Устройство для заземления нейтрали трансформаторов

О П И С А Н И Е н 1 550713ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) 2083586/07 22) 3 влено 16.12.74 исоединением 51) М. 02 В 02 Н явки23) Приоритетпубликовано 15.03.77, Бюллетень1 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опубликования исания 06.04.7 Авторыизобретения А, Г, Ханин, А. И. Назаров и М, В. Титаренкооизводственное энергетическое объединение Днепроэнерго 71 Заявитель(54) УСТРО Й СТВО ДЛЯ ЗАЗЕМЛ ЕН ИЯ Н ЕЙТРАЛ И ТРАНСФОРМАТОРОВИзобретение относится к электротехнике, а именно к защите изоляции обмоток силовых трансформаторов напряжением 110 - 220 кВ, работающих в режиме с эффективным заземлением нейтрали. 5Известны устройства для защиты от перенапряжений у нейтрали изоляции обмоток трансформаторов 110 - 220 кВ. В энергетических системах СССР для этой цели обычно применяется заземление нейтрали вентильным раз рядником 1.Разрядник выбирается по напряжению на ступень ниже номинального напряжения сети, например разрядники РВСдля защиты нейтрали трансформаторов 110 кВ, Однако 15 при возможных в эксплуатации коммутационных перенапряжениях разрядник в нейтрали срабатывает и при этом нейтраль трансформатора оказывается глухо заземленной, а протекающий через разрядник значительный по 20 величине, так называемый сопровождающий ток однофазного замыкания промышленной частоты вызывает чрезмерный перегрев и разрушение разрядника.Применяются также более совершенные 25 комбинированные магнитовентильные разрядники типа РВМК. Использование у этих разрядников нелинейных сопротивлений (тервит) и магнитного дутья позволяет повысить их термическую стойкость 2. Однако помимо 30 конструктивной сложности и высокой стоимости разрядники типа РВМК не обеспечивают надежную защиту от перенапряжений установившегося режима (из-за низкого значения напряжения гашения цепи сопровождающего тока). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты нейтрали трансформатора, содержащее дроссель, включеный в нейтраль трансформатора, обмотка управления которого подключена к самостоятельному источнику питания.Недостатками данного устройства являются значительная инерционность срабатывания, обусловленная относительно большой по величине постоянной времени при включении обмотки управления, и увеличение тока однофазного короткого замыкания из-за того, что в режиме насыщения дросселя нейтр аль трансформатора оказывается практически глухо заземленной,Для снижения уровня коммутационных перенапряжений на нейтрали силовых трансформаторов при одновременном резком повышении быстродействия и эффективном токоограничении при однофазных замыканиях в предлагаемое устройство для заземления нейтрали трансформатора в электрических сетях, работающих с заземленной нейтралью, содержащее дроссель, обмотка переменного тока ко торого включена в нейтраль, а обмотка управления которого подсоединена к источнику постоянного тока, снабжено искровым промежутком, трансформатором тока и быстродействующим автоматом, причем искровой промежуток и трансформатор тока включены в цепь обмотки переменного тока, причем замыкающие контакты быстродействующего автомата подсоединены параллельно искровому промежутку, а размыкающий контакт которого включен в цепь обмотки управления.На чертеже изображено предложенное устройство. К нейтрали трансформатора 1 через защитный промежуток 2 подключена обмотка 3 переменного тока дросселя с подмагничиванием, другой конец этой обмотки заземлен через трансформатор тока 4. Параллельно защитному промежутку 2 включены замыкающие контакты 5 быстродействующего автомата. Обмотка управления 6 дросселя при нормальном режиме работы сети подключена к источнику постоянного тока подстанции, т. е, контакты 7 автомата замкнуты. Для защиты от атмосферных перенапряжений предусмотрен вентильный разрядник 8.При возникновении опасных внутренних перенапряжений на нейтрали трансформатора, например, вследствие неполнофазного режима или однофазного короткого замыкания в сети пробивается защитный промежуток 2, Нейтраль трансформатора 1 оказывается заземленной через низкоомное сопротивление обмотки 3 предварительно насыщенного дросселя. Ток, протекающий при пробое защитного промежутка 2, вызывает срабатывание токового реле 9, которое подает импульс на срабатывание быстродействующего автомата: контакты 5 замыкаются и шунтируют защитный промежуток 2, а контакты 7 размыкают цепь управляющей обмотки 6 дросселя. Как показали исследования переходного процесса, при этом практически безинерционно индуктивное 5507134сопротивление обмотки 3 многократно возрастает, что обусловливает соответствующее эффективное ограничение величины тока однофазного короткого замыкания.5 Технико-экономическая эффективность изобретения определяется тем, что его использование в электроустановках 110 в 2 кВ, работающих в режиме с эффективным заземлением нейтрали, существенно повышает надеж ность работы основного элемента схемысилового трансформатора с ослабленной изоляцией нейтрали, Применение таких трансформаторов позволяет уменьшить их габариты и стоимость,15Формула изобретенияУстройство для заземления нейтрали трансформаторов в электрических сетях, работаю щих с заземленной нейтралью, содержащеедроссель, обмотка переменного тока которого включена в нейтраль, а обмотка управления которого подсоединена к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что, с це лью повышения быстродействия и эффективности ограничения токов однофазного короткого замыкания, оно снабжено искровым промежутком, трансформатором тока и быстродействующим автоматом, искровой промежу ток и трансформатор тока включены в цепьобмотки переменного тока, причем замыкающие контакты быстродействующего автомата подсоединены параллельно искровому промежутку, а размыкающий контакт которого 35 включен в цепь обмотки управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Долгинов А. И, Перенапряжения в электрических системах, ГЭИ, 1962, стр. 307 - 309.40 2. Техника высоких напряжений. Под редакцией Д. В, Разевига, Энергия, 1964, стр.462 в 4,550713 Составитель Деменьтьеваандаш она хр Подписное Заказ 692/ Изд. Мо 275 НИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушТираж 899Совета Министров ССоткрытийкая наб д. 4/5 пография, пр. Сапуно едактор С, Хейфиц рректор Е, Хмелев