Датчик степени компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрической сети с заземленной через дугогасящий аппарат нейтралью

Датчик степени компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрической сети с заземленной через дугогасящий аппарат нейтралью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 1504ф0 (21) 2910555/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150282.Бюллетень ¹ 6 (51)М Кл

С 01 Р 29/16

Н 02 iI Э/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (531УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 15.02.82 (72) Авторы изобретения

В.П.Чайкин и А.А.Енгураз (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СТЕПЕНИ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

С ЗАЗЕМЛЕННОИ ЧЕРЕЗ ДУГОГАСЯЦИЙ АППАРАТ НЕИТРАЛЬК) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для определения степени компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, либо в качестве датчика в системах с автоматической компенсацией токов замыкания на землю.

Известны устройства определения степени компенсации, основанные на геометрическом суммировании токов фаз, выполненные на фильтрах токов нулевой последовательности (1).

К недостаткам данных устройств относится то, что в высоковольтных. сетях собирать фильтры нулевой последовательности на трансформаторах тока составляет известные трудности по массо-габаритным соображениям и изоляции.

Известно также устройство, содержащее установленный на шинах питающего центра фильтр токов нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключен трансформатор тока в нейтрали через трансформатор. Данное устройство позволяет выделить токи нулевой

:последовательности, пропорциональные значениям тока замыкания на землю (2) .

И предложенное и известное уст5 ройства построены на принципе инвариантности составляющих нулевой последовательности к влиянию распределенных и сосредоточенных параметров контура нулевой последовательности.

Иными словами индуктивность и емкость контура определяет значение токов нулевой последовательности (при компенсацыи емкостных токов замыкания на землю индуктнвности), а разность емкостных и индуктивных составляющих нулевой последовательности — степень компенсации.

Недос;атки известного устройства заключаются в недостаточной точности из-за отсутствия коррекции по фазе и малости амплитуд выделяемых токов нулевой последовательности.

Цель изобретения — повышение точности компенсации.

Поставленная цель достигается

25 тем, что в известный датчик, содержащий включенные в сеть измерители составляющих нулевой последовательности, включенный в нейтраль сети трансформатор тока, трансреактор

30 и выходной орган, ввелен фазопово905881 рот и;и мо=т, ныходной орган выполнен в, яде,„ аэочунстнительного выпрями-.е,tÿ, а измерители составляющих нулевой последона-.ельности выполнены в виде фильтров напряжений нулевой последовательности, включенных с двух сторон силового источника, при" чем их вторичные обмотки последовательно соединены между собой и подключены к входу фаэопоноротного моста, выход которого соединен с пер(вым входом фаэочунствительного выпря мителя и через последовательно соединенные вторичные обмотки упомянутых трансформатора тока и трансреактора подключен к второму входу фазочувстнительного выпрямителя, при этом первичная обмотка трансреактора включена в нейтраль сети, а допол" нительный вывод вторичной обмотки упомянутого трансформатора тока соединен с опорным входом Фаэочувствительного усилителя.

Кроме того, с цЕлью обеспечения работы датчика при емкостной асимметрии сети относительно силового источника питания введено подключенное к фильтрам тока и напряжения нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности контакты которого включены параллельно масштабному резистору, включенному на выходе фаэоповоротного моста.

На чертеже изображена схеМа .предлагаемЬго устройства.

Устройство содержит силовой источник 1 питания, трансформаторные фильтры 2 напряжений нуленой последовательности, .дугогасящий реактор

3, трансреактор 4, трансформатор 5 тока с нагрузочным сопротивлением, фазоповоротный мост б, фаэочувстнительный выпрямитель 7 с нуль-инди-, катором, масштабный резистор 8, контакты 9 реле направления мощности нулевой последовательности, реле направления мощности нулевой последовательности.

Устройство работает следующим образом.

При наличии асимметрии в сети фильтр напряжения нулевой последовательности 2 выделяет составляющую, пропорциональную емкостным токам, а трансреактор 4 и трансформатор 5 в нейтрали — составляющую, пропорциональную компенсирующему току. Фазоповоротный мост 6 позволяет выделенные составляющие емкостную с Фильтра 2 и индуктивную с трансреактора 4 и трансформатора 5, Ф скорректировать с учетом погрешностей (угловой и абсолютной), присущих измерительным трансформаторам.

