Устройство ограничения параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах

Устройство ограничения параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах

Реферат

 

Использование: в электроснабжении промышленных предприятий с помощью высоковольтных электрических сетей напряжением 6 - 10 кВ с компенсированным режимом нейтрали. Сущность: устройство содержит силовой трансформатор, высоковольтная обмотка которого соединена по схеме "звезда" с выведенной нейтралью, причем линейные выводы подключены через трехфазный коммутационный аппарат к фазам питающей секции, а нейтральный вывод подсоединен непосредственно к линейному выводу однофазного дугогасящего реактора, нулевой вывод которого подсоединен к земле наглухо; трансформатор напряжения, высоковольтная обмотка которого соединена по схеме "звезда" с глухозаземленной нейтралью; трехфазный дугогасящий агрегат, высоковольтная обмотка которого соединена по схеме "звезда" с глухозаземленной нейтралью, причем линейные выводы соединены непосредственной электрической связью с линейными выводами высоковольтной обмотки силового трансформатора; однофазный трансформатор, высоковольтная обмотка которого линейным выводом подсоединена непосредственно к нейтральному выводу высоковольтной обмотки силового трансформатора параллельно однофазному дугогасящему реактору и нулевым выводом - к земле, а линейный и нулевой выводы низковольтной обмотки подсоединены к последовательно соединенным резистору и однофазному коммутационному аппарату, причем нулевой вывод заземлен наглухо; две цепи управления, состоящие из вторичных цепей трансформаторов тока в глухозаземленных нейтралях высоковольтных обмоток трансформатора напряжения и трехфазного дугогасящего агрегата, выводы которых соединены параллельно и подсоединены непосредственно к выводам блока релейной защиты, выводы которого подсоединены к блоку включения однофазного коммутационного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий с помощью высоковольтных электрических сетей напряжением 6-10 кВ с компенсированным режимом нейтрали. Компенсация однофазных емкостных токов замыкания на землю осуществляется индуктивными токами однофазных дугогасящих реакторов/ подсоединенных к нейтралям высоковольтных обмоток специальных силовых трансформаторов соответствующих мощностей.

Известны устройства для компенсации емкостных токов замыкания на землю в виде дугогасящих катушек/ подсоединяемых через разъединители к нейтралям высоковольтных обмоток силовых трансформаторов/ в большом количестве модификаций и источников технической информации.

Однако/ за аналог целесообразно принять директивный источник информации [1] / инструктирующий выбор/ установку и эксплуатацию дугогасящих катушек типа ЗРОМ/ т.е. однофазных дугогасящих агрегатов/ которые используются повсеместно в отечественных сетях указанных напряжений при превышении емкостными токами однофазных замыканий на землю величин 30 и 20 А в сетях напряжения 6 и 10 кВ соответственно [2].

Основными недостатками аналога являются: компенсация емкостных токов однофазных замыканий на землю/ превышающих указанные величины/ только с точки зрения исключения вероятности теплового пробоя изоляции между фазами в электродвигателях и кабелях с возникновением двухфазных коротких замыканий и последующего отключения питаемого фидера от питающей секции; сохранение величин перенапряжений при перемежающихся дугах однофазных замыканий на землю/ порядка до 3/2 U_ф/ свойственных режиму изолированной нейтрали сети/ с последующим развитием феррорезонансных процессов в результате перемагничивания магнитопроводов измерительных трансформаторов напряжения типа ЗНОМ/ НТМИ и т.д./ приводящих к повреждениям их высоковольтных обмоток феррорезонансными токами и обесточению питающей секции со всеми нагрузками подключенных кабельных фидеров в результате возникновения коротких замыканий; отрицательные воздействия перенапряжений перемежающихся дуг однофазных замыканий на изоляцию всей электрически связанной сети/ приводящих к многоместным однофазным замыканиям различных фаз/ нарушению селективности релейной защиты и технически необоснованному отключению питаемых кабельных фидеров; перекомпенсация емкостных токов однофазных замыканий на землю индуктивными токами в результате ступенчатого регулирования переключающим устройством индуктивности дугогасящих катушек/ приводящая к возрастанию величин перенапряжений до 3/6 U_ф и повреждениям изоляции обмоток статоров электрических двигателей; воздействие перенапряжений перемежающихся дуг однофазных замыканий и токов феррорезонансных процессов/ приводящих к перегораниям замкнувшихся на землю фаз/ а/ следовательно/ возникновению неполнофазных режимов и сопутствующих им резонансным процессам с сохранением перемежающихся дуг со стороны источника питания/ что/ в свою очередь/ приводит к перенапряжениям до 6/5 U_ф и повреждениям изоляции кабелей; отключение поврежденных участков сети при сложных аварийных режимах приводит к коммутационным перенапряжениям на фидерных выключателях с последующим возникновением неисчезающих во времени колебательных процессов на питающей секции и оставшихся кабельных присоединениях до повреждения изоляции электрооборудования/ включая уже и силовые трансформаторы/ что/ в свою очередь/ вновь приводит к обесточению питающей секции уже секционным выключателем; комплексное воздействие внутренних перенапряжений указанных типов приводит к перекрытиям изоляции ячеек комплектных распределительных устройств и их выгораниям/ приводящим к весьма существенным экономическим убыткам.

