Устройство для компенсации высших гармоник в токе замыкания на землю

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК г ЗОБРЕТЕНИ ОПИС ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК В ТОКЕ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение точности компенсации, надежности работы сети и безопасности обслуживания. При появлении однофазного замыкания на землю на выходе блока 7 выбора поврежденной фазы. 801302362 11 4 Н 02 Н 3 08, Н 02 1 3 появляется напряжение, пропорциональное остаточному току замыкания. С фильтра 9 снимается напряжение, пропорциональное току высших гармоник, Это напряжение подается на входы пропускающих фильтров 10 и 11, настроенных на частоты выбранных для компенсации гармоник. Соответствующая гармоника поступает на схему 12 управления, которая формирует сигнал на открытие тиристоров в регулируемом выпрямителе 13. Сигнал с выхода выпрямителя пропорционален амплитуде гармоники. Этот сигнал определяет амплитуду генерируемой генератором 15 гармоники. На управляющий вход генератора 15 поступает сигнал через пусковой орган 14. Этим обеспечивается протнвофазность колебаний генератора 15 и ком. а пенсируемой гармоники в токе замыкания. Напряжение с выхода генератора 15 вводится в индуктивность 16 в противофазе с током компенсируемой гармоники в месте замыкания. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения, и предназначено для использования в электрических сетях, содержащих высшие гармоники в токах и напряжениях, с целью регулирования их уровня.Целью изобретения является повышение точности компенсации, надежности работы сети и безопасности обслуживания.На чертеже показана схема устройства.Устройство состоит из силового трансформатора 1, блока 2 компенсации емкостного тока замыкания на землю промышленной частоты (дугогасящей катушки) и параллельно ему блока 3, предназначенного для компенсации одной из гармоник тока замыкания, Лля компенсации любой другой гармоники параллельно блоку 3 должен быть включен блок 4, аналогичный блоку 3, но настроенный ца соответствующую частоту другой гармоники.Трансформаторы 5 тока нулевой последовательности отходяцих линий 6 соединены с входом блока 7 выбора поврежденной линии, который определяет ее, например, по наибольшему току нулевой последовательности основной частоты или по наибольшему току высших гармоник, как это делается в известных устройствах защит от замыканий ца землю в сетях с изолированной или компенсированной цейтралью.Второй вход блока 7 соединен также с выходом трансформатора 8 напряжения нулевой послсдовдпельцости, включенного ца пины питания сети, а выход через запирающий фигпьтр 9 основной частоты соединен с входами пропускающих фильтров 10 и 11, настроенных ца частоты выбранных для компенсации гармоник. Выход фильтра 10 соединен с входом схемы 12 фазового управления выходным напряжением регулируемого вьшрямителя 13, например, ца тиристорах и с первым входом пускового органа 14, второй вход которого подключен к выходу трансформатора 8 напряжения нулевой последовательности. Выход фильтра 11 подключен к ацалогичным элементам в устройстве 4. Г 1 усковой орган 14 может быть выполнен, например, нд транзисторах или тиристордх по схеме И.В устройстве имеется управляемый гене-ратор 5 высших гармоник, выполненный, например, ца тиристорах в виде инвертора, первый из входов которого соединен с выходом регулируемого выпрямителя 13, а второй - с выходом пускового органа 14, Выход генератора 15 подключен к индуктивности 16, которая соединена последовательно с емкостью 17 и образует фильтрокомпенсирующее устройство для одной из гармоник, вклоченное между цейтралью трансформатораи землей.Устройство работает следующим образом.При появлении однофазного замыкания ца землю в питающей сети трансформатор 8 напряжения нулевой последователь 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ности выдает разрешающие сигналы одновременно на пусковой орган 14 и блок 7 выбора поврежденной линии, который автоматически определяет поврежденную линию 6 и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное остаточному току замыкания, так как составляющая тока замыкания основной частоты в значительной степени (в частности, полностью скомпенсирована блоком 2. Напряжение с входа блока 7 поступает на вход запирающего фильтра 9, где отфильтровывается составляющая основной частоты и с выхода его снимается напряжение, пропорциональное только току высших гармоник в токе замыкания и повторяющее его спектральный состав с сохранением фазы каждой гармоники. Это напряжение подается на входы пропускающих фильтров 10 и 11, настроенных на частоты выбранных для компенсации гармоник. Число таких фильтров в общем случае равно числу компенсируемых гармоник.