Устройство для измерения напряжения в трехфазных сетях с изолированной нейтралью

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоциалнстическикРеспублик и,993139(23) П рноритет Опубликовано 30. 01. 83. БюллетеньЯ Дата опубликования описания 30,01 83 вв денем изобретений н етнрытий(5") УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 1Изобретение относится к электро- измерительной технике и,может быть использовано для измерения напряжения в трехфазных сетях переменного тока высокого напряжения с изолированной нейтралью.5Известно устройство для измерения напряжения, содержащее трехфазный двухобмоточный трансформатор напряжения, выполненный на пятистержневомо магнитопройоде со свободными крайними стержнями, первичная. обмотка которого присоединена,к фазам контролируемой сети переменного тока, а вторичная связана с измерительными приборами1,Указанное устройство имеет значительные габариты и большую материало- емкость, обусловленную наличием сво- що бодных от обмоток дополнительных стержней магнитопровода, предназначенных для замыкания увеличенного магнитного потока, возникающего при не 2симметрии напряжений фаз контролируемой сети переменного тока.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряжения в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью, содержащее трехфазный трансформатор напряжения, выполненный в виде группы из трех однофазных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в звезду с глухозаземленной нейтоалью и присоединены к фазам контролируемой сети переменного тока, основные вторичные обмотки соединены в звезду с выведенной нейтралью, дополнительные вторичные обмотки соединены в разомкнутый треугольник, и измерительные приборы, связанные с выводами вторичных обмоток 2 1 .Однако известное устройство имеет недостаточную надежность работы при дуговых замыканиях на землю в контрогируемой сети переменного тока, обу394ками основной вторичной обмоткой 10и дополнительной вторичной обмоткой 11.Один вывод первичной обмотки 9 промежуточного трансформатора заэемлен, адругой через компенсирующий реактор 8и емкостный делитель 7 напряжения подключен к выводу нейтрали первичнойобмотки 2 трехфазного трансформатора 1напряжения. Начало основной вторичнойобмотки 10 промежуточного трансформатора соединено с выводом нейтрали основной вторичной обмотки 4 трехфазноготрансФорматора 1 напряжения,Основные вторичные обмотки трансформаторов 1 и 6 образуют, таким образом, основную вторичную цепь устройства, которая имеет три фазных вывода: 12 (а), 13 (в), 14 (с) и одиннулевой 15 (0).Дополнительная вторичная обмотка 11 емкостного трансформатора 6 является дополнительной вторичной обмоткой устройства и имеет двавывода 16 и 17.К этим выводам вторичных обмотокподключают измерительные приборы, атакже устройства контроля и сигнализации (не показаны), Дополнительнаявторичная обмотка 5 трансформатора 1напряжения служит для снижения сопротивления трансформатора 1 токам нулевой последовательности.1Устройство",работает следующим образом.При наличии в контролируемой сети3 симметричного относительно землитрехфазного напряжения нейтраль первичнои обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 напряжения практически неимеет напряжения относительно землии однофазный емкостный трансформатор6 напряжения оказывается обесточенным,При этом напряжения на его вторичныхобмотках.10 и 11 близки к нулю. Вэтом случае напряжения Оао, Ово,Осо между выводами 12-15, 13-15 и14-15 пропорциональны фаэным, напряжениям контролируемой сети, напряженияОав, Овс, Оса между выводами 12-13,13-14 и 14-12 пропорциональны ее линейным напряжениям, а напряжение между выводами 16-17 дополнительной обмотки 11 емкостного трансформатора 6равно нулю.При глухом (металлическом) замыкании одной из Фаз сети 3 на землю нанейтрали первичной обмотки 2 трансформатора 1 появляется фазное напряжениесети 3, приложенное относительно земли. 3 9931словленную воздействием больших токов,стекающих с неповрежденных Фаз сетии протекающих по первичным обмоткамтрансформаторов после каждого погасания дуги, что приводит к перегревуэтих обмоток и повреждению трансформаторов.