Устройство для быстродействующей компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети переменного тока

Устройство для быстродействующей компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

==г -:.: -ы=-..- (1 11748621

Союз Советскик

Социалистических

Республик

4 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 19,06.78 (21) 2631625/24 — 07 с присоединением заявки М (51) Ч. Кл.

Н 02 Н 1/02

Н 02 Н 3/16 Гввудеротвеииый комитет

СССР (23) Приоритет .4, Опубликовано 15.07.80. Бюллетень М 26 пю делам изобретеиий н открытий (5З) УИК 621.316..925 (088.8) Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Авторы изобретения Д. Н. Степанчук, В. Ф. Солдатов и В. П, Кобазев

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени

1 политехнический институт (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ КОМПЕНСАЦИИ

ЕМКОСТНОГО ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛ10 В СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к распределению электрической энергии, в частности к устройствам для компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью.

Известно устройство, применяемое для компенсации тока замыкания на землю, содержащее дугогасящую катушку плунжерного типа, у которой плавное изменение тока осуществляется изменением зазора между сердечниками магнитопровода (1) и (2).

Большое время регулирования этого устройства снижает эффективность компенсации емкостных токов в режиме замыкания на землю. Кроме этого, перемещающиеся сердечники

15 и связанные с ними конструктивные элементы подвергаются значительным вибрационным нагрузкам прн длительных протеканиях токов в указанном режиме, что снижает надежность работы устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью с несколькими отходящими линиями, подключенными к сети через лииейные выключатели, снабженные размыкаюшими блок-контактами, содержащее дроссель, включенный между нулевой точкой сети и землей, и конденсаторы для каждой линии, присоединенные между нулевой точкой сети и землей через размыкающие блок-контакты линейных выключате. лей Щ.

Р

Недостаток известного устройства заключается в том, что при большом количестве отходящих линий требуется большое количество конденсаторов. Емкость каждого иэ них должна точно соответствовать емкости каждой отходящей линии. Шкала номинальных емкостей существующих высоковольтных конденсаторов не позволяет точно подобрать емкость для отдельной кабельной линии и требует комбинации последовательно и параллельно соединенных конденсаторов, что значительно усложняет . устройство. Более того, изменение в процессе эксплуатации емкости сети, например, вследствие замены кабельной линии кабелем дру621 Например, при составляет

15

25

40

3 748 гого сечения, изменение длины кабеля и тд. снижает точность компенсации емкостного тока, Цель изобретения — упрощение и повы>шение точности компенсации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее включенный между нулевой точкой сети и землей дроссель, параллельно которому присоединены койденсаторы через управляемые ключи, входы которых подключены к выходам блока управления ключами, снабжено аналого-цифровым преобразователем, вход которого подключен на выход регулятора автоматической компенсации, а выходы включены на входы блока управления ключами, при этом емкости уйомянутых конденсаторов выбираются из условия: с« г

1к 2 где,};; — ток 1 -го конденсатора; .1, — ток дросселя; — порядковый номер конденсатора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит дроссель 1, включенный между нулевой точкой сети и землей, коцценсаторы 2, управляемые ключи 3, блок 4 управления ключами, аналого-цифровой преобразователь 5, емкость 6 сети, регулятор 7 автоматической компенсации.

Конденсаторы 2 подключены между нулевой точкой сети и землей через управляемые ключи 3. В качестве управляемых ключей могут быть использованы, например, тиристоры.

Индивидуальные входы управляемых ключей 3 связаны с выходом блока 4 управления 35 ключами. Аналого-цифровой преобразователь 5 соединен со входом блока 4 управления ключами и предназначен для преобразования постоянного напряжения О в цифровой двоичный код, при котором на каждом индивидуальном выходе формируется один иэ двух сигналов: "О" или "1".

Емкость конденсаторов выбирается из условия:

45 сл к где d< — ток 1 -го конденсатора, ; — ток дросселя; — порядковый номер конденсатора.

