м у   а Регулируема  система злектропитаниз нагрузокз соединенных, в треугольник, содержачла  тре.хфазный кстзчккк питани  и рагуп торы мощности вк гочекныэ между ИСТОЧНИКОМ питани  -и Н31 руэка у1и:, о т л и ч а ю m а   с   тем, что, с де- лью с 1кжени . потер ь э сктроэпергии путем скмженй  уст 5Н15во1; ай мощности регул торов , каждый из регул торо.в мо.щ™ Н.ОСТК. подключен к cps.ijrjsfr точке плеча соответствую1цей нагрузки, при этом вершины тр9уго ьн гка нагрузок подсоедине- иьЕ кепосредствйкно к источнику питани . Источника йчформа ии, прин.йтые во внимание прк ЭЕ.спйрткзе 1 Пружшхский Aff М.., Д етоды проектировани  электрич КТ1«С С и плазменно- электрнчески : стек оваренных печей. Сборник трудов ОКЬ ЗТХИМ ДЦСП, вып, I, М,, 1871, с. 89, 2. Иван 5гк Б, И.., Лчиман Р. А., Рукнов Б. Я, . Т ристоД.).-: тг магнитные стабипизато}. ь н пр нгени . Ч,, Энерги  , 1968, с 78. The purpose of the invention. This is achieved by reducing the installation power of the regulators. This is achieved by the fact that the triple-triple power source vi is connected to a controlled electrical power supply system, connected between a power source and the loads, each of the pei-power switches is connected to the midpoint of the 8.8ch area corresponding to the nagSKHs, the vertices of the triangle of loads are connected directly to the power source. In FIG. 1 is a schematic diagram of the regulation of the described power supply system; in fig. 2 vector dna "load current frame |. Fig. 3 shows a conventional circuit (an example of a specific type) of an adjustable power supply system. Load resistors (cm, fkg). are connected in t eeugopes to the vertices of which (clamp; / 5 7-9) directly. but a three-phase power supply is connected (phases AS b, c). To the cipher points of each arm of the triangle of loads (clamps U12), the trachephase power source (phase A BS C) is connected via power controllers so that the midpoint (clamp 10) of resistors 1 and 2 are fed along. to phases A and B directly from the pitshash source, phase C is brought through controller 13, to the midpoint Xa-, press and) resistors 3 and 4j feed xc to phases B and C directly from Nika's power sources, yo-yo phase A che Cutter 14, and to the midpoint (terminal 12) of resistors 5 to 6 (powered by phases C and A directly from the source, the power source, phase B was connected through regulator 15. When regulators 13-15 are disconnected, each a pair of resistors 1 and 2, 3 and 4 5 and 6 are connected in series, and when the BJSjisoneHH regulators, each pair of resis, tori 1 and 4, 2 and 5, 3 and 6 is connected in parallel, S If it is assumed that the resistances of the resistors 1-6 are the same and equal to R, then the total load resistance between the phases varies in the range from 2R (with the regulators disconnected 13-15) to R / 2 (with fully open controllers), i.e., four times. Accordingly, the load consumed by the load is handled. When turned off, the controllers 13 - 1 phase O - - 3 flow through the resistors 1 - 6, From the power supply; at the same time, the linear currents D ™ 3c flow. In resistors 1, 6 DIATUTION Hj is equal to, and the linear voltage of the source is equal to: linear current from the supply source} (and the power. e, 3. J, E, - D, .4 b G With the regulators 13-15 turned on, a linear voltage U .. and a current .3 are applied to the resistor 1, which flows through the resistor Ij increases by a factor of 4 compared to the initial phase voltage. current D, j and lags the current D. in phase by 30, Through the resistor 2 current flows For, the value of two It is larger than the initial current 3, but ahead of it in phase by 3.0, through regulator 13 with a goat. The current in the rear 8 is equal to the geometric sum then. "g .. in magnitude equal to the values of the military current value 3, in ъ Similarly, a current 1jn S flows through resistor 3 through resistor 4 - current 40 S through resistor ... -12 cut resistor o - current which are twice as large as the original phase currents j and 3 "and in phase lag behind or lead them nx ZO. The linear currents of the power source, which flow through the clamps 7–12, are equal to the geometry sum. D and E „„ P „and 3 ,, 1 and Х and in their magnitude are equal to twice the value of the external currents 3 If you keep reasoning about one phase ( for example, phase A), then ° when regulator 14 is completely disconnected from the power source, a current Ld flows. When this regulator is fully turned on, a current 3 flows through the clamp 7. equal in magnitude to 2 5. At the same time, a linear current flows through the clamp 11 from the power source through the regulator 14. equal to the geometric sum. currents L and L ,, and in magnitude equal to twice the current value. Thus, the linear current flows from the power source in phase A. Four times the initial current. Hence, the capacity will also increase fourfold. . Half of the power passes through the regulapors 13–15 through clamps 10–12, and the other half passes directly from the power source to the load via clamps 7–9. 1 - 6 directly from the power source, more power, and controllers applied to the load. The difference between these powers gradually decreases as the regulators 13-15 are turned on. FIG. 3 shows the pattern of a specific variable of the regulated power supply system used for the heating of the glass furnace, with the electrodes being placed in one row, where 16 are electrodes installed h glass mass i 17 and 18 - automatic switches 19 and; 2 About switches |; 21 - three-phase thyristor voltage regulator type RNTT.- .. The invention has the following ripe imushestvami. Since the maximum current flow through regulators .13 - 15 is proportional to half the maximum power consumed by the load, the installation power of the regulators can be taken equal to half of this maximum power. Reducing the installation power of the regulators reduces the cost of the system 1y, the total power factor of the power grid and the regulated power supply system and a much higher lime power factor of the systems. This is due to the fact that the power factor of the installation8 of electric power of which supplies to the load directly from the power source (,) s is equal to the price of the electric power of which passes through perj -: l 13 15 (COS Fz) less e & nitsy. In the case of full turn-on and full shutdown of the regulators 13 15 about-JHtffi, the power factor of the system is also equal to one. In intermediate modes, the power factor of the whole system is less than the maximum power factor of lime systems. Due primeienn regulytorov 13 ISj the mounting moshnost which half mvnvle than that employed previously, respectively yb kshakugs loss edektroznergii therein to increased efficiency sistemts Uvelichekye efficiency to the power factor of the system leads to snizhyniyu D aktyvnyh and resistive losses in pitayushey network Hj sledovat noak syuvobozhdenkkz dDpolnvltspn: oi-capacity of energy for powering other electrical needs} S 6 et 8 n and rm a Adjustable electrical power supply system connected in a triangle containing a three-phase circuit QC power supply and power supply knobs in the control room between the SOURCE of the power supply and the H31 rue uii :, that is, with the fact that with the 1kg. loss of ectroepergy by means of a 5H15Bo1 mouth; Ai power regulators, each of the regulator tor in mo.shch ™ N.NOSTK. connected to the cps.ijrjsfr point of the shoulder with the corresponding load, with the vertices of the third load being connected to the power source. Sources of information taken into account prk Ee.spirtkze 1 Pruzhshsky Aff M .., Methods of designing electrical KT1 "C C and plasma-electrically: stack of cooked ovens. Collection of works OKT DIMPS, vol., I, M, 1871, p. 89, 2. Ivan 5gk B, I .., Lchiman R. A., Ruknov B. I,. T ristod.) .-: tg magnetic stabipizato}. l pr ngeni. W ,, Energie, 1968, with 78.

5,five,

8eight