Известно устройство/ принятое за прототип и представляющее собой трехфазный дугогасящий агрегат типа ТАДТМ-30/10 кВ/ предназначенный для компенсации емкостных токов замыканий на землю величиной 3-5 А в распределительных сетях 6-10 кВ [3]/ который имеет трехфазную высоковольтную обмотку/ соединенную по схеме звезды с выведенной нейтралью и подсоединяемую линейными выводами к фазам питающей секции через трехфазный разъединитель/ а нейтралью непосредственно к земле. Низковольтная обмотка дугогасящего агрегата соединена по схеме разомкнутого треугольника с подсоединенным к ее выводам через однофазный разъединитель реактор с двухпозиционным переключающим устройством.

Основными недостатками прототипа являются: недостаточная техническая эффективность трехфазного дугогасящего агрегата/ используемого при его индивидуальной эксплуатации только для компенсации емкостных токов замыкания на землю малых величин/ т.е. сохраняется режим недокомпенсации/ который не рекомендуется для электрических сетей в связи с возможностью возникновения опасных для изоляции электрооборудования резонансных перенапряжений при аварийных режимах/ сопровождающихся отключением определенного количества кабельных фидеров/ представляющих собой емкостную нагрузку при неизменной индуктивности дугогасящего агрегата: сложность обеспечения резонансного режима нейтрали и сети с помощью трехфазного дугогасящего реактора снижает возможность эффективного ограничения перенапряжений при перемежающейся дуге однофазного замыкания на землю при определенных аварийных режимах/ которые могут сохраняться величиной порядка до 3/1 U_ф; последующее/ при наличии перемежающейся дуги однофазного замыкания на землю/ развитие феррорезонансного процесса с сохранившимися перенапряжениями порядка до 2/8 U_ф/ но уже с опасными величинами токов в высоковольтных обмотках трансформаторов напряжения/ достигающих величин порядка до 1/4 А в результате перенасыщения магнитной системы измерительного трансформатора и резкого снижения индуктивного сопротивления указанных обмоток/ соединенных по схеме звезды с глухозаземленной нейтралью: перегорания замкнувшихся на землю фаз/ приводящие к неполнофазным режимам/ остаются причинами развития резонансных процессов с сохранением перемежающейся дуги на оборванных фазах со стороны источника питания/ что сохраняет возможность возникновения перенапряжений величиной до 6/1 U_ф; сохраняются опасными по величине коммутационные перенапряжения и токи в результате отключения поврежденных фидеров с короткими замыканиями при наличии уже возникших указанных перенапряжений в отдельности или в определенных сочетаниях; не исключаются сохранения колебательных процессов соответствующих частот на питающей секции после отключения поврежденного участка электрической сети/ что приводит к необходимости сохранения режима кратковременного отключения с последующим включением указанной секции для устранения электромагнитных колебаний.

