Распределительное устройство Советский патент 1988 года по МПК H02J3/00 H02H9/04 

гг

оо

05

о со

4:iii.

(pt/si

1 Изобретение относится к.электротехнике, а именно электрическим высоковольтным сетям с эффективно заземленной нейтралью, в частности к устройствам защиты трансформаторов напряжения (ТН) от феррорезонансных перенапряжений.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и сокращение объема монтажных работ.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема стабилизатора напряжения.

К шинам 1 подстанции через разъединители 2 подключен ТН 3, обмотка 4 высшего напряжения которого соединена в звезду с заземленной нейтралью, основная обмотка 5-низшего напряжения соединена в звезду с заземленной нейтралью, а дополнительная обмотка 6 низшего напряжения - в разомкнутый треугольник. К разомкнутому треугольнику дополнительной обмотки 6 подключены последовательно соединенные выпрямитель 7, фильтр 8 и стабилизатор 9 напряжения, к которому через переменные резисторы 10 подключены катушки 11 подмагничивания. К стабилизатору 9 напряжения подключен блок 12 управления, который состоит из диода 13, накопительного конденсатора 14, тиристора: 15 с элементами 16 управления и реле 17с исполнительными контактами 18.

У заземленных концов каждой обмотки 4 высшего напряжения расположены герконы 19, которые устанавливаются следующим образом. Провод обмотки 4 высшего напряжения, выходящий в распределительную коробку ТН, обвит вокруг геркона 19 (2-3 витка) и заземлен. Поверх него на геркон 19 намотана катушка 11 подмагничивания. При этом геркон 19 оказывается как в магнитном поле токов обмотки 4, так и в магнитном поле катушки 1.1 подмагничивания. Геркон 19 вместе с намотанными на него проводами заключен в заземленный металлический корпус (экан) , который защищает его от постоонних магнитных полей. Все герконы 19 соединены параллельно и включены ежду накопительным конденсатором 14 управляющей цепью 16 тиристора 15, основной обмотке 5 низшего напряжеия подключены мощные тиристоры 20 датчики 21 превьш1ения напряжения, аждый из которых состоит из защит1367094

ных диодов 22, цепочки стабилитронов 23 с общим напряжением стабилизации, превьш1аюш 1м на 15-20% номинальное напряжение обмотки 5 низшего напряжения, резистора 24 и эмиттерного повторителя 25. Выходы эмиттерных повторителей 25 через исполнительные контакты 18 реле 17 связаны с тиристора0 ми 20.

Устройство работает следующим образом.

Б нормальном рабочем режиме отсутствует напряжение нулевой последова5 тельности 3 U, нет тока в катушках 11 подмагничивания, разомкнуты герконы 19 и контакты 18 реле 17. Датчики 21 превьш1ения напряжения отключены от тиристоров 20, и устройство не

0 влияет на нормальную работу ТН.

При возникновении феррорезонанса появляются перенапряжения на обеих обмотках низшего напряжения, появляется напряжение нулевой последова-

5 тельности 3 Uj, , причем величина его, в отличии от других аварийных режимов, превьш1ает номинальное напряжение дополнительной обмотки низшего напряжения, а токи в обмотке высшего

0 напряжения достигают нескольких ампер.

Магнитная связь герконов 19 с обмоткой 4 и токи в катушках 11 подмагничивания , которые регулируются резисторами 10, установлены так, чтобы герконы 19 срабатывали в случае феррорезонанса от совместного действия токов в обмотках 4 и токов в.катушках 11 подмагничивания. При этом величина

0 тока в катушках 11 подмагничивания устанавливаете с учетом величины тока в обмотке 4 высшего напряжения при феррорезонансе в предлагаемом распределительном устройстве.

Напряжение нулевой последователь5

5

0

5

ности 3 и„ выпрямляется выпрямителем 7, фильтруется конденсатором 8, стабилизируется стабилизатором 9, и в . катушках 11 подмагничивания появляется ток установленной величины. Накопительный конденсатор 11 заряжается через диод 13 от стабилизатора 9 и обеспечивает питание реле 17 и тиристора 15. Под действием токов феррорезонанса в обмотке 4 срабатывают герконы 19 и подключают накопительньй конденсатор 14 к цепи 16 управления тиристора 15. Тиристор 15 включается, срабатьшает реле 17, контакты 18 которого подключают датчики 21 превышения напряжения к тиристорам 20. Перенапряжения, возникшие при ферроре- зонансе на основной обмотке 5 низшего напряжения, превьшхают напряжение стабилизации стабилитронов 23, они пробиваются, и на резисторе 24 возникает сигнал, который усиливается по мощности эмиттерным повторителем 25 и открывает тиристор 20. Вторичная обмотка 5 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора 20 (практически закорачивается накоротко),

