Устройство для компенсации эдс поврежденной фазы при однофазных замыканиях в сетях с незаземленной нейтралью
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1737615
Авторы: Обабков, Целуевский
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17376 1)3 Н 02 Н 9 08 ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИУж 1,Д% 4 Р К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт прикладной математики и механики АН УССР и Донецкий политехнический институт(56) Степанчук Д,Н., Солдатов В.ФПавленко Н.С., Никольский Г.И. Компенсацияйотенциалз поврежденной фазы в. кабельных сетях 6-10 кВ, - Электрическиестанции, 1983, М 5, с;46-48.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИэдс повввждвн нов фдвы при одно 2ФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ В СЕТЯХ С НЕЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(57) Использование: предотвращение протекания через место замыкания тока, обусловленного падением напряжения из-за .большого тока нагрузки. Сущность изобретения: при возникновении замыкания в сети блок 13 распознавания поврежденной фазы . выдает сигнал блоку 4 коммутационных элементов на замыкание соответствующей пары коммутационных элементов 5-10. Если замыкание имеет характер металлического, симметричный тиристорный разрядник 12 заперт и падение напряженйя от тока нагрузки не может вызвать каких-либо дополнительных токов в месте замыкания, 2 ил,Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться в трехфазныхраспределительных сетях напряжением 6-35кВ для полного подавления других процессовпри однофазных замыканиях на землю(ОЗНЗ) и предотвращения развития данноговида повреждений. в более тяжелые аварии,например в междуфаэные короткие замыкания.Известно устройство для компенсацииполного. тока однофаэного замыкания, способное полностью подавлять дуговые процессы в месте ОЗНЗ, Устройство содержитпомимо подключенного к нейтрали сети плунжерного ДГР с устройством автонастройкикомпенсации емкостных токов, связанного ссетью через датчик напряжений сети, такжекампенсатор активной составляющей в видевключенного поспедовательно с ДГР однофаэного зависимого инвертора. Инвертор питается постоянным током от управляемоговыпрямителя, к управляющему входу которого подключен выход авторегулятора компенсации активной составляющей, такжесвязанного с сетью через датчик напряженийсети. Выход датчика напряжений сети, крометого,подан на входы блока распознаваниярежима работы сети и блока распознаванияповрежденной фазы, выходы которых связаны с дополнительными входами авторегуляторов компенсации емкостной и активнойсоставляющих токов ОЗНЗ,Недостатком устройства являются низкое быстродействие плунжерного ДГР, проявляющееся в возобновлении на некотороевремя дуговых пробоев в месте ОЗНЗ в томслучае, если в режиме ОЗНЗ произошларасстройка компенсации. Кроме того, устройство достаточно громоздко.В устройствах с автоматическим шунтированием поврежденной фазы гашение дугового процесса в месте ОЗНЗ происходитв момент наложения шунта, Подобные устройства содержат три заземляющих однофазных выключателя, подключенные кфазам сети, датчик напряжений сети, связанные с его выходом блок распознаванияповрежденной фазы и блок распознаваниярежимов работы сети, а также блок управления выключателями, через который блокраспознавания поврежденной фазы связанс однофазными выключателями.Недостатками этих устройств являютсявысокие требования к быстродействию, таккак при задержке в наложении шунта свышепериода частоты сети резко снижается вероятность самоустранения ОЗНЗ. При этомсокращение времени, отводимого на распознавание поврежденной фазы, неизбежноснижает надежность указанного распознавания. Неправильное распознавание поврежденной фазы приводит к короткому замыканию с протеканием токов к.з. через заземляющий выключатель и место ОЗНЗ, 5 что способствует дальнейшему развитиюаварии и, кроме того, может привести к отключению потребителей электроэнергии и к выходу из строя устройства.