Цель изобретения - ограничение параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах в сетях с компенсированной или изолированной нейтралью до безопасных величин для изоляции и конструкции электротехнического оборудования.

Поставленная цель достигается тем/ что устройство ограничения параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах в сетях с компенсированной нейтралью содержит силовой трансформатор/ высоковольтная обмотка которого соединена по схеме звезды с выведенной нейтралью/ причем линейные выводы подключены через трехфазный коммутационный аппарат к фазам питающей секции/ а нейтральный вывод подсоединен непосредственно к линейному выводу однофазного дугогасящего реактора/ нулевой вывод которого подсоединен к земле наглухо; трансформатор напряжения/ высоковольтная обмотка которого соединена по схеме звезды с глухозаземленной нейтралью; трехфазный дугогасящий агрегат/ высоковольтная обмотка которого соединена по схеме звезды с глухозаземленной нейтралью/ причем линейные выводы соединены непосредственной электрической связью с линейными выводами высоковольтной обмотки силового трансформатора; однофазный трансформатор/ высоковольтная обмотка которого линейным выводом подсоединена непосредственно к нейтральному выводу высоковольтной обмотки силового трансформатора параллельно однофазному дугогасящему реактору и нулевым выводам к земле/ а линейный и нулевой выводы низковольтной обмотки подсоединены к последовательно соединенным резистору и однофазному коммутационному аппарату/ причем нулевой вывод заземлен наглухо; две цепи управления/ состоящие из вторичных цепей трансформаторов тока в глухозаземленных нейтралях высоковольтных обмоток трансформатора напряжения и трехфазного дугогасящего агрегата/ вывода которых соединены параллельно и подсоединены непосредственно к вводам блока релейной защиты/ выводы которого подсоединены к блоку включения однофазного коммутационного аппарата.

По сравнению с прототипом существенными отличительными признаками являются: возможность комплексной компенсации малых и больших емкостных токов однофазных замыканий на землю/ обеспечивающий реальную резонансную настройку компенсированной нейтрали электрической сети/ а/ следовательно/ ограничение перенапряжений перемежающейся дуги до безопасных величин для нормальной изоляции электрооборудования; ограничение параметров токов и напряжений феррорезонансных процессов/ возникающих при перенасыщении магнитным потоком магнитопроводов трансформаторов напряжения; исключение перегораний замкнувшихся на землю фаз/ а/ следовательно/ и возникновения неполнофазных режимов/ приводящих/ в свою очередь/ к возникновению резонансных процессов тоже с опасными параметрами перенапряжений/ особенно при обрыве фаз и сохранении дуги замыкания со стороны источника питания; снижение параметров коммутационных процессов при отключении коротких замыканий в электрически связанной сети; недопустимость колебательных процессов на питающих секциях после отключения коммутационным аппаратом поврежденного участка; использование в качестве датчиков работы защитного устройства токов в глухозаземленных нейтралях высоковольтных обмоток трансформатора напряжения и трехфазного дугогасящего реактора/ что обеспечивается всей заявляемой совокупностью признаков соответствие критерию "новизна".

Наличие однофазного трансформатора/ высоковольтная обмотка которого линейным выводом подсоединена непосредственно к нейтральному выводу высоковольтной обмотки силового трансформатора параллельно однофазному дугогасящему реактору и нулевым выводам к земле/ а линейный и нулевой выводы низковольтной обмотки подсоединены к последовательно соединенным резистору и однофазному коммутационному аппарату/ причем нулевой вывод заземлен наглухо/ электрической связи линейных выводов высоковольтной обмотки трехфазного дугогасящего реактора с линейными выводами высоковольтной обмотки силового трансформатора/ цепей управления/ состоящих из вторичных цепей трансформаторов тока в глухозаземленных нейтралях высоковольтных обмоток трансформатора напряжения и трехфазного дугогасящего реактора/ выводы которых соединены параллельно и подсоединены непосредственно к вводам блока релейной защиты/ выводы которого подсоединены к блоку включения однофазного коммутационного аппарата/ обеспечивают соответствие предложенного технического решения критерию "положительный эффект".

