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

Изобретение относится к электро энергетике, а именно к технике релейной защиты конденсаторных батарей, и может быть использовано для защиты от внутренних повреждений ш товых конденсаторных батарей, собранных в звезду с изолированной не тралью. Известны устройства защиты конденсаторных батарей, содержащие тр сформаторы напряжения, подключенны параллельно каждой секции конденсаторной Йатареии, сравнивающие на ряжения на секциях конденсаторов и по величине этого напряжения опред ляющие поврежденную секцию Clj. Недостатком устройств является необходимость установки в каждой секции конденсаторной батареи высоковольтных трансформаторов напря жения для выполнения защиты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее трансформат напряжения, устанавливаемый на нап ряжение между нейтральной точкой конденсаторной батареи и землей, причем на вторичную обмотку этого трансформатора включено дифференциальное реле. При этом напряжение небаланса, обусловленное различием характеристик отдельных конденсаторов и неуравновешенностью напряжений фаз сети, обусловленной внешними повреждениями в сети,компенсируется специальным бло.ком, содержащим трансформатор напряжени подключенный к питающей сети, причем вторичные его обмотки соединены в звезду и к ним присоединены регулируемые активЕЮ-индуктивные элементы, также соединенные в звез ду. Между нейтральной точкой этих элементов и землей включён трансформатор напряжения, причем напря-. жение его вторичной обмотки исполь .зуется для компенсации напряжения небаланса в реле . Недостатками известного устройства являются возможность его ложной работы в переходных процессах из-за различия протекания переходн процессов в батарее конденсаторов и в активно-индуктивных элементах, подсоединенных к трансформатору напряжения, поскольку активно-инду тивные элементы не являются физической моделью батареи конденсаторов, а также отсутствие возможности выявления поврежденной фазы, что значительно увеличивает время поиска, поврежденного элемента в батарее. Цель изобретения - обеспечение избирательности работы устройства, повышение его быстродействия и обеспечение возможности выявления поврежденной фазы батареи конденсаторов . Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов, собранной в звезду с изолированной нейтралью, содержащем первый трансформатор напряжения, установленный в нейтрали батареи конденсаторов, и второй трансформатор напряжения, подсоединенный параллельно батарее, связанные с регулирующим органом и исполнительным элементом, к вторичной обмотке второго трансформатора нап-, ряжения, соединенной в звезду,подключена физическая модель конденсаторной батареи, в нейтрали которой установлен модельный трансформатор напряжения, в фазах конденсаторной батареи установлены трансформаторы тока, а в фазах модели - модельные трансформаторы тока, причем вторичные обмотки первого и модельного трансФорматоров напряжения подключены к входам первого элемента сравнения, а вторичные обмотки трансформаторов тока батареи и модельных трансформаторов тока подключены пофа.зно к входам блоков сравнения, первые выходы блоков сравнения пофазно подключены к элементам сигнализации, вторые выходы блоков сравнения подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ совместно с выходом первого элемента сравнения подсоединен к входам элемента И, соединенного с элементом отключения конденсаторной батареи от сети. На чертеже показана функциональная схема устройства для защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов. Устройство состоит из конденсаторной батареи 1, модели 2 батареи конденсаторов, подсоединенной к вторичной обмотке трансформатора 3 напряжения и однофазного трансформаг тора 4 напряжения, установленного в нейтрали батареи и модельного трансформатора 5 напряжения, подключенного к нейтрали модели батареи, а вторичные обмотки однофазного и модельного трансформаторов подключены к элементу 6 сравнения. В фазах батареи установлены трансформаторы 7 - 9, а в фазах ее модели - модельные трансформаторы 10-12 тока. Блоки 13-15 сравнения пофазно подсоединены к вторичным обмоткам трансфоргу торов тока батареи и модельных трансформаторов тока. Первые входы блоков сравнения подсоединены к элементу ИЛИ 16, а вторые воздействуют на сигнал. Выход элемента ИЛИ подается на первый вход элемента И 17, а на второй вход подается выход элемента 6 срал;

нения. Выход элемента И воздействует на отключение батареи от сети.

В- нормальном эксплуатационном, режиме в нейтрали батареи 1 имеется напряжение небаланса, вызванное несовпадением характеристик отдельных конденсаторов, которое подается на схему 6 сравнения, и уравновешивается напряжением в чейт рали модели 2,.устанавливаемым при регулировке модели.в случае несимметрии сетевых напряжений, вызванной внешними факторами, напряжение в нейтрали батареу также компенсируется соответствующим напряжением модели 2.ввиду однозначности распределения напряжений и токов в ветвях батареи и модели и элемент б сравнения не работает При внутреннем повреждении конденсаторной батареи 1 на вторичной обмотке однофазного трансформатора 4 напряжения появляется напряжение, отличное от напряжения нормального, режима. В этом случае, оно не компенсируется напряжением в нейтрали модели, в результате чего срабатывает элемент 6 сравнения. Схема, работает аналогично и при внутреннем повреждении батареи в случае наличия . несимметрии напряжений сети. Кроме того, ввиду увеличения тока в поврежденной фазе батареи срабатывает один из блоков 13-15 сравнения, соответствующий поврежденной фазе. Срабатывание одного из блоков 13-15 сравнения вызывает срабатывание элемента ИЛИ 16, а совместное срабатывание элемента ИЛИ IQ и элемента 6 сравнения вызывает i срабатывание элемента И 1-7, действующего на отключение батареи от 5 сети. Вторые выходы блоков 13-15 сравнения действуют на устройства, сигнализирующие о повреждениях на соответствующих фазах конденсатораной батареи 1.

0 По сравнению с известными предлагаемое устройство защиты имеет следующие преимущества, обусловленные применением физической модели :батареи конденсаторов: исключает5 ся ложная работа защиты в установившихся и переходных режимах, значительно повышается быстродействие защиты ввиду отсутствия необходимости отстройки защиты от переходных

0 имеется возможность определения повреждений фазы с целью скорейшего отыскания неисправности конденсаторной батареи. Указанные преимущества устройства поз5 воляют значительно, уменьшить

ущерб от потерь электроэнергии в сетях, вызванный ложными отключениями конденсаторной батареи, а также уменьшить ущерб от потерь электроэнергии из-за недопустимо

0 длительного периода устранения внутренних неисправностей батареи и ущерб, вызванный снижением эффективности работы оборудования энергопотребителя обусловленным

5 ухудшением качества электроэнергии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ, СОБРАННОЙ В ЗВЕЗДУ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее первый трансформатор напряжения, установленный в нейтрали батареи конденсаторов, и второй трансформатор напряжения, подсоединенный параллельно батарее, связанные с реагирующим органом и исполнительным элементом, отличающеес я тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения быстродействия устройства и обеспечения возможности.выявления поврежденной фазы, к вторичной обмотке второго трансформатора напряжения, соединенной в звезду, подключена физическая модель батареи конденсаторов, в нейтрали которой установлен модельный трансформатор напряжения, в фазах конденсаторной батареи установлены трансформаторы тока, а в фазах модели - модельные трансформаторы тока, причем вторичные обмот.ки первого и модельного трансформаторов напряжения подключены к входам первого элемента сравнения, а вторичные обмотки трансформаторов тока батареи и модельных трансформаторов тока подключены пофазно к входам блоков сравнения, первые 6ыСО ходы блоков сравнения пофазно подключены к элементам сигнализации, вторые выходы блоков сравнения подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ совместно с выходом первого элемента сравнения подсоединен к входам элемента И, соединенного с элементом отключения конденсаторной батареи от сети. 00 о со 4ii оо