Аналогичные недостатки имеют устрой ства компенсации ЭДС поврежденной фазыпри помощи однофазного (компенсирующего) трансформатора, включенного между нейтралью сети и землей. Подобные устройства содержат помимо указанного транс форматора также связанный с сетью датчикнапряжений сети, выход которого подключен к входу блока распознавания поврежденной фазы, управляющего коммутационными элементами, которые в зависимости от повреж денной фазы подключают к первичной(низковольтной) обмотке трансформатора сооттвеЪствующую фазу трехфазного низковольтного источника ЭДС (например, трансФорматора), сфазированного с ЭДС 25 источника питания сети.Недостатком, присущим только рассматриваемым устройствам и также являющимся следствием низкоомности, является протекание через место замыкания тока, 30 вызванного неидеальностью трансформаторов. Для устранения этого (последнего) недостатка предлагается добавлять к ЭДС низковольтного источника дополнительные автоматически регулируемые ЭДС, компен сирующие падения напряжений.на внутренних сопротивлениях трансформаторов, что весьма усложняет конструкцию и снижает ее надежность.Недостаток рассматриваемого класса 40 устройства (высокие требования к быстродействию, в том числе к быстродействию блока распознавания поврежденной фазы) устраняется путем комбинирования компенсации ЭДС поврежденной фазы при по мощи однофазного компенсирующеготрансформатора с автокомпенсацией емкостных токов при помощи дугогасящего реактора.Наиболее близким к предлагаемому 50 является устройство, содержащее подключенный к сети приеоединительный понижающий трансформатор, между выводом нейтрали которого и землей включен ДГР, снабженный дополнительной обмоткой. С 55 указанной дополнительной обмоткой ДГРсвязан блок коммутационных элементов, состоящий из трех параллельно включенных ветвей, каждая иэ которых образована двумя последовательно соединенными коммутационными элементами (симисторами),Точки соединения укаэанных ветвей образуют выходные полюсы блока коммутационных элементов, а к трем точкам соединения коммутационных элементов в ветвях подключены выводы трех фаз вторичной обмотки присоединительного трансформатора, Выходные полюсы блока коммутационных элементов подключены к дополнительной обмотке ДГР (через сопрягающий транс-. форматор, наличие которого необязательно при соответствующем коэффициенте,трансформации присоединительнога трансформатора или ДГР).Устройство-прототип содержит также подключенный к сети датчик напряжений сети (например, трехфазный измерительный трансформатор напряжений). выход которого подключен к входу блока распознавания поврежденной фазы и к первому входу блока автонастройки компенсации, второй вход которого соединен с выходом блока распознавания поврежденной.фазы. Выход блока распознавания поврежденной Фазы подан . также на управляющий вход блока коммутационных элементов таким образом, что при распознавании какой-либо фазы в качестве поврежденой в режиме ОЗН 3 замкнувшаяся в указанном блоке пара коммутационных элементов пбдключэет к дополнительной обмотке ДГР ту фазу вторичной обмотки присоединительного трансформатора, напряжение на которой синфазно с ЭДС поврежденной фазы.Наличие дополнительной обмотки на ДГР в устройстве-прототипе придает ДГР дополнительные функции компенсирующего трансформатора рассмотренных аналогов, . Поэтому подключение к дополнительной об. мотке ДГР соответствующей фазы вторичной обмотки присоединительного трансформатора приводит к тому, что ЭДС, трансформируемая в основную обмотку ДГР, в значительной мере компенсирует ЭДС поврежденной фазы, что, в свою очередь, приводит к существенному снижению напряжения поврежденной фазы и к подавлению дугового процесса в месте ОЗН 3, Выход блока автонастройки компенсации подключен к входу исполнительного органа ДГР (например, привода плунжера, в случае ДГР плунжерного типа). Образованная при этом замкнутная система автонастройки емкостных токов ОЗНЗ поддерживает резонансную настройку контура нулевой последовательности сети (КНПС).