Устройство для подключения измерительных реле и приборов к трехфазному измерительному трансформатору напряжения

)5 Е ИЗОБ ТЕ О К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ Изобретение о нике, в частности щиты сетей с изоли предназначено дл тельных реле защ ричным фазным (и напряжениям и на следовательности тельного трансфо нейтралью первич истивное сопроляется об ации фаз ения н ече)х на й ма устроис ых реле и ному измер ряжения; н приб- оителф ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1319158, кл, Н 02 Н 9/04, 1985.Авторское свидетельство СССР М 136813, кл, Н 02 Н 3/16, 1961,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ РЕЛЕ И ПРИБОРОВ К ТРЕХФАЗНОМУ ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ ТРАНСФОРМАТОРУ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты сетей с изолированной нейтралью, Целью изобретения является обеспечение точности трансформации фаэных напряжений и напряжения нулевой последовательности. Для компенсации погрешностей, обусловленных включенным между нейтралью первичных обмоток трансформатора резистором, ко вторичным обмоткам трансформатора. соединенным по схеме разотносится к электротехк технике релейной зарованной нейтралью, и я подключения измерииты и приборов ко втоо отношению к земле) пряжению нулевой потрехфаэного измерирматора напряжения с ных обмоток, заэемленмкнутого трехугольника подключаются через входные зажимы 1 устройства последовательно соединенные резистор 3 и комгенсирующий угловые погрешности реактор 4, выделяемое на резисторе 3 напряжение совпадает по фазе с первичным напряжением нулевой последовательности. Для устранения погрешностей коэффициента трансформации к резистору 3 подключен усилитель 5, увеличивающий напряжение на резисторе 3 до значения, равного втор- ному напряжению нулевой последова;ельности, к выходным зажимам 6 усилителя подключается измерительное реле 7(или измерительный прибор) напряжения нулевой последовательности, К одному иэ выходных зажимов 6 усилителя подключается ней;- раль соединяемых по схеме "звезда" измерительных реле или приборов вольтметров 11 вторичных фазных напряений, а ко второму выходному зажиму 6 - нейтраль резисторов 8, соединенных по схеме "звезда" и подключенных через зажимы 9, 10 ко вторичным обмоткам измерительного трансформатора напряжения 2, соединенным по схеме "звезда". 3 ил,ой через значительное реивление,Целью изобретения явие точности трансформряжений и напряжоследова тел ьности.На фиг.1 показана схеодключения, измерительнов к трехфаэному первичомутрансформатору напгде У 1=1 фазы пер трансформНапряж ливают бла вторичные но нейтрал аве 8 льЦсоо 5 К- 45 На выходев форматора, соеди того треугольние = 002.0/КОй Под действ50 зистор 3 сопроэ индуктивностьи- на фиг.З) 1 Чг 55 с обуславливающий падение напряженис (вектор 24) л 3 приведены векторныедиаграммы напрякений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит входные зажимы1 для подключения ко вторичным обмоткамизмерительного трансформатора 2, соединенным по схеме разомкнутого треугольника, резистор 3 и реактор 4, соединенныепоследовательно и подключенные к зажимам 1, усилитель 5, вход которого присоединен к резистору 3, а выход - к зажимам 6 дляподключения к ним измерительного реле 7(или измерительного прибора) напряжениянулевой последовательности, резисторы 8,соединенные по схеме "звезда" с выходными зажимами 9, 10 для подключения ко вторичным обмоткам трансформаторанапряжения, соединенным по схеме "звезда", и для подключения к ним измерительных приборов (вольтметров 11) или релефазных (по отношению к земле) напряжений, также соединенных по схеме "звезды снейтралью". подключенной к выходному зажиму 6 усилителя 5,На фиг,2 приняты следующие обозначения: геометрическое место в виде полуокружности концов вектора 12 напряжения001,0 между землей 01 и нейтралью 0 первичных фазных напряжений Одо, Ов,о, Ос,осети, изменяющегося в зависимости от сопротивления Й в месте замыкания фазы наземлю и от емкости С фазных проводовотносительно земли; векторы 12 напряжения 001,0: векторы 13, 14 и.15 первичныхнапряжений Од,01, фазы А, Ов.01 фазы В иОс,о фазы С сети по отношению к земле,вектор напряжения 002,0; векторы 17, 18 и19 напряжений Од,02, Ов,02 и Ос,ог первичных обмоток трансформатора 2; 20 напряжения 001,02 на резисторе значительногосопротивления в их нейтрали.На фиг.З изображены векторы: 21 напряжения 004 05 на выходе усилителя 5, равного 00405=-001,0/Ко(где Ко- номинальныйкоэффициент трансформации измерительного трансформатора; 22 напряжения 0002,0(КО вторичных обмоток, соединенныхразомкнутый треугольник; 23 и 24 тока 1 энапряжения Оэ на резисторе 3; 25 напряжния на реакторе 4; 26, 27 и 28 напряжениОд,04 = Од,о /Ко, Ов,04 = Ов,о/ Кс и Ос,04Ос,01(Ко соответственно; угол 29 сдвига фар между напряжением 0 и током 1, в реэсторе 3.