Фильтр токов нулевой последова-тельности

О П И С . И И Г ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскнхСоцквлисткческмхреслублкк 8%0 8(51);Ч Кл." Н 0211,Гасудар сткенный камнтет по делам нзобретеннй к откоытнй(72) Автор изобретения Л, С. Машенцев Восточный научно-исследовательский институт цо безопасности работ в горной промышленности(54) ФИЛЬТР ТОКОВ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОС 1 ИИзобретение относится к области электротехнических измерений и защиты от утечек тока на землю 8 сетях напряжением до 1000 В.Известен трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), у которого для снижения тока небаланса, обусловленного несимметричнъ 1 м расположением фаз первичной цепи относительно вторичной обмотки трансформатора, проводники каждой фазы расщеплены на число проводников не менее двух и расщепленные проводники каждой из фаз расположены диаметрально противоположно в окне магнитопровода 11.Данное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что потоки рассеяния каждого проводника не совмещены и замыкаются по ферромагнитному сердечнику. Вследствие этого эффективное снижение тока небаланса возможно только при условии применения замкнутого тороидального магнитопровода с равномерной вторичной обмоткой, в окне которого весьма точно установлены расщепленные проводники относительно оси магнитопровода и между собой. Кроме того, устройство включается в рассечку линии или шин, что обусловливает большие трудности при монтаже и эксплуатации, а иногда применение устройст а по этой причине невозможно.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является . приняты .за прототип фильтр токов нулевой последовательности, содержащий три измерительных т ансформатора ток, соедннеиьх взвезду с нулевым проводом, для уменьшения тока небаланса снабженный согласующим трансформатором тока, первйчная обмотка 10 Которого включена в нулевой провод, и дополннтельными трансформаторами тока, первичные обмотки которых включены во вторичную цепь измерительных трансформаторов, а вторичные с последовательно подключенными сопротивлениями соедцнепь: 15в звезду и включены встречно со вторичцои обмоткой согласующего трансформатора 12,К недостаткам данного устрс:";ства относится наличие большого количества трансформаторов, что делает устроиство гроозд ким и дорогостоящим, кроме того, устройство может работать в ЛЭП с малоизменяющейся нагрузкой, так как при больших вариациях нагрузочных токов проявляет себя нелинейность кривых намагничиваниясердечников измерительных и дополнительных трансформаторов.Целью данного изобретения является повышение чувствительности фильтра токов ну-евой и "сдопя Гол )ю Ти и рясц)ирецце его функциональных возможностей путем применения его в электроустановках с больпци диапазоном изменении тока нагрузки,Указанная цель достигается тем, что В известный фильтр токов нулеон последовятсльцости, содержа щий; рехфазцы й трансформатор токов нулевой послгдова. тельности с Вторичной обмоткой размещенной на его вягцитопрсводе, охатьаки:См все три фязь контролируемой пегниной ЦЕПИ ДООЛЦ) ) С. ЦО Вв;.ДСЦЫ ТРИ фЯЗЦЫХ трацсформято)я няя, у которых мягцитоироводы имект возчунцые зазоры, а торичные обмотки соединен в звезду, три компенсационные обмотки ня магии Гопроводе упомянутого трехфазного трансформа)ора тока нулевой последовательности, соединенные в звезду, а также трц 1)егуцровочньх резистора, Вкл)очсншгх в каждой фазе между сш)бодцым Выводом Втори шой обмотки фазцого трансформатора тока и сооетствующим собоым вьводом компенсационной обмотки.Сущность изобретения поясняется чертежом, ця котором изображена схема предлагаемого фильтра, токов нулевой последовательцости.