Для устройства-прототипа значительно смягчены требования к быстродействию распознавания поврежденной фазы, тэк как резонансная настройка КНПС приводит к тому, что после первого же дугового пробояв месте ОЗНЗ свободные колебания, возбужденные в КНПС данным пробоем, в течение достаточно длйтельного времени (до10-20 периодов) компенсируют ЭДС поврежденной фазы, обусловливая медленное нарастание напряжения на поврежденнойфазе,(и как следствие - высокий процент самоустранения ОЗНЗ). Полученный приэтом запас времени на распознавание по 10 врежденной фазы позволяет выполнить эту операцию с достаточной надежностью. После завершения операции распознавания 15 203035 40 45 50 55 поврежденной фазы и срабатывания соответствующих коммутационных элементов в дальнейшем ЭДС поврежденной Фазы компенсируется за счет ЭДС, трансформируемой иэ дополнительной обмотки ДГР.Главным недостатком устройства-прототипа является низкое сопротивление контура "присоединительный трэнсформатор -блок коммутационных элементов - компенсирующий трансформатор на основе ДГР - место ОЗНЗ - цепи заземления" (ниэкоомность), Это приводит к протеканию в указанном низкоомном контуре тока, вызванного падением напряжением оттока нагрузки научастке поврежденной фазы линии от места установки присоединительного трансформэтора до места ОЗНЗ. При металлических ОЗНЗ этот ток может многократно превышать ток 03 Н 3, Возникновение подобных дополнительныхтоков резко снижает эффективность устройства, повышается вероятность развития пожаров, междуфазных замыканий вблизи места ОЗНЗ и поражения электротоком. Попытки устранить этот недостаток введением дополнительных автоматически регулируемых: компенсирующих напряжений; направленных на компенсацию падения напряжения от тока нагрузки подобно тому; как это делается в указанных устройствах для компенсации неидеальности компенсирующего трансформатора, наталкиваются на следующие трудности,Во-первых, принципиальная сложность получения информации о падении напряжения нэ указанном участке линии, так как расстояние до места ОЗНЗ неизвестно, а данное питание напряжения, в общем случае, сложно отличить от падения напряжения в месте ОЗНЗ, поскольку сопротивление "фаза-эемля" в месте ОЗ НЗ и емкостный ток сети обычно также неизвестны.Во-вторых, это сложность реализации регулируемых источников ЭДС для подобных целей, Кроме того, низкоомность обусловливает критичность устройства-прототипа к точности компенсации ЭДС поврежденной фазы вводимым в нейтраль напряжением, 173761530 ра, датчик напряжений сети, выход которого подсоединей к входу блока распознавания поврежденной Фазы и к первому входу блока автонастройки компенсации, выход которого подключен к входу исполнительного органа 35 реактора; а выход блока распознавания поврежденной фазы подсоединен к второму входу блока автонастройки компенсации и управляющему входу блока коммутационных элементов, между вторым входом блока 40 коммутационных элементов и вторым выводом дополнительно обмотки дугогасящего реактора включен симметричный тиристорный разрядник.При возникновении в сети ОЗНЗ к после довательно включенным дополнительной обмотке ДГР и тиристорному разряднику прикладывается напряжение, синфаэное с ЭДС поврежденной фазы и равное по амплитуде ЭДС поврежденной фазы, умноженной 50 на коэффициент трансформации от дополнительной обмотки ДГР к его основной обмотке, Напряжение срабатывания тиристорного зарядника рассчитывается исходя из максимально возможной разницы между 55 напряжением "нейтрапь присоединитель- ного трансформатора - место ОЗНЗ" (куда входят ЭДС поврежденной фазы, падение напряжения на проводниках сети от тока нагрузки, падение напряжения на индукпоскольку даже незначительные их отличия, вызванные, например, неточностью установки коэффициентов трансформации или же неидеальностью компенсирующего трансформатора (на основе ДГР) и присоединительного трансформатора, приводят к весьма значительным токам через место замыкания в режимах ОЗНЗ.Целью изобретения является повышение эффективности в работе устройства и улучшение условий безопасности при металлических однофазных замыканиях путем .предотвращения протекания через место ОЗНЗ тока, обусловленного падением напряжения (на проводниках поврежденной фазы участка линии от места установки устройства до места однофазного замыкания), вызванного током нагрузки.укаэанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем подключенный ксети присоединительнцй понижающий трансформатор, между выводом нейтрали которого и землей включен дугогасящий реактор, снабженный дополнительной обмоткой, блок коммутационных элементов,подключенный тремя входами к соответствующим фазам вторичной обмотки присоединительного трансформатора, а первым выходом связанный. с первым выводом дополнительной обмотки дугогасящего реакто 5 10 15 го тивностях рассения и активном сопротивлении первичной обмотки присоединительного трансформатора) и напряжением между выходными полюсами блока коммутационных элементов (куда входят ЭДС поврежденной фазы и падение напряжения в присоедини- тельном трансформаторе), с учетом коэффициента Кт трансформации между обмотками ДГР,Если в сети возникло низкоомное (металлическое) ОЗНЗ, то напряжение на разряднике, равное указанной разнице напряжений (с учетом коэффициента Кт трансформации ДГР), не превысит напряжения отпирания разрядника, который останется запертым. При этом в сети будет действовать только лишь компенсация емкостного тока ОЗНЗ, в месте замыкания будет протекать активная составляющая и высшие гармоники (что при металлическом ОЗНЗ неопасно в связи с малым сопротивлением замыкания и, следовательно, незначительной величиной выделяемой на нем мощности), а падение напряжения на линии от тока нагрузки так же как и неидеальность трансформаторов вследствие запертого состояния разрядника не смогут вызвать дополнительного тока через место ОЗНЗ.Если в сети возникает перемежающееся дуговое ОЗНЗ, то по мере затухания свободных колебаний в КНПС, вызванных дуговым пробоем, вместе с напряжением на поврежденной фазе будет нарастать и напряжение на тиристорном разряднике (которое при запертом разряднике, приблизительно пропорционально с коэффициентом пропорциональности Кт напряжению на поврежденной фазе). Так как в подавляющем большинстве случаев напряжение пробоя дугового промежутка значительно больше напряжения отпирания тиристорного разрядника (которое, будучи приведенным к "высокой" стороне, т.е. будучи поделенным на коэффициент Кт трансформации между обмотками ДГР, составляет, как правило, величину 300- 500 В), указанный разрядник срабатывает, подключая к дополнительной обмотке ДГР фазу вторичной обмотки присоединительного трансформатора, вследствие чего напряжение смещения нейтрали сети устанавливается приблизительно равным ЭДС поврежденной фазы.Вследствие этого напряжение на. поврежденной фазе и напряжение на тиристорном разряднике уменьшаются практически до нуля, тиристорц разрядника запираются и процесс повторяется. Таким образом, срабатывания тиристорного разрядника приведут к поддержанию на поврежденной фазе напряжения, не выходящего за пределц напряжения его срабатывания, в результате чего дуговой процесс в месте ОЗНЗ будет подавлен, Это приведет. в свою очередь, к исключению возможности дальнейшего развития повреждения. Незначительные величины 5 тока через место глухого ОЗНЗ, как и ликвидация дугового процесса в режиме перемежающегося дугового ОЗНЗ существенно улучшают условия электробезопасности. Кроме того, отсутствие срабатываний раз рядника при наличии в сети ОЗНЗ свидетельствует о том, что в сети существует глухое ОЗНЗ. Таким образом, появляется информация о характере ОЗНЗ в сети, что расширяет функциональные возможности 15 устройства.На фиг.1 показан пример функционально-принципиальной схемы предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема замещения контура нулевой последовательности сети 20 (с предлагаемым устройством) при ОЗНЗ в фазе С.На фиг,1 приняты следующие обозначения; трехфазная сеть 1 с незаэемленной нейтралью, с фазными ЭДС источника пита ния, равными Ед(т), Ев(т) и Ес(т), с емкостями между фазами сети и землей, равными Сд, Св и Сс, и с сопротивлениями нагрузки по. врежденной линии, равными Енд, Енв и Енй, через которые протекают фазные токи на грузки, равные 1 нд(т), 1 нв(т) и 1 нс(т); присоединительный трансформатор 2 с дугогасящим реактором (ДГР)3, включенным между нейтралью присоединительного трансформатора и землей и снабженным дополнительной 35 обмоткой с коэффициентом трансформации между основной и дополнительной обмотками, равным Кт, блок 4 коммутационных элементов; коммутационные элементы 5- 10, входящие в его состав; симметричный 40 тиристорный разрядник 11 с