Устройство для защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью

Патент 680097

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е < 680097

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социал лстических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено25.07.77 (2! ) 251 2559/24-07 (Gl)M. Кл.

Н 02 Н 3/16

Н 02 Н 1/02 с присоединением заявки РЙ

Государственный ноиитет

СССР оо делам изооретоний и открытий (23 ) Приоритет

Опубликовано1 5.08.79. Бюллетень Рй 30 (53) УДК 621.316. .92 5(088.8) Дата опубликования описания 17.08.79 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Антонов, Б. M. Ягудаев и В. В. Назаров

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А, А, Скочинского (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

ПРИ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к устройствам защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, которые могут длительно работать в режиме однофаз5 ного замыкании на землю.

Известны устройства защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью, состоящие из резонансно настто роенных индуктивностей или резисторов, включаемых непосредственно в нейтраль сети или трехфазных трансформаторов напряжения, к обмотке разомкнутого треугольника которых подключается малое акЪЬ 15 тивное сопротивление 1) и (2).

Устройство с включением в нейтраль дугогасящих реакторов целесообразно применять в сетях с токами замыкания на землю порядка 30 А и выше (согласно

20 правилам технической эксплуатации вЂ” ПТЭ), а применение устройств с резистором, включенным непосредственно в нейтраль трансформатора, orðåíè÷èâàåòñÿ сложностью выполнения высоковольтных резисторов, которые при перегреве могут выйти из строя, т. е. имеют низкую надежность.

Указанные недостатки для сетей с токами замыкания на землю 10-30 А, где имеется большая вероятность возникновения опасных перенапряжений, устранены выполнением резистора в виде низковольтного аппарата.

Известно устройство защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью (2), содержащее однофазный трансформатор, первичная обмотка которого включена между нейтралью сети и землей и резистор в цепи вторичной обмотки трансформатора.

Это устройство ограничивает опасные перенапряжения на неповрежденных фазах при дуговых замыканиях на землю, создавая в месте замыкания дополнительный аскусственный активный ток равный

100% от емкостного тока.

680097

Однако известное устройство создает в месте замыкания такой же по величине дополнительный активный ток, и при длительных однофазных замыканиях на землю это приводит к нежелательному увеличению тока и потерям энергии в резисторе в цеS пи вторичной обмотки трансформатора.

1Яелью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: снижение тока в месте поврежде ll ния и ликвидация потерь энергии в резисторе при длительных однофазных замыканиях на землю.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю, содержащее однофаэный трансформатор, первичная обмотка которого включена между нейтралью и землей, и резистор в цепи вторичной обмотки трансформатора, дополнительно введены управляемый переключатель, ключ, времязадающая RC-цепь, з выпрямитель и пороговый блок, причем резис тор включен через управляемый пе23 реключатель, цепь управления которого подключена к выходу ключа, а вход последнего соединен через времязадающую RCцепь и выпрямитель с вновь введенной обмоткой вышеуказанного трансформатора, 30 причем параллельно емкости RC-цепи подключен размыкающий контакт порогового блока, подключенного к вновь введенной обмотке.

На чертеже представлена принципиаль3$ ная электрическая схема устройства для защиты от перенапряжи ий при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Устройство для защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю содержит однофазный трансформатор 1, резистор 2 в цепи вторичной обмотки однофаэного трансформатора 1, управляемый переключатель 3, дополнительную обмотку 3

4 на вторичной стороне однофазного трансформатора 1, ключ 5, времязадающую RCцепь 6, выпрямитель 7, пороговый блок

8, его размыкающие контакты О.

Устройство работает следующим обра- 36 зом.

В нормальном режиме, при отсутствии однофазного замыкания на землю, размыкающие контакты 9 порогового блока 8 замкнуты, управляемый переключатель 3 открыт и через резистор 2 в цепи вторичной обмотки однофазного трансформатора

1 протекает небольшой по величине ток, обусловленньrO напряжением естественной несимметрии сети.

При дуговом однофазном замыкании на

Землю на дополнительной обмотке 4 пос ле каждого зажигания перемежающейся дуги появляется напряжение нулевой последовательности, которое подается на вход порогового блока 8 ° Последний, по достижении заданной уставки по напряжению, каждый раэ при зажигании дуги размыкает, а при погасании дуги замыкает контакты

9. Время срабатывания контактов 9 (например, герконового реле), относительно момента появления замыкания на землю, не превышает 2 мсек.

Время заряда емкости RC-цепи выбирается (порядка 0,5-1 сек) значительно большим, чем период между очередным размыканием и замыканием контакта 9 (примерно через 10-12 мсек подзаряженный конденсатор, после очередного замыкания контакта 9, разряжается), что позволяет оставить замкнутым ключ 5 и сох- ранить исходное положение схемы, управляемый переключатель открыт и в место дугового замыкания накладывается дополнительный активный ток, способствующий снижению перенапряжений в сети.

При длительном установившемся однофазном замыкании на дополнительной обмотке 4 появляется напряжение нулевой последовательности, срабатывает пороговый блок 8, и через 2 мсек размыкаются контакты 9.

При этом начинает заряжаться конденсатор времязадающей RC-цепи 6 и через

0,5-1 сек срабатывает ключ 5 и размыкает цепь управления управляемого переключателя 3, последний закрывается и трансформатор 1 работает в режиме холостого хода, практически не оказывая влияния на величину тока замыкания на землю.

Следовательно, когда сеть находится в режиме дугового (перемежающего) замыкания на землю, устройство накладывает о в место замыкания дополнительный активный ток, а в установившемся режиме однофаэного замыкания на землю, через 0,51 сек, накладываемый на емкестный ток замыкания дополнительный активный ток снимается.

Применение предложенного устройства, обладающего свойством ограничивать перенапряжения при дуговых замыканиях на землю при одновременном снижении тока в месте повреждения без потерь энергии

68009

Составитель Т. Шеголькова

Техред М. Петко Корректор М. Вигула

Редактор В. Лукин

Заказ 4806/50 Тираж 857 Подписное

БНИИПИ Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,.

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в резисторе, в сетях с длительным режимом установившегося однофазного замыкания ча землю, наряду с повышением безопасности сетей с изолированной нейтралью даст значительный экономический Ъффект за счет снижения ущерба от перерывов электроснабжения и исключения потерь электроэнергии в резисторе.

Фор мула из обре те ни я <о

Устройство для защиты от перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее однофазный трансформатор, первич- 1з ная обмотка которого включена между нейтралью и землей, и резистор в цепи вторичной обмотки трансформатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения тоха в месте повреждения и лик- а видации потерь энергии в резисторе при

7 б длительных однофазных замыканиях на землю, введены управляемый переключатель, ключ, времяэадающая RC-цепь, выпрямитель и пороговый блок, причем резистор включен через управляемый переключатель, цепь управления которого подключена к выходу ключа, а вход последнего соединен через времязадаюшую ЯСцепь и выпрямитель с вновь введенной обмоткой вышеуказанного трансформатора, причем параллельно емкости РС-цепи подключен размыкающий контакт порогового блока, подключенного к вновь введенной обмотке.

Источники инфбрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вильгельм P., Уоттерс H. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. М.-Л., ГЭИ, 1959.

2. Самойлович И. С. Режимы нейтрали электрических сетей карьеров, М., Недра», 1976.