Резонансное трехфазное устройство ограничения токов короткого замыкания Советский патент 1984 года по МПК H02H9/02 

-к

РЕЗОНАНСНОЕ ТРЕХФАЗНОЕ УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, содержащее в каждой фазе конденсато1%1, реактивные сопротивления которых на частоте сети равны, а также линейные и нелинейные реактору, соединенные по мостовой схеме, отлич ающее ся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено резисторами, а нелинейные реакторы выполнены с вторичными обмотками, причем два линейных реактора, а также два нелинейных реактора включены в противоположные плечи мостовой схемы, в диагонали которой включено два последова-тельно соединенных резистора и два последовательно соединенных конденсатора, которые при пересечении имеют общую точку, начала первичных обмоток нелинейных реакторов в одном плече мостовой схемы соединены с общей точкой линейного реактора и резистора , а в другом плече - с общей точкой линейного реактора и конденсатора, вторичные обмотки нелинейных реакторов .соединены согласно в тре- угольник, а мостовые схемы включены Л в фазы защищаемой линии диагональю, состоящей из резисторов.

i(;

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях и может быть использовано в электрических сетях и на электрических станциях, а также в электрометаллургии.

Известно устройство для ограничения токов короткого замыкания (КЗ), содержащее последовательно включенны линейный реактор и конденсатор, реак тивные сопротивления которых на промышленной частоте равны, а также нелинейную цепь из последовательно соединенных нелинейного реактора со сталью и линейного резистора, подключенную параллельно конденсатору. Устройство включается в цепь последовательно между источником питания и нагрузкой l .

Недостаток данного устройства большой уровень перенапряжений на конденсаторе при КЗ на нагрузке.

Известно устройство для ограни,чения токов КЗ, содержащее два равных линейных индуктивно-емкостных элемента, включенных по мостовой .схеме, причем в противоположные плечи моста включены элементы с одинаковым характером реактивности, одна из .диагоналей включена в защищаемую линию, а нелинейный реактор включен в другую диагональ 2j .

Даже в том случае, когда сопротивление нелинейного реактора при КЗ уменьшается до нуля, напряжение на конденсаторе не Может быть менее 1/2 фазного напряжения.

Исследование переходных процессов в указанном устройстве показало, что при КЗ на нагрузке содержание третьей гармоники в напряжении на конденсаторе доходит до 40%. Это увеличивает уровень перенапряжений на конденсаторе в 1,3 раза. При использовании этого устройства в трехфазно сети с заземленной нейтралью эффективность ограничения токов однофазного и двухфазного КЗ на землю оказывается ниже, чем при ограничении токов трехфазного КЗ. Практика эксплуатации сетей показывает, что на шинах 110-750 кВ электрических станций и узловых подстанций токи однофазного КЗ как правило, больше, чем токи трехфазного КЗ, а частота возникновения однофазных КЗ составляет 8095% от всех случаев КЗ.

Таким образом, недостатками известного устройства являются большие перенапряжения на конденсаторе/ вызванные протеканием больших токов промышленной частоты и .высоким уровнем высших гармоник, и малая эффектиность устройства при коротких замыканиях в трехфазной сети с заземленной нейтралью.

Цель изобретения - уменьшение уроня перенапряжений и содержания высши гармоник на конденсаторе, а также.более эффективно.е ограничение токов КЗ, на землю в электрической трехфазной сети.

Для достижения поставленной цели устройство, содержащее в каждой фазе конденсаторы, реактивные сопротивления которых на частоте сети равны, а также линейные и нелинейные реакторы, соединенные по мостовой схеме снабжено резисторами, а нелинейные реакторы выполнены с вторичными обмотками, причем два линейных реактора, а также два нелинейных реактора включены в противоположные плечи мостовой схемы, в диагонали которой включено два последовательно соединенных резистора и два последовательно соединенных конденсатора, которые при пересечении имеют общую точку, начала первичных обмоток нелинейных реакторов в одном плече мостовой схемы соединены с общей точко линейного реактора и резистора, а в другом плече - с общей точкой линейного реактора и конденсатора, вторичные обмотки нелинейных реакторов соединены согласно в треугольник, а мостовые схемы включены в фазы защищаемой линии диагональю, состоящей из резисторов.

На чертеже представлена схема устройства.

Трехфазное устройство состоит из шести одинаковых линейных реакторов 1-6, и шести одинаковых нелинейных реакторов 7-12, образующих три мостовые схемы. Вторичные обмотки 1316 и 16-18 нелинейных реакторов 7-9 и 10-12 соединены согласно в треугольник. Диагонали мостовых схем состоят из конденсаторов 19-24, соединенных последовательно, и резисторов 25-30, также соединенных последовательно. В пересечении диагоналей в каждой мостовой схеме диагонали соединяются. Мостовые схемы вклю- . чены в защищаемую цепь последовательно диагональю, состоящей из резисторов.

Устройство функционирует следующим образом.

При малых токах, протекающих в каждой фазе по линейным реакторам 1-6 и конденсаторам 19-24, и отсутствии в фазных токах составляющей нулевой -последовательности напряжение на участках цепи, образуемой линейным реактором и конденсатором, равно нулю, так как их реактивные сопротивления выбраны одинаковыми на частоте сети. Ток через резисторы также равен нулю, а напряжение на нелинейных реакторах 7-12 равно напряжению на конденсаторах 20, 22,