Датчик параметров нулевой последовательности для трехфазной сети

(21) (22) (46) (72) друг другу, соде ных преобразоват ных по схеме раз ника, выводы кот ржащии т еля тока индукцио соединен- треугольат выходо омкнутого орого служ нулевой по ный преобр е металлич нов,датчика по току тельности, анте ледова зовате напряжения в вид стержня, располо ко жен енно плоскост тво СССР ов Р.Ш ирования ци я замык ния на землю. Экспресс сер. "Строительство се сетей , М 11 Информэне В 1, с, 1-2.(54) (57) ДАТЧИК ПАРАМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ СЕТИ, токопроводы кото ны в одной плоскости п информация,ьских электрого", 1981,ОВ НУЛЕВОЙРЕХФАЗНОЙй расположеаллельно ОСУДАРСТВЕННЬИ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3408865/218.03.8207,04,84, Бюл, йф 13И.Г.Беляков, Р.Ш,СагутЛ,Д.Суров, А.П.Кузнецов,В.И.Сукманов и В.Д.Лобов(71) Московский ордена ТрудКрасного Знамени институт исельскохозяйственного произим. В.П,Горячкина(56) 1. Авторское свидетельпо заявке У 3284413/07-24,кл. Н 02 Н 3/16, 1981.2, Беляков И,Г., СагутдиВалюконис И.И. Пункт секциодля ВЛО кВ с телесигнализАПВ и устройством обнаружен параллельнои плоскости токопроводовперпендикулярно им, выходом датчикапо напряжению нулевой последовательности служат клемма Земля" и выводантенного преобразователя напряжения, отличающийся тем,что, с целью повы ения чувствительности и точности работы, катушкииндукционных преобразователей токарасположены на сердечнике антенногопреобразователя н .пряжения, выполненного из ферромагнитного материала, а к выводам схемы разомкнутоготреугольника подключен конденсатор,образующий резонансный контур напромышленной частоте с индуктивностью индукционных преобразователей15 25 30 35 20 40 50 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля селективной сигнализации о замыкании на землю в электрических сетях6-35 кВ, работающих с изолированнойнейтралью.Известен датчик параметров нулевой последовательности, содержащийтри индукционных преобразователятока, размещенных в экранах. Индукционные преобразователи тока соединены по схеме разомкнутого треугольника, экраны соединены между собой 1,Однако указанное устройство можно использовать только при расположении токопроводов по вершинам равностороннего треугольника,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является датчик параметров нулевой последовательности,содержащий фильтр токов нулевойпоследовательности, выполненный натрех индукционных преобразователяхтока, соединенных по схеме разомкнутого треугольника, фильтр напряжения нулевой последовательности,выполненный в виде металлическогостержня, расположенного. в плоскости,параллельной плоскости токопроводовперпендикулярно им 2,Недостатками известного устройства являются пониженная точностьфильтра токов нулевой последовательности, так как индукционные преобразователи тока требуют точной установки относительно друг друга итокопроводов, что трудно обеспечитьпри использовании трех независимоустановленных индукционных преобразователей тока, и пониженная чувствительность индукционных преобразователей тока, выходные сигналы которых зависят от длины сердечника.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности работы.Указанная цель достигается тем,что в датчике параметров нулевойпоследовательности для трехфазнойсети, токопроводы которой расположены в одной плоскости параллельнодруг другу, содержащем три индукционных преобразователя тока, соединенных, по схеме разомкнутого треугольника, выводы которого служатвыходом датчика по току нулевой последовательности, антенный преобразователь напряжения в виде металлического стержня, расположенного в плоскости токопроводов перпендикулярно им, выходом датчика по напряжению нулевой последовательности служат клемма Земля и вывод антенного преобразователя напряжения, катушки индукционных преобразователей тока расположены на сердечнике антенного преобразователя напряжения, выполненного из ферромагнитного материала, к выводам схемы разомкнутого треугольника подключен конденсатор, образующий резонансный контур на промышленной частоте с индуктивностью индукционных преобразователей тока.