Устройство для автоматического регулирования тока компенсации

(22) Заявлено 150278,21) 2579537/24-07с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. Н 02 Н 1/02 Н 02 Р 13/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Д,Н.Степанчук,В,Ф,Солдатов,В.П.Кобазев и А.А.Чупайленко Донецкий ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Г,ВТОИАТНЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКР, КО 4 ПЕНСК 4 ИИ Изобретение относится к автоматизации компенсированных электрических сетей.Известно по основному авт.сн. Р 564680 устройство для автоматического регулирования тока компенсации, которое содержит трансФорматор чапряжения, подключенный низковольтными обмотками к блоку выбора поврежденной Фазы и блокируюцим элементам. Выход блока выбора поврежденной Фазы через Фильтр основной гармоники сети соединен с первым входом Фаэочунстнительного усилителя, на второй нход которого через первый блокирую-. 15 щий элемент подается напряжение смещения нейтрали, Выход Фазочунстнительчерез запоминающее устройство связан с исполнительным органом дугогасяшей катушки. Выход 2 О второго блокирующего элемента, состоящего из 1 С-Фильтра высших часреле. подключенного на выход этого Фильтра, соединен с Фазочувстнительным усилителем 111 .Работа устройства основана на измерении Фазы между напряжением смещения нейтрали и напряжением поврежденной Фазы, когда последняя заземлена через активное сопротинле ЗО ние. Зто устройство обеспечинает полную компенсацию емкостной составляющей тока замыкания на землю. При этом активная составляющая в остаточном токе н месте замыкания Фазы сети на землю огтается нескомпенсирснанной, что обусловливает нозникнонение заземляннцей дуги и, следова - тельно, снижает надежность работы электрической сети.Цель изобретения - уменьшенце тока замыкания на землю и повышение надежности работы компенсиронан - ной электрической сети.Поставленная цель достигается тем, что н устройство для автоматического регулирования тока компенсации по ант,св. Р 564680 введены дросгель с обмоткой подмагничинания для подключения к Фазам гети и последовательно соединенные Фазовый детектор, усилитель-интегратор и второй исполнительный орган, причем к соответстнующим входам Фазового детектора подключены выходы блокирующего элемента по напряжению смещения нейтрали и Фильтра основной гармоники сети а выход второго исполнительного органа подключен к обмотке подмагничиьания дросселя."ттр)ойс.1 ВО сОдтзржит трасфоэу 1 аторнапряжения, блок 2 выбора поврежДЕ;с",Ной фаэ;/ бЛОКГрующИЕ ЗЛЕМЕцтЫ 3И / / ФРЛтТр Э ОСон/Ой ГарМОНИКГЛСЕ -тг., Фаз очУ 1 эстнительый уси;1 итРль 6,За.ПОМЛаютй ЭЛРМЕНТ 7,ный :;темент 8 фазовый детектор 9,у:илитель-ицеегратор 1 С/ второй исполнсг ельный элемент 11, дроссель 12,В/л(рк 2, состоящий иэ трех голеМИ; КмаЛЬНОГО НагРЯжЕНИЯ, Г)РЕДНазнаЧЕ 2 ДЛЯ ВЫбОрс. ПОНСЭЕжтР ц Ной (1)аэтт ИОТКЛЮЧЕНИЯ СИГНала -,ак СЭТСутстнки3 тмя(асия На ЗЕЕ/Ш 1, ВЫХОД 3 ЛОка 2со Дхен с ВьтхОДОм с)ильт 1 эса/ котоРЫй 1 РЕДНсзиаЧЕЕ ДЛЯ ВЫДЕЛЕН:и ОСнонной гармоники сети иэ цапряженияповрежденной фазы.