Устройство состоит цз трансформатора тока нулевой последовательности 1 ТТНП) 1 с размещенными ца нем компенсирующими обмотками 2 и и)ходцой обмоткой 3. Первичную цепь ТТНП образуОт фазы контролируемой сети 4. Соединенные в звезду компецсируощие обмотки 2 ТТЕ 1 П подключены к соответствуОщим соединениям в звезду вторичным обмоткякфязных трансформаторов тока (ДФТТ) 5 через подстроечные резисторы б. Прц монтаже ТТНП, имеющГй замкцутыи маГнитопрОВОД произольнои конфигурациии с сосредоточенными или распределенными обмотками, устанавливаются на кабеле контролируемой сети произвольно, но жесткоПри том в общем случае при1), +1 В+1 в -- 0; Ф+Ф+Ф =9,; где 1 А, 1 в, 1 с - токи в фаз"ах А, В, С;С), Ф, Ф,магнитные потоки рассеянияфаз, замыкающиеся по магнитопроводу ТТНП;Фврезультирующий поток расСЕЯНИ 5.Для компенсации результирующего магнитного потока рассеяния Ф введены дополнительные магнитные потоки компенсирующих обмоток 2 за счет подключения последних к вторичным обмоткам фазных трансформаторов 5. При этом с помоиью регулировки компенсационных магнитных потоков в сердечнике ТТНП, т. е.ф(+ Э в)+ Фв + Фв(+ Фс + Фу = О,где 6), Фв)(,Фск - магнитные потоки компенсирующих обмоток,Очевидно, что баланс магнитных потоковв сердечнике ТТНП не будет нарушен п 1)илюбом значении первичного тока, если магнитные потоки компенсирующих обмотокпропорциональны силовому току в фазахФ в к =- 1 я Ф)( = 1 в ) Ф с)( = - 1 сДля обеспечения пропорциональностимагнитных потоков компенсирующих обмоток токам в фазах при любом значении(ц) перви ного тока сердечники фазных трансформаторов тока должны иметь воздушныезазоры.Ма 1 нтные потоки компенсирующих обмЛгс( Могут быть направлены согласно или)Стре(цо магнитным потокам пессеяция фаз.ВВ первом случае цри возникновении утечки,например в фазе А, в сердечнике ТТНПвозникает нескомпенсировянный магнитныйпоток, выражающийся суммой Ф = Фл++Фщ,где Ф - магнитный поток рассеяния фазыА от тока утечки;Ф),)у - доля мяИит)Ого потока компенсирующец обмотки от тока утечки.Во втором случае Ф = Ф - Зв)О)ЭДОЛЯ маГцитцОГО потока Фд) ЯВляетсЯсоставляющей пренебрежимо малой по сравнению с магнитным потоком рассеяния фазыА от токов утечки ф,поэтому чувствительность трансформатора тока нулевой последовательности в данном случае снижаетсязо незначительно.Г 1 ред)ягаем),)й фильтр тока нулевой последовательности по сравнению с известнымявляется более простым конструктивно итехнологичным, позволяет увеличить точность измерения и может быть использован35в сетях с большим диапазоном изменениятоковых нагрузок,Форм)Аи изобретенияФильтр токов нулевой последовательности, содержащий трехфазный трансформатор тока нулевой последовательности с выходной обмоткой, размещенной на его магнитопроводе, охватывающем все три фазы контролируемой первичной цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения его функциональных возможностей путем использования его в электроустановках с большим диапазоном изменения тока нагрузки, в него вновь Введены три фазцых трансформатора тока, у которых магнитопроводы имеют воздушные зазоры, а вторичные обмотки соединены в звезду, три компенсационные обмотки на магнитопроводе упомянутого трехфазного трансформатора тока нулевой последовательности, соединенные в звезду, а также три регулировочных резистора, включенных в каждой фазе между свободным выводом вторичной обмотки фазного трансформатора803078 Сосгавитель В. МолТехред А. БойкасТираж 686И Государственного ком итделам изобретений и откМосква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г, Ужгород, ул акаренко тока и соответствующим свободным выводомкомпенсационной обмотки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Редактор Н. АхмедоваЗаказ 10273/67ВНИИПпо113035,Филиал ППП 1. Авторское свидетельство СССР456335, кл. Н 02 Н 3(16, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР399957, кл. Н 02 Н 3(1 Г, 1970. чановКорректор Ю.Годписноеета СССРрытийнаб. д 4/5Проектная, 4