напряжением срабатывания +Оо, датчик 12 напряжений сети (ДНС); блок 13 распознавания поврежденной фазы, управляющий коммутационными элементами 5 - 10 блока 4 коммутационных 45 элементов; блок 14 автонастройки компенсации (АН К), выход которого подключен к входу исполнительного органа 15 (ИОР) дугогасящего реактора 3.50На фиг.2 приняты следующие обозначения: источник 16 ЭДС фазы С присоедини- тельного трансформатора 2 (Есп(т, приведенной к основной обмотке ДГР 3;Е сп(т) - КтЕсп(т): 17 и 18 - приведенные к 55 основной обмотке ДГР 3 соответственно-гинДУктивность 1. рп = К Т 1 рп гоассениЯ и активное сопротивление Й = К тйп присоединительного трансформатора 2; 19 эквивалент тиристорного разрядника 11(ТР) с напряжением срабатывания +К тОО, приведенным к основной обмотке ДГР 3; 20 и 21- приведенные к основной омотке ГР 3 СООТВЕТСТВЕННО ИНдуКТИВНОСТЬ 1 р 2К т 1.рг рассеяния и активное сопротивление В р 2 К тйргДОПОЛНИТЕЛЬНОй ОбМОтКИ ДГР 31 22- индуктивность .О контура намагничивания ДГР 3; 23 и 24 - соответственно индуктивность 1 р 1 и активное сопротивление Вр 1 основной обмотки ДГР 3; 25 - суммарная емкость С - Сд+ Св+ Сс между фазами сети и землей; 26 - ЭДС Ес(т) источника питания поврежденной фазы сети 1; 27 - источник ЭДС Епр(т, равной падению напряжения (-Епр(1) на фиг.1) на проводнике поврежденной фазы С (на участке линии от места установки устройства ао места ОЗНЗ) от тока 1 нф) нагрузки Енс (см.фиг,1),Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме работы сети указанный режим выявляется блоком 13 распознавания поврежденной фазы, например, по низкому значению амплитуды еп 1 напряжения е(1) смещения нейтрали, подаваемого на блок 13 РПФ датчиком 12 напряжений сети. Сигнал о поврежденной фазе с выхода блока 13 РПФ на вход блока 4 коммутационных элементов в нормальном режиме не по- ступает, вследствие чего коммутационные элементы 5 - 10 разомкнуты, Блок 14 автоматической настройки компенсации, изменяя индуктивность ДГР 3, поддерживает резонансное состояние контура нулевой последовательности сети (КН ПС).При возникновении ОЗНЗ (например, вфазе С на фиг,1) блок 13 распознавания поврежденной фазы, определив указанный режим, например, по повышению амплитуды еп напряжения е(с) смещения нейтрали свыше определенного порога (порядка 0,15 Еп, где Е - амплитуда фаэной ЭДС сети) и распознав поврежденную фазу, выдает сигнал блоку 4 коммутационных элементов на замыкание соответствующей пары коммутационных элементов 5-10. Так, при ОЗНЗ в фазе А замыкаютсяэлементы 5 и 10, при ОЗНЗ в фазе В замыкаются элементы 8 и 9, а при ОЗНЗ в фазе С замыкаются элементы 6 и 7. Кроме того, информация о поврежденной фазе передаетсл в блок 14 автонастройки компенсации и он продолжает поддерживать резонансную настройку КНПС.Процессы, происходящие в сети после замыкания соответствующих коммутационных элементов блока 4 удобно рассматри,вать с привлечением схемы замещения КНПС, показанной на фиг.2. При этом, для ойределенности, полагаем, что ОЗНЗ произошло в фазе С, т,е. замкнулись коммутаэе(то+ Ь) = Ес(то+ Ь)+ ни + Епр(то+ Ь)-Ефо+Ь ). (2) етсДалее, по мере протекания затухающе пр го переходного процесса, оно частично ком- чае пенсирует фазную ЭДС Ес(т), Поэтому ле напряжениеОз(т) = Ес(т)+ Епр(с) - е(т)=Ес(т) - е(т) эти на поврежденной фазе медленно возрастает 55 не (по мере затухания е(с), Послераспознава- опа ния поврежденной фазы блоком 13 и замы- го . кения соответствующих коммутационных на элементов 5-10 (в рассматриваемом случае та епементое 6 и 7) напряжение Орф) (не еяе. об ционныв элементы 6 и 7 (фиг. 1) и, следовательно;Е сю(й) - КтЕф). (1)Если ОЗНЗ в сети имеет характер металлического, т,в, Оз(т) О, то справедливо равенство е(1) - Ес(т) + Еар(1).Как видно из схемы, изображенной на фиг.2, при мал 1 ости параметров 1.р 1 и йр 1, напряжение О р(ф) на элементе 19 (ТР), изображающем тиристорнцй разрядник 11, в режиме металлического ОЗНЗ приблизительно равно падению -Епр(т) напряжвния на проводниках линии от тока нагрузки, что недостаточно для отпирания упомянутого разрядника.