ВЫХОД фЛЬТР ст Э ПОДтЛЮЧ ЕН К ГЕО -ному входу Фазочувствительного усилителя б. 1 второму вход: фазочунстнительного усилителя б терез блоки -рующий элемент 3 с:одаетс:я напряжениеСМЕЩЕ 315 НЕйтРНЛИ. БЛОКИРУЮЩИЙ ЗЛЕмРнт 3 Обсэспечинает 210 дсэЛУ 1 апРЯУР -еия смеЩетия еРйтрали ли 1 ь в 1 аежимеЗаИкаНИЯ ФдЗЫ Ца ЗРМЛЮ, Ва ВХОДЕфазочунстнитеэьного усилителя 6 фсрМЛРУЕтС" Я СРЕнап ПОЭ 5/Рэг,/ т Ко т СЭРОРОПрЕДСЕЛЯЕТС и р/ЗжЛт,г)/3 КОМтЕНСацИР,которого связан с блокируВщит элементом 4. Влокирующи; зте.сэ. 2. состоящий иэ 1,С - фильтра, Вьсщих частотк реле, включенного на ньход этогоФильтра предназначен,цля ОтключенияВЬХОДа фаЗОЧУВСтвктЕЛЬтОГО УСЦЛИтЕЛЯпри перемещающемся дуговом 3 1-; агллл.ВЫХОД ЗаПОМИНаЮщЕГО ,/Стргайотва Сняэацс исполнитРлььм элементО/и 8, рРгулирту 0)ИМ НсаотроКт/ 0 СНОВЕОЙ КОМПРНСИ -РУЮтЕй РНГУКТРВНОСтЛ В НУЛЕВОЙ тОЧКЕ СЕтк,фаэовьсй ДРТЕктор 9 ПрЕдназцаЧЕНдля голучения сигнала, прогорцеОнальИОГО З/ЗЛИ 3 И НЕ акТ ИВ Ной СЗОСТВВЛЯЮЩЕйтока загыкания на земгтю. Вьхсд фазоэного детектора 9 через .Ояэ:тель-кнтеГратор 1 С и второй исполнительныйэлемент 11 сняэан с обмотка" поцмаг -ничлнэния дополнительного дрОсселя12,11 а фИГ. Пр/ВЕдЕЕа ВЕК"Ооиат дка - т)1Грамма, псясняк)Щоя принИЛ рабОтыпредлагаемого устройства, 1 о векторной диаграмме 11) условно изображает индуктивное сопротивление, включенное между нейтралью присоединиТЕЛт 30 О ГраССОср/:атора И ЗЕМЛЕЙ.цндуктивцос ,опротивленке Х и)Рдтт;т 3 ЦОгт .)2 т/- т/ГЕт;)Ц/и 1 Ет/ОСт/ОГ(.О"-а.тт П;гЩ- и тока За/ттКатРЯ На ЗЕМ -тю ПО/ОГтт/ТР)тт Н/тг,;с);/КИВЕ Е СлгРгт - тИНЛРЦИ( т НКЛЮЧЕНЦОЬ Мт.жДУ ОЦЦОй ИЗ (3)а 3 И ЗЕМЛЕЙ, СЛ;жИТ ДЛЯ КотЛПЕНСсэИИактив:ой состанлякгщей тока амыканияЗСМЛЮ 1т.И 3 амЫКЗНИИ 3 а 3 РМЛЮ апример, фазы T, доголнг тельное ин -;УК" Л 13 Н;Е ССГРОТИВЛР 13/Р,2 с ВВ томаТИески подклкчается к фазе В, то есть к сэтстающси -азе по Отнощес;ию 3( гтс - Г с /т дт и тоаРаботает: с:тро.".с-во /:.тедуютим об -разом,33 ац МСт а)тстт:ЕС,от. ттт СУГОВСМ устойчивом за,лыкае 11 одной из фаз на3 С)ЛЦС ( и аГСИМЕР т (1 с:, -, - т т/1 ЕЕ 1 аПРЯЖР -:ИС ОТЕогэТЕРЕЕО:ЕтгИ О ,:, ОНИ)каСТ - г 51 ;1 Г 13 Р - С Нт,/;Я, С.ра 1 атываЕТ тргЛЕ .Рнимат " ного напря т г" ия блока 2/ ко - торос подаст скгнаг Ое на фильтр 8. Веггспсц 30 е в филь 1 р Б 1/1 тртяжсет;е основной гармоник 13 тт, посту гает на ССРВЫЕ ЕХОДЬ: фазо:У 13 СТНИТЕЛЬНОГС усилителя 6 и Фазового детектора 912 а НгтРЫЕ В (ОЦЫ К С Г 1 ЭЫ)Х тЕСЭс2)со 31 аксимат:ьнОГО наГряе(ения бтОклр/ю - я е го э л сз ме 1 т а 3 т сд 13 Од т с: 51 13 а .1 р я жецие с:.есс,сни)т нейраяи О ст, есл его ВЕЛИЧИН ст П р Е Н ЬГЩ а СБс ф а 3 Н С ГО Н а - и- яжени я се риВ 1 тассмат эиваРО режиР рсгя) ли РОВ ан 11 Е Вт .ЛИЧИНЫ г 1., ттьЗЬЕ 1 с.ЕС ЦЭСИ - УЩР "3 ет,:13 о иэате нсле фаэ- екг/1)аЭТОТ ВЕктОР/ Ка 1 ПСКс-Энцо На фкг, 2, огцисьвас"т кругову) диаграмму Г.Ос "ООе 2/ую н "с резонанснОм ВектОре, стрИ НаЛИЧИс аКТИВНОй СОСТаВГ 1 Я - ющей э остаточном токе н месте замыаЦИЯ На ЗЕ/ЛЮ Этс, КРУГОНаЯ ГИГРаМЛа,Остигает тсчкР О д ( Ре димаетР МЕНЬ)НЕ 5 раэнСГО НаГ ряжЕНИЯ СЕТИ П,Р-,С 1)с 1 /что обтэслонцкнает нт.-котоРое ос-точноэ напряжение От/2 да гонрежден - цой :аэе сети .