Фаэочунствительный выпрямитель 7 с нуль-индикатором (стрелочным), проградуированным н показаниях степени компенсации, позволяет определить степень компенсации. При замыканиях на землю устройство работает аналогично, причем реле направления мощности нулевой последовательности при замыканиях со стороны источника питания l с большей емкостью шунтирует контактами 9 масштабный резистор 8. Фазоповоротный мост 6 служит для изменения Фазы составляющих нуле (0 вой последовательности, снимаемых с фильтров 2,фустройств 4 и 5. трансформатор тока 5 и трансреак тор 4 в нейтрали позволяют получить

ЭДС повышенной амплитурры, пропорцио(5 нальную компенсирующему току, причем дополнительный вывод с трансформатора тока 5, подключенный на Фазочувствительный выпрямитель с нульИндикатором 7, позволяет получить опорную составляющую ЭДС неизменной

,фазы для сравнения,с ней составляющих взаимокомпенсация которых (с фильтров, трансформатора тока 5 и трансреактора 4 в нейтрали) с заданной

25 корректировкой ФаэОпОВОрОтным мостом 6 подается на фаэочувствительный выпрямитель с нуль-индикатором 7.

При изменении индуктивности реактора 3 изменяется результирующая составляющая напряжения нулевой последовательности ио .

Эта составляющая определяется выражением

t

З5 „ () ((1 l1 g+ "Ь ), ()4 4 1 U5 3 т т%

Ф

1 Мф„„ а"С лЬ6 0) jX((-4+ 0 y аС, 1 щ (С лС лС )л-+ — )ц) (С 4С 4С )- —, щ щ) я} где Й, 0, U — фаэные напряжения; д„,3>,3>,g д,J — проводимости фаз с разных сторон

45 включения фильтров;

С С;, С,, С ф - емкости фаэ отно—

1 1 сительно земли с разных сторон источника питания;

r — активное сопротин0 ление реактора;

1",г — активное сопротивление фаз относительно земли с

55 разных сторон питающего центра.

Учитывая то обстоятельство, что составляющие нулевой последовательности, выделяемые с фильтров 2, 60 трансформатора тока 5 и трансреактора 4 вэаимокомпенсируют друг друга только в случае резонансной настройки компенсации, причем фильтры, трансформатор тока и трансреактор

65 имеют погрешности, фаэопоноротный

905881

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 386/68 Тираж 718 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 мост позволяет скорректировать зти погрешности, а при настройке добить ся минимальных показаний нескомпенсированных токов, соответствующих резонансной настройке, Технико-экономическая эффективность предложенного устройства состоит в том, что его реализация позволяет повысить точность замеров при компенсации емкостных токов с упрощением конструкции, поскольку не требуется рассекать провода фаз у источника, корректировать фазовые соотношения составляющих нулевой последовательности, за счет чего при настройках уменьшить остаточные токи замыкания, и в целом повысить надежность работы компенсированных сетей.

1. Датчик степени компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрической сети с заземленной через дугогасящий аппарат нейтралью, содержащий, включенные в сеть измерители составляющих нулевой последовательности, включенный в нейтраль сети трансформатор тока, трансреактор и выходной орган, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен фаэоповоротный мост, выходной орган выполнен в виде фазочувствительногo выпрямителя, а измерители составляю щих нулевой последовательности выполнены в виде фильтров напряжения нулевой последовательности включенЮ ных с двух сторон силового источника, причем их вторичные обмотки последовательно соединены между со бой и подключены к входу фазоповоротного моста, выход соединен с первым входом фазочувствительного выпрямителя и через последовательно соединенные вторичные обмотки упомянутых трансформатора тока и трансреактора подключен к второму входу фазочувствительного выпрямителя, при этом первичная обмотка трансреактора включена в нейтраль сети, а дополнительный вывод вторичной

15 обмотки упомянутого трансформатора тока соединен с опорным входом фазочувствительного усилителя.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью

20 обеспечения его работы при емкостной асимметрии сети относительно силового источника питания, в него введено подключенное к фильтрам тока и напряжения нулевой последова 5 тельности реле направления мощности нулевой последовательности, контакты которого включены параллельно масштабному резистору, включенному на выходе фазоповоротного моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторско свидетельство СССР

Р 651440, . .... Н 02 Н 3/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 485522, кл. Н 02 Л 3/18, 1974.