Способ компенсации активной составляющей тока однофазного замыкания на землю Советский патент 1986 года по МПК H02H9/08 

I

Изобретение относится к энергетик и предназначено для повышения бесперебойности электроснабжения в электрических сетях 6-35 кВ с компенсированной нейтралью.

Цель изобретения - повышение надежности в работе электрической сети и улучшение условий электробезопасности.

Новьм является то, что в нормальном режиме работы электрической сети измеряют ее емкость относительно земли, при однофазном замыкании на землю в контур нул1ввой последова- , тельности вводят дополнительную активную проводимость, создают искусственную несимметрию фазных про- воднмостей коммутацией реактивных; элементов сети из одной неповрежденной фазы в другую. Вектор создаваемого напряжения несимметрии V ортогонален к напряжению поврежденной фазы и при коммутациях реактивных , элементов сети на 90 отстает, а при коммутации реактивных элементов компенсирующего устройства.опережает на 90° вектор напряжения поврежденной фазы, а величину результирующей активной проводимости контура нулевой последовательности д ус тана.вливают в соответствии с. соотношением

1

V V-WC V

где

со С

угловая

Т частота

(1)

сети;

эквивалентная емкость

сети j

Vcp - фазное напряжение сети. , Коммутируемые реактивные элементы в нормальном режиме работы электрической сети постоянно- подключены к трем фазам сети, например батареи корвденсаторов для компенсаи {и реактивной мощности, обмотки- высшего напряжею1я трансформатора для подключения дугогасящего реактора.

На фиг, 1 приведена схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - схема замещения и векторная диаграмма токов и напряжений с использованием в качестве реа1стивных элементов батарей- конденсаторов на фиг. 3 - схема устройства, реализутащего предложенньм способ с использованием в качестве коммутируемых реактивных элементов обмоток высшего напряжения трансформато ра для подключения дугогасящего

206875

10

20

2

реактора/ на фиг. 4 - схема замещения и векторная диаграмма токов и напряжений. ,

Устройство .щля реализации предложенного способа состоит из .трехфазного трансформатора 1, подключенного к фазам электрической сети, регулируемого дугогасящего реактора 2, настроенного в резонанс с емкостной проводимостью сети, элементов 3 емкостной проводимости сети, элементов 4 активной проводимости сети, коммутатора 5, трансформатора 6 напряжения, блока 7 управления 15 коммутатором, обеспечивающего выбор поврежденной фазы относительно земли и работу коммутатора 5, дополнительное активное сопротивление 8, батарея конденсаторов 9.

Реализация способа в соответствии с фиг. 1 заключается в следующем.

При появлении повреждения изоляции одной из фаз относительно земли, например фазы С, блок 7 определяет поврежденную фазу и дает команду на работу коммутатора 5, обеспечивающего включение дополнительного ак- ти вного сопротивления 8 и переключение одной из емкостей батареи ковденсаторов из опережающей фазы в отстающую, т.е. для рассматриваемого случая из фазы В в фазу А. При этом в сети вследствие закорачивания емкости фазы С создается несимметрия по фазе А, которая обеспечивает протекание тока компенсирующего активную составляюгдую тока. ЗНЗ. При успешном гашении электрической дуги в месте замыкания в сети за счет емкостей батарей конденсаторов, подключенных к фазам А и С, создается несимметрия, вектор напряжения YHC .которой перпендикулярен вектору напряжения поврежденной фазы V, (фиг. 2).

Напряжение на нейтрали электрической сети определяется напряжением

25

30

35

40

4.S

ка дугогасящем реакторе

и совпадает с напряжением поврежденной

фазы V..

что обеспечивает смеще50 ние нейтрали сети в сторону напряжения поврежденной фазы. Тем самьм устраняются повторные пробои изоляции поврежденной фазы и обеспечивается бесперебойное питание истреби-

55 телей электроэнергии.

Предлагаемый способ может быть реализован при коммутации реактивных элементов компенсирующего устройства.

Устройство для реализации предложенного способа (фиг. 3) состоит из трехфазного трансформатора 1, подключенного к фазам сети через коммутатор 10, регулируемого дугога- 1Сящего реактора 2, настроенного в резонанс с емкостной проводимостью сети элементов 3 емкостной проводимости сети, элементов 4 активной проводимости сети, трансформатора 6 напряжения, блока 7-управления коммутатором, обеспечивающего выбор поврежденной фазы относительно земли и работу коммутаторов 5 и 10.

Реализация способа в соответствии с фиг. 3 осуществляется аналогично фиг. 1 с тем отличием, что коммутируется обмотка высшего напряжения трансформатора, к которому подключен дугогасящий реактор, и переключение происходит из отстающей фазы в опережающую по отношению к поврежденной. При этом несимметрия в схеме замещения фиг. 4 появляется со стороны дугогасящего реактора и напряжение

смещения нейтрали сети определяется падением напряжения на эквивалентной емкости сети.

Введение в контур нулевой последовательности дополнительной активНОЙ Проводимости в соответствии с

приведенным выражением (1), в 3-4 раза превьшающей эквивалентную проводимость сети, обеспечивает возможность использования достаточно простых селективных устройств сигнализации на землю, например, по направлению активной мощности.

I

Снижение напряжения на поврежденной фазе до нуля после успешного гашения электрической дуги обеспечивает по сравнению с известным способом более высокую надежность и электробезопасность электроснабжения.

IJA.

Фиг,2

///7/7/////////////////// ///////////// Фиг. J

ФигЛ

НС

Редактор Г.Волкова

Составитель О.Наказная

Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенкр.

8726/55Тираж: ;, , Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4