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, 10что в устройстве для измерения напряжения в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащем трехфазныйтрансформатор напряжения, первичная ивторичная обмотки которого соединеныв звезду, первичная обмотка присоединена к фазам контролируемой сети, авторичная обмотка связана с измерительными приборами, дополнительновведен о, нофазный емкостный трайсфор матор напряжения, выполненный в видетрехобмоточного промежуточного трансформатора, в котором один вывод первичной обмотки эаземлен, другой черезпоследовательно соединенные компенсирующий реактор и емкостный делительнапряжения присоединен к выводу нейтрали первичной обмотки трехфазноготрасформатора напряжения, основнаявторичная обмотка своим началом соединена с выводом нейтрали втопичнойобмотки указанного трехфазного трансФорматора напряжения, а конец основной вторичной обмотки промежуточноготрансформатора и выводы его дополнительной вторичной обмотки связаны сизмерительными приборами.Трехфазный трансформатор напряжения может быть также снабжен дополнительной вторичной обмоткой, соеди вненной в замкнутый треугольник.На чертеже изображена электрическая схема устройства,Устройство содержит трехфазныйтрансформатор 1 напряжения, в котором первичная обмотка 2 высокого напряжения соединена в звезду и линейными выводами присоединена к фазам АВ, и С контролируемой сети 3 перемен ного тока, основная ягоричная обмотка 4 соединена в звезду, а дополнительная вторичная обмотка 5 - в замкнутый треугольник, однофазный емкостный трансформатор 6, который имеетемкостный делитель 7 напряжения, ком-пенсирующий реактор 8 и однофазный промежуточный трансформатор с первичнойобмоткой 9 и двумя вторичными обмот1, Дымков А.А. Трансформаторы напряжения, Вып. 1 О. И., "Энергия",1963, с.21,402, дымков А.А. и др. Трансформаторы напряжения. И., Энергия", 1975,с.27, рис.1-10 (прототип). Ь 9931Оно прикладывается к емкостному траясформатору 6; и на его вторичных.обмотках 10 и 11 появляется напряжение. Напряжение обмотки 1 О,.складываясь снапряжением обмотки 4 трансформатора %1, изменяет фазные напряжения в основ"ной вторичной цепи трансформатора 1так, что напряжение на нейтрали вторичной обмотки 4, связанной с поврежденной фазой сети 3, снижается, а на 10дополнительной вторичной обмотке 11емкостного трансформатора 6 возникаетнапряжение, пропорциональное напряжению нулевой последовательности сети 3,которое используется для сигнализации зналичия замыкания, одной из фаз А, Ви С сети 3 на землю. При этом линейныенапряжения основной вторичной обмот": ки 4 между выводамй 12 (а), 13 (а) и14 (с) остаются без изменения. 20При дуговых замыканиях на землю вконтролируемой сети 3 заряд с фаэныхпроводов А, В и С сети не может стекать на землю через первичную обмотку 2 трехфазного трансформатора 1напряжения, так как этому препятствует емкостный делитель 7 напряженияемкостного трансформатора 6 напряжения.Этим предотвращается перегрев первич-ной обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 и выход его из строя,Предлагаемое устройство для измерения напряжения обладает, такимобразом, повыженной надежностью иможет быть использовано при любыхрежимах работы трехфазных.сетей пе"ременного тока с изолированной нейтралью для измерения. линейных и фазных напряжений сети, а также напряжения нулевой последовательности:.Формула изобретения1. Устройство для измерения напряжения в трехфазных .сетях с изолиро 39вванной нейтралью, содержащее трехфазный трансформатор напряжения, первичная и вторичная обмотки которого соединены в звезду, первичная обмотка присоединена к фазам контролируемой сети, а вторичная связана с измерительными приборами,. о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повьаания надежности, дополнительно введен однофазный емкостный трансформатор напряжения, выполненный в виде трех- обмоточного промежуточного трансформатора, в котором один вывод первич" ной обмотки заземлен, другой через последовательно соединенные компен.сирующий реактор и емкостный делитель напряжения присоединен к выводу нейт" рали первичной обмотки трехфазного трансформатора напряжения, основная вторичная обмотка своим началом соединена с выводом нейтрвли вторичной обмотки укаэанного трехфазного трансформатора напряжения, а конец основной вторичной обмотки промежуточного трансформатора и выводы его дополнительной вторичной обмотки связаны с измерительными приборами.2, Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что трехфазный трансформатор напряжения. снабжен дополнительной обмоткой, соединенной в замкнутай треугольник,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе/59 Тираж 708 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,