быть больше номинального напряжения дополнительной обмотки 6 низшего напряжения, а при феррорезонансе напряжения 3 Ug всегда больше номинального напряжения, помехоустойчивость устройства может быть повьш ена. Для этого в стабилизатор 9 введено пороговое устройство. Вариант схемы стабилизатора 9 с пороговым устройством показан на фиг. 2. Пороговое устройство содержит стабилитрон 26 с напряжением стабилизации на 20-30% превьшающим амплитудное значение номинального нап

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите тр-ров напряжения от феррорезонансных перенапряжений. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и сокращение объема монтажных работ. При возникновении феррорезонанса срабатьшают герконы 19, установленные в магнитном поле токов обмоток 4 тр-ра и катушек 11 подмагничй ёдния. Ток в катушках 11 определяется напряжением нулевой последовательности. Герконы 19 подключают накопительный конденсатор 14 к цепи управления тиристора 15. Последний включается, срабатьтает реле 17,, контакты 18 которого подключают датчики 21 превышения напряжения к тиристорам 20. Перенапряжения, возникающие при ферро- резонансе на обмотке 5, превьш1ают напряжение стабилизадии стабилитронов 23, на резисторе 24 возникает сигнал, который открывает тиристор 20. Обмотка 5 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора, что приводит к подавлению феррорезонанса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л

и через нее проходят короткие (поряд- 15 Ряжения обмотки низшего напряжения, ка 5 мс) импульсы тока большой вели- резистор 27 и тиристор 28. В нормаль- чины (до 300 А), что приводит к подавлению феррорезонанса.

После подавления феррорезонанса падает ток в обмотке 4 высшего напря- 2о жения ТН, исчезают перенапряжения на обмотках низшего напряжения, а также напряжение нулевой последованом рабочем режиме и при коротких замыканиях на землю стабилитрон 26 не проводит ток, тиристор 28 заперт и -напряжение на выходе стабилизатора 9 равно нулю. При феррорезонансе напряжение 3 U, превьш1ает напряжение

стабилизации стабилитрона 26, он пробивается, тиристор 28 открывается и

тельности 3 U,, . Герконы 19 размыкаются, отпускает реле 17 и устройство ав-25 на выходе стабилизатора 9 появляется

томатически возвраш;ается в исходное

состояние.

Устройство работает аналогично, если тиристоры 20 и датчики 21 подключены к дополнительной обмотке 6 низшего напряжения.

Таким образом, устройство автоматически включается только при одновременном существовании трех условий: наличии напряжения нулевой последова30

35

напряжение. Далее устройство работает так, как описано.

Формула изобретения

При коротком замыкании на землю на шинах, когда появляются напряжение 3 Up , устройство ложно не ра.бота- ет, так как не выполнено одно из условий его включения - токи в обмотках . ма монтажных работ, в него введены 4 высшего напряжения в этом случае выпрямитель, фильтр, стабилизатор

напряжения, регулирующие элементы и катушки подмагничивания, герконы и

существенно меньше, .чем при феррорезонансе.

Постоянная времени фильтра 8 выбирается достаточно большой величины для того, чтобы исключить возможность ложного с рабатывания устройства при переходных процессах, когда через обмотку 4 высшего напряжения могут проходить импульсы тока большой величины, например при подключении ТН к шинам подстанции.

Учитьшая, что при коротком замыкании на землю напряжение 3 U не может

50

55

блок управления, причем к выпрямителю, включенному на напряжение нулево последовательности, подключены после довательно соединенные фильтр, стаби лизатор напряжения, регулирующие эле менты и катушки подмагничивания, а к стабилизатору напряжения подключен блок управления, к входу которого подключены герконы, каждый из которы расположен в магнитном поле тока катушки подмагничивания и магнитном по

Ряжения обмотки низшего напряжения, резистор 27 и тиристор 28. В нормаль-

ном рабочем режиме и при коротких замыканиях на землю стабилитрон 26 не проводит ток, тиристор 28 заперт и -напряжение на выходе стабилизатора 9 равно нулю. При феррорезонансе напряжение 3 U, превьш1ает напряжение

стабилизации стабилитрона 26, он пробивается, тиристор 28 открывается и

0

5

0

напряжение. Далее устройство работает так, как описано.

Формула изобретения

55

блок управления, причем к выпрямителю, включенному на напряжение нулевой последовательности, подключены последовательно соединенные фильтр, стабилизатор напряжения, регулирующие элементы и катушки подмагничивания, а к стабилизатору напряжения подключен блок управления, к входу которого подключены герконы, каждый из которых расположен в магнитном поле тока катушки подмагничивания и магнитном поле тока обмотки высшего напряжения, а выходы блока управлений связаны с управляемыми шунтирующими элементами и с выходами датчиков превьшгения напряжения, входы которых подключены к обмотке низшего напряжения трансформатора напряжения.

2В

Т

фиг. 2

2, Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что стабилизатор напряжения содержит пороговое устройство с порогом срабатывания вьш1е номинального напряжения обмотки низшего напряжения трансформатора напряжения.

dD2