Устройство работает следующим образом. При замыкании на землю одной фазытрехфазной сети с изолированной нейтралью первичные обмотки с индуктивностью О трехфазного напряжениярезистором, соединяющим их нейтраль 02 землей 01, и емкость С фаэ сети относительно земли представляют по отношению к току в месте замыкания контур из двух параллельных ветвей с реэистивно-индук тивным сопротивлением ) ь Ь +й и емкостным сопротивлением -)1/гд С, Контур благодаря значительному при предлагаемом устройстве неограничиваемому сопротивлению В резистора при промышленной 10 угловой частоте имеет малую добротность в 1.1/й = 0,3. Поэтому при дуговом замыкании на землю одной фазы трехфазной сети резонанс тока в контуре отсутстсвует, Трехфазный трансформатор напряжения рабо тает надежно при длительном замыкании на землю одной фазы трехфазной сети.Однако при замыкании на землю одной фазы по резистору, включенному в нейтраль первичных обмото трансформатора 2, про ходит ток, обуславливая на нем падение напряжения 00102 (вектор 20 на фиг,2), а на первичных обмотках трансформатора напряжения Од 02, Ов 02, Ос 02 (векторы 17, 18 и 19), 25 При этом напряжения 001,0(вектор 12) и002,0 (вектор 16) равны: о,о1 у С О/) 3 в Ь - проводимость од ичной обмотки трехфазн торэ напряжения, У = 1/В. ения Од,02, Ов,02. Ос,02 обус одаря симметричной нагруз фаэнце напряжения относит и 05 (см. фиг,З)вторичных обмоток трансиненных по схеме разомкнука, имеет место напряжение(вектор 22), (2) ием напряжения О через ретивлением йэ и реактор 4 ю 1 4 проходит ток (вектор 233совпадающее. как указывалось, по фазе снапряжениями Оси 05 и 001,0Напряжение на выходе усилителя 5 с 5коэффициентом усиления Ку (вектор 21 нафиг.3) в соответствии с (1) - (3) связано снапряжением 001,0 зависимостьюР ЦмоО:, =К х- о 405-з 1 - 1+1 Я Ь 4 " 1 ояк 41 У 1.Ко 141(4 ( /К)+3(5) где3 У 1 сд 14 ф 1 = - агст 9 -- 7 - , Щ = - агс 9 -- ,1,ЯРз 35В предлагаемом устройстве сопротивление Вз резистора 3 и индуктивность 14 реактора 4 удовлетворяют равенству) во.4/йз =3 у /(1 Я), (6) т,е. обеспечивают равенство р 1 = - р 2 4010 1 Щпри котором е е = 1, За счет этого вектор 24 напряжения О на резисторе 3 совпадает по направлению с вектором 12 напряжения между землей 01 и нейтралью 45 0 междуфаэных напряжений сети. Значение коэффициента усиления Ку усилителя 5 удовлетворяют равенству Следовательно, напряжени на выходе усилителя 5 ус ционально напряжению О01 и нейтральюОмеждуфа сети т.е. равно вторичному напряжению нуленои последовательности, к которому и подклю чается измерительное реле 7 или прибор Измерительные реле или приборы 11 вклю чаются на следующие разности напряже ний, равные вторичным фаэным напряжениям трехфазной сети (по отношению к земле);Оа,04 =- Оа,05 - 004,05 = Од,о)/Ко (вектор 26); Оь,04 =- Оь,05 - О 04,05 = Ов,о/Ко (вектор 27); Ос,04 = Ос,05 - 00,05 = Ос,о / Ко (вектор 28),Для примера векторные диаграммы на фиг,2 и 3 построены при21 =в 1 = )1000 кОм; Я = 1000 кОм; Йз = 1 к Ом; ) п)1 л = ) 1 кОм;ф 3 = - 02 - 0,4;7 Ку =- 10.Положительный эффект от применения предлагаемого устройства состоит в предотвращении повреждения трехфазных первичных измерительных трансформатороь напряжения при однофазных замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью вследствие феррорезонанса токов, предотвращаемого не ограничиваемым по усилению точности трансформации сопротивлением резистора в цепи заземления нейтрали первичных обмоток трансформатораФормула изобретения устройство для подключения измерительных реле и приборов к трехфазному из. мерительному трансформатору напряжения с резистором значительного сопротивления в цепи между нейтралью первичных обмоток и контуром заземления, содержащее первый, второй и третий резисторы, соединенные по схеме "звезда" и подключенные к входным зажимам для присоединения устройства ко вторичным обмоткам трансформатора напряжения, соединенным по схеме "звезда четвертый резистор, подключенный к одному из входных зажимов для присоединения устройства ко вторичным обмоткам транс форматора напряжения, соединенным по схеме "разомкнутого треугольника", о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения точности трансформации фазных напряжений и напряжения нулевой последовательности, в устройство введены последовательно соединенный с четвертым резистором реактор, подключенный ко второму входному зажиму для присоединения ко вторичным обмоткам трансформатора напряжения. соединенным по схеме "разом к н утого треугольника", и усилитель, входы которого подключены к четвертому резистору, один выходной вывод усилителя подключен к нейтрали "звезда" трех резисторов, а второй предназначен для поключения измерительных реле и приборов.1656626 ставитель Л, Васьковахред М.Моргентал Корректор О. Кундрйк Редак Фельд зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 2311 Тираж 387 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5