и поэтому последний заперт, Падение напряжения -Епр(т) на линии от тока нагрузки при запертом разряднике не может вызвать каких-либо дополнительных токов в месте ОЗНЗ. В условиях резонансной настройки КНПС(а С - ) через ме 1сто повреждения протекает тольке лишь активная составляющая тока ОЗНЗ (емкост. ная скомпенсирована реактором 3, которому соответствует индуктивностьо на фиг.2) и высшие гармоники, Вследствие их относительно небольшой величины и низкого сопротивления ОЗНЗ в указанном месте не может выделиться сколько-нибудь значительная мощность (и напряжение), Поэтому ОЗНЗ не может развиться в междуфазное замыкание и, кроме того, длительная эксплуатация сети в подобном режиме не может приводить к пожарам или электротравматиэму.Если в сети возникло перемежающееся дуговое ОЗНЗ (в момент времени.со), то первый же дуговой пробой возбуждает в НКПС колебательный переходный процесс с частотой в с = (4)С) , равной частоте всети (так как КНПС был предварительно настроен в резонанс в нормальном режиме работы сети блоком 14 автонастройки компенсации).После погасания дуги (в момент времени 1 о+ Ь, где Ь - малая величина) напряжение е(1) смещения нейтрали оказывается равным менте 19 схемы замещения. изображающемразрядник 11), как следует из фиг.2, будетописываться выражениемОрЫ: Есп(а) - е(т),5 а с учетом(1) данное выражение принимаетследующий вид:Ор(а) Есф) - ефъ Оз(т) - Епр(т).При выходе напряжения Ор за границы интервала (-Ктр Оо, Ктр Оо) элемент 1910 отпирается (что,соответствует отпираниюодного из тиристоров разрядника 11),Вследствие этого источник 16 окажется подключенным параллельно (если пренебречьмалыми параметрами 1. рп, Й и, 1. р 2 Й р 2р 115 Йр 1) вмкос 1 ти 25 С, В,результате окажется,что е(т)-"Е сп(т)" Еф), а напряжение ОзР) наповрежденной фазе не превышает амплитуды падения напряжения -Епрф на линии оттока нагрузки. После перезаряда емкости 2520 С(в момент времени о) ток через элемент 19прекратится, т.е, разрядник 11 запрется, апереходный процесс в напряжении е(1) начнется со следующих начальных условий:е- Е сп(И)" Ес(ц).25 Поскольку данная ситуация практически полностью тождественна ситуации (2),далее процесс повторяется.В итоге через разрядник 11 (или 19) протекает последовательность импульсов 1 ф) (или30р(т, а напряжение Оз(т) поврежденной фазыне выходит за пределы (-Оо-Епр, Оо + Е"пр),где Епр - амплитуда падения напряжения-Епр(1) на линии от тока нагРУэки. УказаннаЯ.последовательность импульсов тока Цс)35 обеспечивает возмещение потерь энергии вКНПС вследствие активной проводимостиизоляции сети и потерь в стали и в меди ДГР3, в результате чего в КНПС поддерживаютсяколебания с амплитудой и фазой, близкими к40 амплитуде и фазе ЭДС ЕС(1) поврежденнойфазы, Вследствие относительно небольшойвеличины Оо(порядка 0,1 Е)п), возникающие вмомент отпирания тиристоров разрядника 11высокочастотные переходные процессы не 45 значительны и не могут создавать перенапряжений сколько-нибудь опасных дляи оляции. В большинстве случаев напряжее пробоя дугового промежутка оказывая выше величины Оо+ Епр, и дуговойоцесс в месте 03 НЗ прекращается. В слу-.весьма существенного ослабления диэктрической прочности изоляции (доичины ниже Оо+ Е"пр) возникающие вх условиях перенапряжения тем болеезначительны и не представляют какой-либоснасти для изоляции сети и высоковольтнооборудования. Падение напряжения -Епр(с)проводниках сети на протяжении от мвсустановки устройства до места ОЗНЗ,условленное током нагрузки, не создает51015 20 25 30 35 40 45 50 при этом какого-либо дополнительного тока в месте ОЗНЗ. Не ухудшают условий подавления дуговых ОЗНЗ и неидеальность присоединительного трансформатора 2 и трансформатора на основе ДГР 3, так как при.