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Силовой трансформатор 1 подключен высоковольтной трехфазной обмоткой 2 через коммутационный аппарат 3 к питающей секции 4. К нейтрали 5 высоковольтной обмотки подсоединен непосредственно однофазный дугогасящий реактор 6/ нулевой вывод которого имеет глухое заземление. Параллельно однофазному дугогасящему реактору подсоединен непосредственно однофазный трансформатор 7/ высоковольтная обмотка 8 которого высоковольтным выводом подсоединена к нейтрали высоковольтной обмотки силового трансформатора/ а низковольтным выводом соединена с землей. Низковольтная обмотка 9 указанного трансформатора своими выводами подсоединена к последовательно соединенным однофазному коммутационному аппарату 10 и резистору 11. Один из выводов низковольтной обмотки со стороны резистора заземлен. Измерительный трансформатор напряжения 12 подсоединен высоковольтной обмоткой 13 к питающей секции непосредственно/ а нейтраль 14 указанной обмотки заземлена наглухо. Трехфазный дугогасящий агрегат 15 подсоединен выводами высоковольтной трехфазной обмоткой 16 к выводам высоковольтной обмотки силового трансформатора непосредственно с помощью электрической связи 17/ а нейтраль 18 указанной обмотки имеет глухое заземление. Две цепи управления состоят из трансформаторов тока 19 и 20 в глухозаземленных нейтралях высоковольтных обмоток измерительного трансформатора напряжения и трехфазного дугогасящего реактора соответственно/ вторичные цепи которых соединены параллельно и подсоединены к входным цепям блока релейной защиты 21/ выходные цепи которого подсоединены к блоку включения 22 однофазного коммутационного аппарата. Вторичная обмотка 23 трехфазного дугогасящего агрегата соединена по схеме разомкнутого треугольника/ к выводам которого подсоединен регулируемый реактор 24. Основная вторичная обмотка 25 и дополнительная вторичная обмотка 26 измерительного трансформатора напряжения соединены по схемам звезды с выведенным нулевым проводом и разомкнутого треугольника соответственно. Низковольтная обмотка 27 силового трансформатора соединена по схеме замкнутого треугольника.

При нормальном режиме работы электрической сети элементы защитного устройства находятся в режиме готовности к компенсации однофазных токов замыкания на землю малых/ порядка до 5 А/ с помощью трехфазного дугогасящего агрегата 15 и больших/ более 5 А/ с помощью однофазного дугогасящего реактора 6 в нейтрали 5 силового трансформатора 1. Однофазный трансформатор 7 находится в режиме холостого хода/ так как его низковольтная обмотка 9 разомкнута в связи с нахождением однофазного коммутационного аппарата 10 в отключенном состоянии. Измерительный трансформатор напряжения 12 находится в нормальном эксплуатационном состоянии контроля изоляции между фазами питающей секции 4 и землей.

При металлическом однофазном замыкании на землю напряжение на поврежденной фазе питающей секции 4 равно нулю/ напряжение на ее неповрежденных фазах возрастает до линейных напряжений/ а напряжение на нейтрали 5 высоковольтной обмотки 2 силового трансформатора 1 достигает фазного напряжения/ которое фактически воздействует на параллельно соединенные однофазный дугогасящий реактор 6 и высоковольтную обмотку 8 однофазного трансформатора 7. Отсутствие перемежающейся дуги при однофазном замыкании на землю исключает сопутствующие ей перенапряжения на неповрежденных фазах секции 4 и нейтрали 5 силового трансформатора 1. При этом режиме осуществляется стабильная комплексная компенсация емкостного тока замыкания на землю с помощью однофазного дугогасящего реактора 6 и трехфазного дугогасящего агрегата 15/ компенсирующих емкостные токи больших и малых величин соответственно.

