Устройство для компенсации полного тока замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1983 года по МПК H02H9/08 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для компенсации полного тока замлкания на землю в трехфазных, сетях с изолированной нейтралью, в чайтности в распределительных сетях с различными значениями активной и емкостной составляющих тока замлкания на землю, и может быть использовано в сетях до 1000 В, например в передвижных источниках питания.

Известны .электрические трехфазнУе гсети с устройством для компенсации полного тока замлкания на землю, содержащим индуктивный элемент, включающий в себя дроссель и служащий для подключения к опережающей по отношенйю к замкнутой на землю фазе сети

Одна со такие сети способны обеспечить компенсацию только в случаях, если активная и емкостная составляющие токов замыкания на землю постоянны по величине, чего трудно добиться на практике.

Наиболее близкой к предлагаемой По технической сущности, является электрическая сеть с устройством для компенсации полного тока замыкания на землю содержащая регулируемый дроссель, подключенный через параллельно соединенные контакты реле для выбора поврежденной фазы к опережающей фазе сети, регулируемый конденсатор, подключенный через контакты реле к отстающей фазе сети 1.2.

Недостатком такой сети является то что она обеспечивает компенсацию лишь в случаях, кбгда емкостная составляющая тока замыкания на земию соизмерима с активной составлякяцей.

Цель изобретения - повышение точности-компенсации активной составляющей тока замыкания на землю.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для компенсации полнозх) тока замыкания на землю, содерж.ащем регулируемый дроссель и элемент компенсации активной составляющей, подключенные к сети через коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу блока выбора поврежденной фазы, причем управляющие входи регулируемого дросселя и элемента компенсации активной составляющей подключены к выходу усилителя постоянного напряжения, вход которого подключен к выходу фаэочувствительного элемента, выходы которого подключены к цепи протекания оперативного тока и генератору оперативного тока, который одним концом через фильтр присоединения подключен к сети, а другим - к земле, последовательно с регулируемым дросселем, между ним и землей включен упомянутый элемент компенсации активной составляющей, выполненный в виде

элемента с регулируемым активным сопротивлением.

На фиг.1 изображена векторная диаграмма, поясняющая процесс компенсации полного тока замыкания на землю; на фиг.2 - график зависимости тока управления от емкости сети, на фиг.Зграфик зависимости величины активного сопротивления от тока управления на фиг.4 - схема устройства для компенсации полного тока замыкания на землю.

На чертежах принят ь следующие обозначения: Од, Cfg, Ug векторы фазных напряжений относительно земли сети, не имеющей закыкания на землю/ и Ut векторы напряжений неповрежденных фаз В и С относительно земли при замыкании фазы А на землю; Ооо вектор напряжения нейтрали относительно земли/ t- - вектор напряжения на сопротивлении относитель но земли , и-и - вектор полно го тока замыкания фазы А на землю; Э и,5у. векторы составляющих полного тока компенсации через регулируемый дроЬсель и регулируемое сопротивление) JJ, - вектор полного тока компенсации 5ц - вектор полного тока недокомпенсации, - ток управления; Ry- регулируемое сопротивление; С - емкость сети.

Векторная диаграмма (фиг.1/ подстроена с учетом того, что распределенная емкость и сопротивление изоляции сети могут принимать различные значения.

Из графиков фиг.2 и з; видно,что ток управления регулируемого дросселя прямо пропорционален емкости сети и обратно пропорционален величине регулируемого сопротивления. Эта зависимость позволяет использовать ток в цепях управления индуктивным сопротивлением регулируемого дросселя и активным сопротивлением регулируемого сопротивления как функцию емкости сети.

Пр длагает юе устройство для компенсации полного тока закикания на землю состоит из блока 1 выбора поврежденной фазы, включающего в себя избиратель 2 поврежденной фазы и бесконтактный коммутирующий орган 3, регулируемый дроссель 4, один конец которого подключен к коммутирующему органу 3, а другой - к заземленному элементу с регулируе1 1м активным сопротивлением 5. В качестве элемента регулируемым активным сопротивлением Может быть использован регулятор напряжения, собранный.по транзисторной схеме.

Для измерения параметров сети относительно земли используются генератор б оперативного тока, подключенны к сети через фильтр 7 присоединения.

фазочувствительный элемент 8 и усилитель 9 постоянного тока.

При подключении устройства к трехфазной сети оперативный .ток, обусловленный напряжением ген ратора 6, протекает через фильтр 7 присоединения, емкости и сопротивления Фаз сети относительно земли, сопротивление заземления и фазочувствительный элемент 8. Ток от фаэочувствительиого элемента, функционально связанный с параметрами сети относительно земли,через усилитель 9 постоянного тока подается на обмотку управления регулируемого дросселя 4 и элемент с регулируемым активным сопротивлением 5. Избиратель 2 поврежденной фазы определяет поврежденную фазу и подает сигнал на коммутирующее устройство 3

1у,мА

100

fO 8,1 0,t в 0,4 0,50,6 0,7 0,8 0,9 1,0f«,.«

для подключения регулируемого дросселя 4 и элемент с регулируемым активным сопротивиенмем 5 к фазе, опережающей поврежденную Фазу сети. Как видно из векторной диаграмьы, ток

компенсации J является результирующей токов Зь и руИ направлен противоположно трку 34i Угол сдвига между 3f) и ilic находится в диапазоне 175-180 , чем объясняется ток недокомпенсации 5цк, .

Такое выполнение предлагаемого устройства позволит управлять величиной индуктивного сопротивления регулируемого дросселя и активного сопротивления регулятора напряжения и. таким образом, повысить точность пенсации тока залыкания на землю.

.i

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОЛНОГО ТОКА ЗАИЛКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее peгyлиpye ый дроссель и элемент компенсации активной . составляющей, подключенные к сети, через коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу блока выбоVe ра поврежденной фазы, причем управляющие йходы регулируемого росселй и элемента копменсации активной составляющей подключены к выходу усилителя постоянного напряжения, вход которого подключен к шлходу фазочувствительного элемента/ выходгл которого подключены к цепи протекания опера.тивного тока к генератору оперативного тока, который одним концом через фильтр присоединения подключен к се- ти, а другим - к земле, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации активной, составляющей тока за «зкания на землю, последовательно с регулируемым дросселем, между ним и землей включен элемент когшенсации активной составляющей, выполненилй в виде элемента с регулируемом активным сопроливлег нием. См tsD СО 01 -ui.-i

иг, 0м

fOO г

,