ри резонансной настрой) =УЭРОН атЕ И Н Ц/К ТИН НОГО СОПРО-" 13 Э т Е а И Я Р В Ы 3 Ы 3 с. Е т И 3 ЛР Н Е Н И Е Г 1 Р Е тлт/т 3 ат" ГЗЕ 3 14 Ва Плт/1 Ест а Ктгр а О ., Е. РаэМРРа КРУГВО) ДтЛапгааЛЛ 5, КО - ".0 рая ПРИ НЕКСТ 01 ЭОМ 13 аттз НИ . сМО жет про .Тк тереэ . о тку Оаким Обэазом е(3 лен:циети ВеличиОСУЩЕСТНЛЯСЭТС;Я ПС:С.Ра НОЕ РЕГУЛИРонднке нагРЯ)(ециц Оз,; т а изме - НРН НЕМ ЭЕлтЛт 3 НЫ, ,В - РС)ДОЛис= РЕ - 1 т/ЛРРОН а Н КР ТСГ 0:;С ; 1.Р Я)1 Е 3 И Я . НР - Обкоцтх 10 ТОЛЬКО Выб.зат. ТПКИЕ ЗэгЛЕ)ПЛс Х и Х тстсбь т(03.3 тт Нс 3( 1 О - рг " совпал с коццсм ВектораРагтсЭасЫ Наг 1 эяжЕтн " .С ФИГ, 2 ) . 51 Л я ",) Т 0 Г О В ф сс 3 О с / Н С Т Н И " Е Л Ь Н О4 у С И 11 И Т Е Л Е в опорн ОР. н апряже ке О, поворач иВается а постоянцый угс;г 9 С: Тогда на ныхОде этОГО ф 130 чунстВительнОГО усилителя появляе:ся постоянное на- ЗЯЯЕЦИЕ, ПРОПОРЦЦОЦалЬНОЕ УГЛусдвига сА между напряжениями Оз и Од,а на выходе фазового детектора 9 появляется напряжение, пропорциональное углу и между напряжением О ивектором, перпендикулярным к вектору О 5Совместная работа фазочувствительного усилителя 6 и фазового детектора 9 на свои исполнительные органыприводит к тому, что потенциал вектора напряжения нейтрали совмещаетсяс потенциалом точки Од и остаточныйток в месте замыкания фазы сети наземлю будет состоять только иэ высших гармоник. Любое отклонение вектора О ,от вектора О,как по продольной, так и по поперечной осям немедленно Фиксируется указанными измерительными элементами регулятора иустраняется соответствующей корректировкой настройки индуктивностейХри Х . 20Эффективность гашения дуги в месте повреждения повышается за счеттого, что в устройстве для автоматического регулирования тока компенсации с двойным регулированием напряжения Оз ,поперечным и продольным)после оптимальной настройки индуктивностей Хби Х на минимум напряжения поврежденной фазы и последующего отключения повреждения напряжения .на этой Фазе не восстанавливается, Оно продолжает сохранятьсяравным нулю сколь угодно,цлительноевремя, пока сохраняется указаннаяоптимальная настройка индуктивностей, З 5и не зависит от величины сопротивления К в месте замыкания фазы наземли,После восстановления электрической прочности в месте повреждения дополнительная индуктивность Хщ может быть отключена автоматически.Полная компенсация емкостной и активной составляющих тока замыкания на землю с помощью предлагаемого устройства значительно уменьшает вероятность возникновения заземляющей дуги и, следовательно, повышает надежность работы электрической сети и безопасность обслуживания электроустановки.Формула изобретенияУстройство для автоматическогорегулирования тока компенсации поавт.св, Р 564680, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности эксплуатации, в него введены дроссельс обмоткой подмагничивания для подключения к фазам сети и последовательно соединенные фазовый детектор,усилитель-интегратор и второй испол-нительный орган, причем к соответствующим входам фазового детектора подключены выходы блокирующего элементапо напряжению смещения нейтрали ифильтра основной гармоники сети, авыход второго исполнительного органаподключен к обмотке подмагничиваниядросселя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 564680, кл. Н 02,7 3/12, 1975.