Что касается однофазного трансформатора 7/ то сопротивление его высоковольтной обмотки 8 при режиме холостого хода в результате разомкнутой низковольтной обмотки 9 значительно превышает индуктивное сопротивление дугогасящего реактора 6/ а/ следовательно/ не оказывает никакого воздействия на вышеуказанный режим компенсации емкостного тока при металлическом замыкании фазы на землю/ однако обеспечивает относительное повышение доли активной составляющей в емкостном токе замыкания на землю/ что в свою очередь обеспечивает надежную работу устройств релейной защиты/ подсоединенных к обмоткам 25 и 26/ практически при эффективной резонансной настройке компенсирующих устройств/ в то время как в настоящий период времени/ с целью надежной работы релейной защиты/ требуется режим перекомпенсации с наличием в токе замыкания на землю индуктивной составляющей/ чем резко снижается положительный эффект компенсации.

Допустимая величина вышеуказанных повышенных напряжений на неповрежденных фазах секции 4 и в нейтрали 5 силового трансформатора 1 не могут привести к возникновению феррорезонансных процессов и режиму недопустимого смещения нейтрали сети 5/ а/ следовательно/ токи феррорезонансного процесса I и Iв нейтралях 14 и 18 высоковольтных обмоток 13 и 16 измерительного трансформатора 12 и трехфазного дугогасящего агрегата 16 соответственно отсутствуют/ т. е. цепи управления защитного устройства не работают. Устройства релейной защиты/ подсоединенные к основной вторичной обмотке 25/ и сигнализации замыкания на землю/ подсоединенные к дополнительной вторичной обмотке 26 измерительного трансформатора напряжения 12 функционируют нормально.

Низковольтная обмотка 27 силового трансформатора 1 соединена по схеме замкнутого треугольника/ чем обеспечивается практическое устранение в сети напряжений 3 и 9 гармоник/ что способствует выполнению требований по обеспечению качества электрической энергии в части снижения указанных гармоник до регламентируемых величин.

При однофазном замыкании на землю через перемежающуюся дугу/ доля которого составляет около 85% от других возможных замыканий/ перенапряжения на поврежденной и неповрежденных фазах питающей секции 4 достигают величины не менее 1/7 U_Фи 3/2 U_ф соответственно уже в начальный момент однофазного замыкания/ которые воздействуют на изоляцию всего электротехнического оборудования/ подключенного к питающей секции 4/ включая и высоковольтные обмотки 2/ 13 и 16 силового трансформатора 1/ измерительного трансформатора 12 и трехфазного дугогасящего агрегата 15. Перенапряжения на нейтрали 5 силового трансформатора 1 достигают величин 2/5 U_ф и более/ которые воздействуют непосредственно на параллельно соединенные дугогасящий реактор 6 и однофазный трансформатор 7.

Более того/ необходимо отметить/ что дуговые замыкания на землю имеют высокочастотный характер/ когда повышенные часоты достигают величины порядка 1 кГц. Величины указанных перенапряжений на неповрежденных фазах превышают допустимые расчетные напряжения/ воздействующие на высоковольтную обмотку 13 трансформатора напряжения 12/ с точки зрения недопущения возможности перенасыщения его магнитной системы/ а/ следовательно/ возникшие перенапряжения приводят к перенасыщению магнитной системы трансформатора напряжения 12/ снижают индуктивное сопротивление высоковольтной обмотки 13 с соответствующим превышением токов в них допустимых пределов более чем на один порядок. Это приводит к повреждению трансформатора напряжения 12 и полному обесточению питающей секции 4.

Однако/ в предложенном защитном устройстве нелинейная зависимость между перенапряжениями в нейтрали 5 силового трансформатора 1 и током при холостом ходе однофазного трансформатора 7 приводит к тому/ что как результирующее/ так и чисто индуктивные сопротивления сильно зависят от насыщения магнитной системы и заметно уменьшаются с увеличением напряжения. Следовательно/ уже в первый момент времени возникновения перемежающейся дуги весьма существенно снижается индуктивное сопротивление высоковольтной обмотки 8 однофазного трансформатора 7/ чем обеспечивается более эффективное заземление нейтрали 5 силового трансформатора 1/ а/ следовательно/ величина перенапряжений на неповрежденных фазах секции 4 и указанной нейтрали 5 снижается до уровня 2/6 U_фи 1,8 U_фсоответственно. Но даже при частичном перенасыщении магнитной системы трансформатора напряжения 12 возникшие токи в высоковольтных обмотках 13 более стабильно фиксируются в их нейтрали 14/ которая глухо заземлена через первичную обмотку трансформатора тока 19. Указанный ток управления - Iобеспечивает срабатывание последовательно соединенных блока релейной защиты 21 и блока включения 22/ а следовательно/ включение коммутационного аппарата 10/ обеспечивающего перевод однофазного трансформатора 7 из режима холостого хода в режим его работы под нагрузкой в результате подсоединения к выводам низковольтной обмотки 9 резистора 11.