С выхода фильтра 10 соответствующая гармоника поступает ца первый вход пускового органа 14 и ца схему 12 управления, которая формирует, например, по принципу вертикального управления сигналы для открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе 13 таким образом, чтобы выпрямленное цацряжеццс цд его вы.0- де бы.1 О ГроцорццОцалы 10 ам Глитде ко 1- пецсируемой гармоники, цоддццой ца вход схемы 12 управления. Это напряжение с выпрямителя3 поступает цд первый вход управляемого генератора 15 компецсируемой гармоники, служа источником питания этого генератора и определяя тем самым амплитуду генерируемой гармоники. Одновременно с выхода фильтраО напряжение компецсируемой гармоники через пусковой орган 14 проходит на второй вход генератора 15 гармоник, являясь для него напряжением управления, т. е. выполняя роль сигнала задающего генератора. Тем самым обеспечивается автоматически противофазность колебаний генератора 15 и компенсируемой гармоники в токе замыкания. Напряжение с выхода генератора 15 с амплитудой, пропорциональной амплитуде компенсируемой гармоники (это условие обеспечивается в схеме12 управления), вводится в индуктивность 16 (нацример, через транс-. форматорную связь) в противофазе с током компенсируемой гармоники в месте замыкания. Снижение уровня данной гармоники в токе замыкания приводит к снижению напряжения на входе схемы 12 управления тиристорами управляемого выпрямителя 13, напряжение на его выходе уменьшается и соответственно уменьшается компенсирующий ток через индуктивность 16, Изменяя чувствительность схемы 2 управления к напряжению с выхода фильтра 1 О (с помощью потецциометра ца выходе фильтра 10, например), можно задавать любую величину остаточного тока данной гармоники, если это13023623необходимо, например, по условиям работы в устройств релейной зашиты. п Формула изобретения Устройство для компенсации высших гармоник в токе замыкания на землю в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, содержащее фильтрокомпенсирующие устройства в нейтрали сети, настроенные на частоты компенсируемых гармоник, 10 отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации, надежности работы сети и безопасности обслуживания, в него введены трансформаторы тока нулевой последовательности отходящих линий, трансформатор напряжения нулевой последователь ности, блок выбора поврежденной линии, запирающий фильтр промышленной частоты и пропускающие фильтры высших гармоник, управляемые генераторы высших гармоник, регулируемые выпрямители со схемами управления выходными напряжениями и пуско 20 ые органы генераторов высших гармоник, ричем к трансформаторам тока нулевой последовательности отходящих линий и к трансформатору напряжения нулевой последовательности присоединены входы блока выбора поврежденной линии, выход которого через последовательно соединенные запирающий фильтр промышленной частоты и пропускающие фильтры высших гармоник присоединен к схемам управления выходным напряжением регулируемых выпрямителей и к первым входам пусковых органов генераторов высших гармоник, а выходы регулируемых выпрямителей соединены с входами питания соответствующих генераторов гармоник, входы управления которых соединены с выходами пусковых органов, а вторые входы пусковых органов подключены к трансформатору напряжения нулевой последовательности, при этом выходы генераторов гармоник подключены к фильтрокомпенсирующим устройствам соответствующих гармоникк.Составитель А. МикайловРедактор Г. Волкова Текред И. Верее Корр ктор С. ЧерниЗаказ 95252 Тираж 619 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делая изобртсний и ткрьтий113035, Москва, Ж - 35, Раугпская наб., д 1 5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, л. Проектная, 4