Устройство для защиты от повреждений конденсаторной батареи,собранной в звезду с заземленной нейтралью Советский патент 1984 года по МПК H02H7/16 

Изобретение относится к электро энергетике, а именно к релейной за щите конденсаторных батарей, и может быть использовано для з.ащиты от внутренних повреждений шутовых конденсаторных батарей, собранных в звезду с заземленной нейтралью. Известны устройства релейной за щиты конденсаторных батарей, содержащие пороговый элемент, срабатывающие при определенной несиммет рии фазных напряжений 1. Недостатками устройства являютс требование установки как минимум двух и более комплектов дорогостоя щих трансформаторов напряжения для выполнения защиты, а также пониженная чувствительность устройства Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее трансформатор тока, установленный в заземляющем проводе нейтрали батареи, к вторичной обмотке которого подсоединен исполнительный орган, а для повышения чувствительности параллельно каждому конденсатору подсое динено через полупроводниковый ключ индуктивное сопротивлениеС2}. Недостатками известного устройст ва являются возможность ложной работы защиты при несимметрии в сети вызванной короткими замыканиями на землю, обрывами проводов или длительными неполнофазными режимами сети, а также отсутствие возможност выявления поврежденной фазы батареи что значительно увеличивает время поиска поврежденного элемента в батарее. Цель - изобретение обеспечение избирательности работы устройства, повышение чувствительности быстродействия и обеспечение возможности выявления поврежденной фазы. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от повреждений конденсаторной батареи, собранной в звезду с заземленной нейтралью, содержащем трансформатор тока, установленный в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, связанный с исполнительным органом, параллельно батареи подключен трансформатор напряжения, к вто ричной обмотке которого подключена физическая модель конденсаторной батареи, в ее нейтрали установлен модельный трансформатор тока, а в ее фазах - модельные фазные трансформаторы тока, введены элементы сравнения, четрые преобразователя ток-напряжение, три фазосдвигающих схемы и три элемента И, причем первый вход элемента сравнения и вход первого преобразователя ток-напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке тран форматора тока, второй вход элемента 1сравнения соединен с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока, входы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение соединены с вторичными обмотками модельных фазных трансфор-. маторов тока, выходы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение подключены на первые входы первой, Второй и третьей фазосравнивающих схем, а выход первого преобразователя ток-напряжение соединен с вторыми входами первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, при этом выходы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем соединены с первыми входами элементов И, первый выход элеме.нта сравнения соединен с элементом отключения конденсаторной батареи, а второй, третий и четвертый выходы элемента сравнения соединены с вторыми входами элементов И, выходы которых пофазно подключены к элементам сигнализации поврежденной фазы конденсаторной батареи. На чертеже показана функциональная схема устройства заи1иты от повреждений конденсаторной батареи, собранной в звезду с заземленной нейтралью. Устройство содержит конденсаторную батарею 1, модель конденсаторной батареи 2, подсоединенной к вторичной обмотке трансформатора 3 напряжения, трансформатора 4 тока, установленного в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, модельного трансформатора 5 тока, установленного в нейтрали модели конденсаторной батареи, схемы 6 сравнения, первый вход которой и вход первого преобразователя 7 ток-нааряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора тока, а второй вход схемы сравнения соединен с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока. В фазах модели установлены модельные трансформаторы 8-10 тока, вторичные обмотки которых соединены с входами второго, третьего, четвертого преобразователей 11-13 ток-напряжение. Выходы второго, третьего и четвертого преобразователей напряжения поданы на первые входы первой, второй и третьей фазосравнивающей схем 14-16, а на вторые их входы, объединенные между собой, подан выход первого преобразователя ток-напряжение. Выходы первой, второй и третьей фаэосравнивающей схем соединены с первыми входами элементов И 17-19, первый выход схемы сравнения выведен на отключение конденсаторной батареи от сети, в второй, третий и четвертый выходы схемы сравнения поданы соответственно на вторые входы элементов И, выходы которых пофазно выведены на сигнализаци повреждения фазы конденсаторной батареи. .

В нормальном эксплуатационном режиме в нейтрали конденсаторной батареи 1 протекает незначительный ток небаланса, вызванный несовпадением характеристик отдельных конденсаторов, который подается на схему 6 сравнения и компенсируется током, .протекающим в нейтрали модели. В случае несимметрии фазных напряже- . НИИ, вызванной внешними по отношению к батарее факторами, ток в нейтрали батареи также будет компенсироваться током модели ввиду однозначности распределения токов и напряжений в ветвях конденсаторной батареи и модели, в результате схема 6 сравнения не работает. При внутреннем повреждении конденсаторной батареи (пробой конденсатора) через нейтраль батареи протекает значительный ток, нескомпенсированный током в нейтрали модели, в результате чего срабатывает схема 6 сравнения., воздействующая на отключение конденсаторной батареи. Поврежденной определяется фаза, для

которой фаза ее тока модели совпадает с фазой тока нейтрали конденсаторной батареи. Совместное срабатывание схемы б сравнения и одной из фазосравкивающих схем 14-16 вызывает срабатывание одного из элементов И 17-19, которьлй сигнализирует о наличии повреждения фазы конденсаторной батареи.

По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство обладает избирательностью, высокой чувствительностью и быстродействием, вследствие того, что использование физической модели исключает 5 ложную работу защиты в стационарных . и переходных режимах, позволяет использовать в качестве рабочих параметров параметры переходного процесса, избавляет от необходимости отстройки по времени от переходных процессов.Данные преимущества работы устройства позволяют значительно уменьшить ущерб от потерь электроэнергии в сетях, вызва.нный ложными отключениями конденсаторной батареи, а также уменьшить ущерб, вызванный снижением эффективности работы оборудования энергопотребителя, обусловленного ухудшением качества электроэнергии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, СОБРАННОЙ В ЗВЕЗДУ С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее трансформатор тока, установленный в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, связанный с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения чувствительности и быстродействия и устройства обеспечения возможности выявления поврежденной фазы, параллельно батарее подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого подключена физическая модель конденсаторной батареи, в ее нейтрали установлен модельный трансформатор тока, а в ее фазах модельные фазные трансформаторы тока, введены элементы сравнения, че-л тыре преобразователя ток - напряже ние, три фазосдвигающих схемы и три элемента И, причем первый вход элемента сравнения, и вход первого преобразователя ток - напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора тока,- второй вход элемента сравнения соединел с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока, входы второго, третьего и четвертого преобразователей ток напряжение соединены с вторичными обмотками модельных фазных трансформаторов тока, выходы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение подключены на первые входы первой, вто(Л рой и третьей фазосравниваюсцих схем, а выход первого преобразователя ток-напряжение соединен с вторыми входами первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, при этом выходы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем соединены с первыми входами элементов И, первый выход элемента сравнения м о соединен с элементом отключения конденсаторной батареи, а второй, третий и четвертый выходы элемента CD сравнения соединены с вторыми входами элементов И, выходы которых пофазно подключены к элементс1м сигнаю лизации поврежденной фазы конденсаторной батареи.