При переходе однофазного трансформатора 7 из режима холостого хода в режим работы под нагрузкой при перенапряжениях порядка 1/8 U_ф/ воздействующих на его высоковольтную обмотку 8/ возрастает перенасыщения магнитной системы хотя и в максимально допустимых пределах/ чем обеспечивается дополнительное снижение сопротивления высоковольтной обмотки 8/ а/ следовательно/ более эффективное снижение результирующего сопротивления в нейтрали 5 силового трансформатора 1/ а/ следовательно/ и ограничение перенапряжений перемежающейся дуги при естественном сохранении необходимого превышения сопротивления высоковольтной обмотки 8 однофазного трансформатора 7 по сравнению с сопротивлением дугогасящего реактора 6/ чем в свою очередь обеспечивается нормальная комплексная компенсация емкостных токов замыкания на землю.

Повышенная нагрузка устройствами релейной защиты основной 25 и дополнительной 26 вторичных обмоток трансформатора напряжения 12/ а/ следовательно/ более эффективная шунтировка тока намагничивания в его магнитной системе/ снижающая величину магнитного потока в магнитопроводе/ приводят к слабому развитию феррорезонансного процесса/ ток феррорезонанса - Iможет оказаться недостаточным для срабатывания блока релейной защиты 21 и блока включения 22 однофазного коммутационного аппарата 10.

С точки зрения ограничения параметров напряжений и токов феррорезонансного процесса/ воздействующих на нормальную изоляцию электротехнического оборудования/ до безопасных величин/ параллельная работа высоковольтных обмоток 2/ 13/ 16 вышеуказанных трансформаторов уже обеспечила решение задачи предложенным устройством на необходимом уровне. Однако/ в сетях напряжением 6-10 кВ по целому ряду объективных и субъективных факторов находятся электроустановки с ослабленным уровнем изоляции/ особенно при наличии не выявленных местных изоляционных дефектов или загрязнении изоляции промышленными уносами. С учетом указанных ситуаций устройством предусмотрено/ что развивающиеся переходные и колебательные процессы/ свойственные феррорезонансным процессам в начальный период времени их развития/ повысят насыщение магнитной системы трехфазного дугогасящего агрегата 15 хотя и относительно большей мощности по сравнению с мощностью трансформатора напряжения 12/ что приведет к возникновению феррорезонансного тока управления - Iв глухозаземленной нейтрали 18/ а/ следовательно/ и в первичной обмотке трансформатора тока 20 с последующим срабатыванием вновь блока релейной защиты 21 и блока включения 22/ обеспечивающих включение коммутационного аппарата 10 с появлением вышеуказанных положительных технических факторов.

Остается только добавить/ что повышенная эффективность работы элементов защитного устройства по ограничению параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах в сетях с компенсированной нейтралью обеспечивается суммированием токов управления I и Iс получением результирующего тока управления - I_y.p/ воздействующего на надежное срабатывание блока релейной защиты 21 и блока включения 22/ т.е. защитное устройство реагирует на феррорезонансный процесс в начальной стадии его развития.