запертом разряднике 11 ток в цепи дополнительной обмотки ДГР 3 не протекает и падение напряжения на эквивалентных элементах 17, 18, 20, 21 отсутствует, Существенно и то. обстоятельство, что при возникновении расстройки компенсации емкостных токов в режиме перемежающегося дугового ОЗНЗ, напряжение на поврежденной фазе, тем не менее, не выходит эа пРеДелы -Оо-Е пр, Оо + Е пр) (в этом случае только лишь учащаются срабатывания разрядника 11). Поэтому требования к быстродействию автонастройки емкостной составляющей в режимах ОЗНЗ не являются жесткими и. определяются, главным образом, тепловым режимом разрядника 11 и дополнительной обмотки ДГР 3. Распознавания факта восстановления нормального режима работы сети может выполняться блоком 13 распознавания поврежденной фазы путем пробного размыкания коммутационных элементов 5-10 через некоторое время (1 0-30 с) после возникновения ОЗНЗ. Предлагаемое изобретение позволяет устранить один из основных недостатков всех устройств трансформаторной компенсации ЭДС поврежденной фазы - протекание через место металлического ОЗНЗ тока, вызванного падением напряжения от тока нагрузки) на проводниках поврежденной фазы участка линии между местом установки устройства и местом ОЗНЗ. В результате подобное достаточно просто реализуемое, техническое решение приближается по зффективности к компенсации полного тока ОЗНЗ. В тех случаях, когда на ДГР предусмотрена дополнительная обмотка достаточной мощности, данное техническое решение оказывается более предпочтительным, чем автоматическое шунтирование поврежденной фазы (даже если в последнем случае приняти мерц против протекания части тока нагрузки через шунт, цепи заземления и место ОЗНЗ), благодаря тому, что коммутационные операции выполняются на низком напряжении, Его использование существенно повышает вероятность самоустранения ОЗНЗ, резко снижает вероятность дальнейшего развития аварии, возникновения междуфазных коротких замыканий, пожаров, а также опасность электротравматизма, Поэтому может быть допущена длительная эксплуатация сети, оснащенной предлагаемым устройством, при наличии в ней ОЗНЗ, что позволяет отложить переключения, отключения и ремонтные работы на время, удобное для потребителей электроэнергии и тем самым сократить ущерб от перерывов в электроснабжении. В конечном итоге использование предлагаемого устройства ведет к повышению надежности и безопасности электроснабжения,Формула изобретения Устройство для компенсации. ЭДС поврежденной фазы при однофазных замыканиях в сетях с незаземленной нейтралью, содержащее подключенный к сети присоединительной понижающий трансформатор, между выводом нейтрали которого и землей включен дугогасящий реактор, снабженный дополнительной обмоткой, блок коммутационных элементов, подключенный тремя входами к соответствующим фазам вторичной обмотки присоединительного трансформатора, а первым выходом связанный с первым выводом дополнительной обмотки дугогасящего реактора, датчик напряжения сети, выход которого подсоединен к входу блока распознавания поврежденной фазы и к первому входу блока автонастройки компенсации, выход которого подключен к входу исполнительного органа реактора, а выход блока распознавания поврежденной фазы подсоединен к второму входу блока автонастройки компенсации и управляющему входу блока коммутационных элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы и безопасности при возникновении в сети глухих однофазных замыканий на землю, между вторым выходом блока коммутационных элементов и вторым выводом дополнительной обмотки дугогасящего реактора включен симметричный тиристорный разрядник,1737615 Составитель Идактор С.Лисииэ Техред М,Мор Корректор М.Шароши Ю.Целуевскигентал водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина 3 1901 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4827050, 21.05.1990
ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И МЕХАНИКИ АН УССР, ДОНЕЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ОБАБКОВ ВЛАДИМИР КОНСТАНТИНОВИЧ, ЦЕЛУЕВСКИЙ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02H 9/08
Метки: замыканиях, компенсации, незаземленной, нейтралью, однофазных, поврежденной, сетях, фазы, эдс
Опубликовано: 30.05.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-1737615-ustrojjstvo-dlya-kompensacii-ehds-povrezhdennojj-fazy-pri-odnofaznykh-zamykaniyakh-v-setyakh-s-nezazemlennojj-nejjtralyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для компенсации эдс поврежденной фазы при однофазных замыканиях в сетях с незаземленной нейтралью</a>
Предыдущий патент: Электрическая сеть с несколькими источниками питания
Следующий патент: Устройство для электроснабжения железных дорог переменного тока и районных нетяговых потребителей
Случайный патент: Пескодувная головка