На фиг. 1 показана схема соединения датчика параметров нулевой последовательности и расположение индукционных преобразователей тока с антенным преобразователем напряжения; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжения и токов, поясняющая принцип работы датчика параметров нулевой последовательности; на фиг. 3 и 4 - варианты крепления преобразователей.Токопроводы 1 - 3 трехфазной сети расположены в одной плоскости параллельно друг другу (фиг. 1).Индукционные преобразователи 4 6 тока расположены в другой плоскости,параллельной первой. Ось индукционных преобразователей тока совпадает с осью металлического стержня 7, представляющего собой антенный преобразователь напряжения, Катушки индукционных преобразователей тока соединены по схеме разомкнутого треугольника, к выводам которой подключенконденсатор 8, составляющий резонанс на частоте 50 Гц с индуктивностью индукционных преобразователей 4 - 6 тока.Работа датчика параметров нулевой последовательности основана на принципе электромагнитной индукции, По токопроводам 1 - 3 (фиг. 1) протекают рабочие токи нагрузки1=ад=1 в сС1=8 = Г Э и (с.уЬ -2 О= с= мМ ( А гоДля каждого индукционного преобразователя тока значение проекций магнитных индукций от токов (1) на его ось определяется1084921 условие (5) не выполняется.Определим значение ЭЦС среднего ИПТ5 12+югН 2 Н 24;р Ь5 п(,Ы) Р)1) 1 мИН Р)Сравнение значения (6), являющегосянебалансом схемы, с (7) показывает,10 что для выполнения условия (5) достаточно уменьшить ЭДС преобразователя 5 на величину небаланса (6). Необходимая для удовлетворения (5)1ЭДС Е 5 преобразователя 5 определяет 15 ся по выражениюг ь Етых5 15 Е ООО -выл ЕЕ 5 (8)Е Ф,Поскольку - (9)5где % - первоначальное число витковпреобразователей, равноечислу витков преобразователей 4 и 6;Ч 2 - расчетное число витков преобразователя 5,то с учетом (6), (7), (8) будемиметь 20 11 С 05 114 СОВ ф 15 СОБ 016В 4 В 51 Вь14 5 16СОБМ 24 СО 5 Ю 25 С 050261 ф 2 Е + Е + Е +зэк24 25 2625 к 1)СОВ 4 СОЬО СОЬ 06 1еее 3 гдеСОБМ 14 СО 525 СО 506е- еенСом 4 сОМ 46 Н(4)ЕЕ 6 Н 4 Т)СОБЕС СОБИ с 05 Ыб С 05 Ш 156 Б Е 16 Ь 5 Й ФП 35Значение ЭДС, наведенной в индукционном преобразователе, пропорционально значению магнитной индукции Евых Ъ( Е 30 Значение емкости между антеннымпреобразователем 7 напряжения и то копроводом определяется по формулелс= Е, (10)Ь - ",где Б - диэлектрическая проницаемостьН - расстояние между токоправодом и антенным преобразова-телем напряжения; 8 .,с к,г) 311 К где 1 - ток, протекающий по токопроводамиСО 5 Мк- косинус угла между ортогональю линий, соединяющейпроводс индукционнымпреобразователем тока 1 иосью этого индукционногопреобразователя тока;- расстояние между проводоми индукционным преобразователем тока МДля данного случаяпринимает, значения 1, 2, 3, а к - 4, 5, 6. Согласно фиг. 1 с учетом (2) Е = В.Для получения фильтра токов нулевой последовательности необходимо,чтобы от токов (1) выходной сигналбыл равен нулюЕ 44 Е 64 ЕЬ=О,-1 (И 2 Р Н+4 РЧР 25 л 1 ИСф) 4 Э -гн40 Ф 2 Н 2Таким образом, для выполнения ФТНП по указанной схеме необходимо, чтобы отношение числа витков индукционного преобразователя, расположенного вблизи среднего токопровода, к числу витков любого из других индук ционных преобразователей было равноЧ, 4 Р -гнц(, )2 г .21084921 Следака июаФа ЯРУЮ Составитель Л,Васькова Редактор О.Бугир Техред А.Кикемезей Корректор А.Зимокосов Заказ 2030/50 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4