Фильтр токов нулевой последовательности

Изобретение относится к технйкерелейной защиты и противоаварийнойавтоматики энергетических установок,повышению их надежности, а болееконкретно к устройствам защиты исигнализации замыканий на землю всетях 635 кВ с изолированной нейтралью.Целью изобретения является упрощение настройки и повышение чувствительности.На фиг. 1 показана схема фильтратоков нулевой последовательности;на фиг. 2 - векторная диаграмма,поясняющая работу схемы,Фильтр токов нулевой последовательности для воздушной линии электропередачи содержит три индукционныхпреобразователя 1-3 тока, обмоткидвух из которых соединены последова"тельно, расположенные каждый вблизисоответствующего токопровода 4-6указанной линии. Соединенные после-,довательно обмотки двух преобразователей 1 и 2 тока подключены к нерегулируемым выводам второго резистора 7, один из нерегулируемых выво дов второго переменного резистора 8через первый конденсатор 9 соединенс одним из нерегулируемых выводовпервого переменного резистора 7. Обмотка третьего преобразователя 3 подключена к нерегулируемым выводам третьего переменного резистора 10 регулируемый вывод которого соединенс регулируемым выводом четвертогопеременного резистора 11, один изнерегулируемых выводов четвертогопеременного резистора 11 через второй конденсатор 12 соединен с однимиз нерегулируемых выводов третьегопеременного резистора 10, Общаяточка первого конденсатора 9 и второго резистора 8 соединена с общей точкой второго конденсатора 12 и третьего резистора 10, а общая точкапервого конденсатора 9 и первого резистора 7 и общая точка второго конденсатора 12 и четвертого резистора11 являются выводами фильтра токовнулевой последовательности.Предложенный фильтр токов нулевой последовательности работает следующим образом,В нормальном режимеработы контролируемой линии электропередачи попроводам 4-6 протекают токи нагрузкисоответственно 4 м1 1 яхп(ые) (1)1 = 1 аз,п(ай+120 ),которые наводят В обмотках индукцион".ных преобразователей ЭДСЕ,щ Е+ Ев+ Е 1 сЕд= Е 2 д+ Едв+ Еас (2) 1 ОЕ= Ед+ Ее+ Езначения которых зависят от силы токав проводах 4-6, расстояния между каждым проводом и каждым преобразовате"лем 1-3, косинуса углов между. осями 15каждого преобразователя и положительным направлением векторов магнитнойиндукции каждого тока (1), а такжеот конструктивных параметров индукционных преобразователей, тока.Если при протекании по проводам4-6 системы токов (1)Е . Е+ Ещ 0 (3)схема будет работать как фильтр токов нулевой последовательности, таккак в случае наложения на систему токов (1) емкостных токов замыкания наземлю, на выходе схемы появится напряжение, пропорциональное значениютока нулевой последовательности.В общем случае при протекании попроводам токов нагрузки ( 1) на выходефильтра имеется напряжение небалансаБ р (фиг 2), которое определяется, неточностью установки, индукционныхпреобразователей 1"3 тока относительно проводов 4-6 контролируемой линии, а также технологическим разбросом конструктивных параметров преобразоваюгелей.40 Для упрощения настройки фильтратоков нулевой последовательности,закюиочающейся в уменьшении 0, аследовательно, для увеличения чувствительности фильтра обмотки преоб раэователей 1 и 2 соединены последовательно. Выходное напряжение объединенных преобразователей равноП= Е, + К.50 Упрощение настройки заключаетсяв том, что для получения условия(3) достаточно, чтобы сумма двух;а не трех величин равнялась бы нулюд, + ЕзО, что выполняется, когдаоба вектора равны по амплитуде инаходятся в противофазе,4Настройка выходных величин б,иЕпо амплитуде осуществляется акФильтр токов нулевой последовательности для трехфазной воздушной линииэлектропередачи, содержащий три индукционных преобразователя тока длясоответствующих токонроводов указанной линии электропередачи, к выходамкоторых