Одним из весьма существенных положительных факторов в работе защитного устройства является эффективное ограничение возможных резонансных процессов/ возникающих при неполнофазных режимах/ связанных с неуспешной работой фидерных коммутационных аппаратов или вообще с механическими обрывами фаз по целому ряду эксплуатационных причем/ что в свою очередь приводит к резонансным процессам. Более того/ повышение эффективности заземления нейтрали 5 силового трансформатора 1/ параллельное подсоединение высоковольтных обмоток 2 и 16 силового трансформатора 1 и трехфазного дугогасящего агрегата 15 с глухим заземлением его нейтрали 18 с помощью электрической связи 17/ а также своевременное подключение с помощью коммутационного аппарата 10 соответствующей нагрузки в виде резистора 11 к выводам низковольтной обмотки 9 однофазного трансформатора 7 при аварийных режимах с помощью вышеуказанных цепей управления параметры стабильных по величине и времени токов и напряжений резонансных процессов снижаются до безопасных величин для изоляции электрооборудования.

Такая благоприятная техническая ситуация исключает возникновение опасных коммутационных перенапряжений и токов при отключении фидерными выключателями коротких замыканий/ чем одновременно обеспечивается полное исключение даже вероятности возникновения опасных колебательных процессов на питающей секции 4 после отключения поврежденного участка сети.

Схема параллельной работы высоковольтных обмоток 2 силового трансформатора 1 с минимальной/ 16 трехфазного дугогасящего агрегата 15 с оптимальной и 13 трансформатора напряжения 12 с максимальной относительными величинами индуктивных сопротивлений исключает возможность возникновения резонансных процессов при всем воздействующем спектре частот аварийных режимов в распределительных сетях 6-10 кВ.

Даже при повреждениях силового трансформатора 1 или трехфазного дугогасящего агрегата 15 при такой схеме их подсоединения с помощью электрической связи 17 обеспечивается успешная работа коммутационного аппарата 3. Более того/ такая схема их подсоединения обеспечивает возможность отключения коммутационным аппаратом 3 ненагруженного силового трансформатора 1 совметсно с однофазным дугогасящим реактором 6 в нейтрали 5 его высоковольтной обмотки 2 без возникновения коммутационных перенапряжений опасных величин.

Предложенное защитное устройство исключает необходимость в сложных схемах управления с использованием вторичной обмотки 27 силового трансформатора 1/ вторичных обмоток 25 и 26 трансформатора напряжения 12/ вторичной обмотки 23 и подсоединенного к ней реактора 24 трехфазного дугогасящего агрегата 15.

Таким образом/ комплексное и функциональное взаимодействие элементов предложенного защитного устройства по реализации технических возможностей ограничения параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах в сетях с компенсированной нейтралью/ функциональные взаимодействия токов I, I и I_y.p на работу релейной защиты и автоматики всей электрической сети обеспечивает результирующий и весьма существенный экономический эффект.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ, содержащее трехфазный дугогасящий агрегат, высоковольтная обмотка которого соединена по схеме звезда с глухозаземленной нейтралью и присоединена через трехфазный коммутационный аппарат к фазам питающей сети, низковольтная обмотка соединена по схеме разомкнутого треугольника с регулируемым реактором между ее выводами и заземленным выводом со стороны реактора, отличающееся тем, что, с целью эффективного ограничения параметров электромагнитных процессов при аварийных режимах, оно дополнительно содержит трехфазный силовой трансформатор, у которого высоковольтная обмотка соединена по схеме звезда с выведенной нейтралью и подключена к высоковольтной обмотке дугогасящего агрегата, низковольтная обмотка включена по схеме замкнутого треугольника, к выведенной нейтрали подключен однофазный дугогасящий реактор, нулевой вывод которого заземлен, однофазный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена параллельно дугогасящему реактору, низковольтная - замкнута на резистор через однофазный коммутационный аппарат и заземлена, трехфазный трансформатор напряжения, высоковольтная обмотка которого соединена по схеме звезда с глухозаземленной нейтралью, основная низковольтная обмотка соединена в звезду с выведенной нейтралью, дополнительная низковольтная обмотка соединена по схеме разомкнутого треугольника, причем в заземление нейтралей трехфазного дугогасящего аппарата и трансформатора напряжения включены трансформаторы тока, вторичные обмотки которых включены параллельно и подключены через блок релейной защиты к блоку включения однофазного коммутационного аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1