Так, емкость первого конденсатора 2 должна быть равна Э = Z3< второго конденсаторал

- 3. 3 з Эк, третьего конденсатораи тд. Число конденсаторов Г завйсит от допустимой расстройки компен55 сации. Расстройка компенсации связана с числом конденсаторов следующим соотношением: ) «100

4 р 6 расстройка компенсации

U= — >00= у S«5

«26 /

Таким образом, необходимое количество

Конденсаторов не зависит от числа отходящих кабельных линий и определяется лишь допустимой расстройкой комйенсации. Высокая точность компенсации достигается при подключении небольшого количества конденсаторов.

Устройство работает следующим образом.

При емкости сети, равной нулю, на вход аналого-цифрового преобразователя 5 подается напряжение. управления U такой величины, при которой на его индивидуальных выходах ,формируются сигналы "1" и в результате все управляющие ключи открыты. Расстройка

Компенсации при числе конденсаторов р =6 в этом случае равна

««= б п=б

+в Э.-3 . .й сет1л Я л с «К «e v+ ": =1 c « об

«л к; л Z

Х 400 — 4,56 $

При включении емкости сети расстройка компенсации возрастает в сторону недокомпенсации и для уменьшения ее необходимо уменьшить напряжение управления О, на входе аналого-цифрового преобразователя. При уменьшении напряжения U @ появляются сигналы

» »

О на части выходов аналого-цифрового преобразователя, что приводит к закрытию отдельных управляемых ключей и, следовательно, к уменьшению расстройки компенсации.

Например, при включении емкости сети, равной ге1 и напряжение управления Uy необходимо уменьшить, пока не закроются управляемые ключи и«««««>«

3 3 3 При этом остаточная расстройка компенсации составляет:,ГЛ к 2 2. " 25«к .) ОО=-О63 э/«>

o,ee, («, «,«> + «(e, )ä

Итак, при любых изменениях емкости сети остаточная расстройка компенсации не превышает «+1,56%.

Избирательное включение или отключение конденсаторов обеспечивает аналого-цифровой преобразователь.

Время настройки компенсации с помощью предлагаемого устройства составляет порядка нескольких десятков миллисекунд. Аналогоцифровой преобразователь в сочетании с быстродействующим переключателем обеспечивает одинаковое быстродействие независимо от ко-, 5 74 личества включаемых или. отключаемых конденсаторов.

Высокая точность компенсации с помощью предлагаемого устройства достигается при подключении небольшого количества конденсаторов и, следовательно, при сравнительно небольших затратах. Предлагаемое устройство позволяет поддерживать резонансную настройку компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях как при любых изменениях емкости отдельных присоединений, так и при любой конфигурации сети.

Высокая точность компенсации и быстродействие устройства обеспечивает максимальную эффективность компенсации емкостных токов, а следовательно, и высокую надежность работы электрических сетей.

8621

6 .ды которых подключены к выходам блока управления ключами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности компенсации, оно снабжено аналого5 цифровым преобразователем, вход которого подключен на выход регулятора автоматической компенсации, а выходы включены на входы блока управления ключами, при этом емкости упомянутых конденсаторов выбираются из условия: Д

1 Р

1к где 3 — ток; -го конденсатора, с — ток дросселя;

15 — порядковый номер конденсатора.

Подписное

Тираж 783

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для быстродействующей компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети переменного тока, содержащее включенный между нулевой точкой сети и землей дроссель, параллельно которому присоединены конденсаторы через управляемые ключи, вхоЦНИИПИ Заказ 4378/16

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лихачев Ф. А. Инструкция по выбору, установке и эксплуатации дугогасящих катушек. "Энергия", 1971, с. 16 — 20, 2. Компенсация емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях. Материалы научно-технического совещания. "Наукова думка", 1968, с. 8 — 12.

3. Авторское свидетельство СССР No 598171, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.