подключены соответственно трипеременных резистора, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения настройки и повьппения чувствительности, обмотки двух индукционныхпреобразователей тока соединены последовательно между собой и подключены к нерегулируемым выводам первогопеременного резистора, регулируемыйвывод которого соединен с регулируемым выводом второго переменного резистора, один иэ нерегулируемых выводоввторого переменного резистора черезпервый вновь введенный конденсаторсоединен с одним из нерегулируемыхвыводов первого переменного резистора,обмотка третьего индукционного преобразователя тока подключена к нерегулируемым выводам третьего переменногорезистора, регулируемый вывод которогосоединен с регулируемым выводом вновьвведенного четвертого переменного резистора, один иэ нерегулируемых выводов четвертого переменного резистора через второй вновь введенныйконденсатор соединен с одним.из нерегулируемых выводов третьего переменного резистора, причем общая точкапервого конденсатора и второго переменного резистора соединена с общейточкой второго конденсатора и третьего переменного резистора, а общаяточка первого конденсатора и первогопеременного резистора и общая точкавторого конденсатора и четвертогорезистора соединены с выходными клеммами Фильтра токов нулевой последовательности. 5 15345 тивными делителями напряжения на переменных резисторах 7 и 10 соответственно, а настройка по Фазе - фазоповоротными схемами, содержащими последовательно соединенные конденсатор 9 и резистор 8 или конденсатор 12 и резистор 11 соответственно путем изменения сопротивлений соответственно резисторов 8 или 11. Настройка фильтра производится в следующей последовательности.Пусть система ЭДС (2) преобразователей имеет вид, представленный на фиг. 2, Тогда напряжение небаланса определяется как сумма трех ЭДС преобразователей или как сумма Уи и Е Пнр= Е+ Еп + Е щ 01+ ЕПусть ПЕз. Тогда необходимоизменить положение регулируемоговывода резистора 7 до тех пор покаамплитуда выходного напряжения навыходе активного делителя напряжения станет равным Г, = Е. Этоприведет к уменьшению небаланса досфвеличины Од= 0,+ Е(Фиг. 2).Для дальнейшего уменьшения небаланса необходимо один из векторов Б,или Е повернуть на угол о (Фиг. 2).Поворот вектора например Ц, осуществляется увеличением сопротивления переменного резистора 8. В этомслучае напряжение на конденсаторе9 уменьшается по известной зависимости О,"и, = 0, сов Ы, где о= агсСЕ Е/хди для уменьшения небаланса необходимо изменить положение регулируемого вывода резистора10 до такого положения, чтобы амплитуда его выводного напряжения 0 = Уп . Путем последовательныхпизменений сопротивлений переменных резисторов 8 и 10 можно добиться значения небаланса Бцр= О (фиг. 2).45Если при увеличении сопротивления переменного резистора 8 напряжениенебаланса будет увеличиваться, то необходимо осуществить поворот вектора Е путем увеличения сопротивления переменного резистора 11 на угол Ы., а затем перемещением регулируемоговывода резистора 7 умеиьпшть амплиту 1 /ДУ П,п до значения Е.55Экспериментапьные исследования показали, что предлагаемый фильтр токов нулевой последовательности проств настройке и в зависимости от при 986меняемых измерительных приборов напряжение небаланса может быть снижено до 0,5-1% до значения ЭДС любого преобразователя. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый фильтр токов нулевой последовательности обладает в 5-10 раз меньшим небалансом, что обуславливает повышение его чувствительности в 5-10 раз. Формула изобретения1534598 Ф 2 оставитель Л. Васьковаехред Л.Сердокова КорректорВ. Гирня Редактор Г. Гер Тираж 467 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 ЗаказВНИИПИ сударственного комитета по изобрете 113035, Иосква, Ж, Раушск Подписное иям и.открытиям при ГКНТ СС я наб., д. 4/5