Устройство для автоматической компенсации тока и напряжения однофазного замыкания на землю Советский патент 1991 года по МПК H02H9/08 

I

(21)4339689/07

(22)01.10.87

(46) 15.02.91. Бюл. N 6

(71)Сибирский государственный институт по проектированию металлургических заводов

(72)И.Ф.Антонов, О.В.Ульзитуев, Л.Л.Генаель и П.Т.Юнников

(53) 621.316.761.2(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 559325, кл. Н 02 Н 9/08, 1977.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам компенсации тока замыкания на землю, и предназначено для использования в высоковольтных кабельных сетях промышленных предприятий. Цель изобретения - упрощение путем унификации использопания обо

§

(/)

оэ го

оо

ОЭ

рудования. Это достигается тем, что в качестве компенсирующего трансформатора 2 использован трансформатор с трехстержневым магнитопроводом. С целью расширения функциональных возможностей в сетях с большими токами замыкания на землю в устройстве используют дугогасящий реактор 3. С целью повышения надежности устройст- во снабжено блоком измерения и защиты 6, ас целью уменьшения сопротив

,Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам компенсации тока замыкания на землю, и предназначено для использования в высоковольтных кабельных сетях промышленных предприятий.

Цель изобретения - упрощение путем унификации использования оборудования .

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устрсйство автоматической компенсации тока и напряжения однофазного замыкания на землю состоит из присое динительного трансформатора 1, компенсирующего трансформатора 2, дуго- гасящего реактора 3, трансформатора напряжения 4, блока автоматического управления компенсацией 5, блока из- мерения и защиты 6 и блока коммутации 7,

Присоединительный трансформатор 1 который подключен к сети 8, имеет первичную обмотку 9 и две вторичные обмотки 10, 11 и изготовляется путем частичной модернизации серийно выпускаемого электропромышленностью понизительного трансформатора требуемой мощности. Первичная обмотка 9 г присоединительного трансформатора 1, соединенная в звезду, подключена к

сети 8.

i

Нейтраль первичной обмотки 9 соединена с землей через параллельно включенные дугогасящий реактор 3 и первичные обмотки 12, 13 компенсирующего трансформатора 2.

Вторичная обмотка 10 присоединительного трансформатора 1 соединена треугольником для уменьшения сопротивления нулевой последовательности, вторичная обмотка 11 соединена с

ления нулевой последовательности присоединительный трансформатор 1 снабжен второй вторичной обмоткой 10, соединенной треугольником. Предлагаемое устройство включается как автоматически при однофазном замыкании на землю, так и персоналом путем воздействия на блок автоматического управления компенсацией. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

0

25

30

35

,

50

55

в звезду и к ее нейтрали подключены вторичные обмотки 14, 15 компенсирующего трансформатора 2. Однофазный компенсирующий трансформатор 2 изготовляется путем частичной модернизации серийно выпускаемого электропромышленностью понизительного трансформатора, у которого обмотки 12, 13 и 14, 15, расположенные на крайних стержнях магнитопровода, соединены по схеме встречно-параллельного включения для исключения наведения напряжения на обмотках 16, 17 расположенных на среднем стержне магнитопровода, которые отсоединены от выводных зажимов, первичная обмотка 18 трансформатора напряжения 4 подключается к сети 8, к первой вторичной обмотке 19 трансформатора напряжения 4, соединенной по схеме звезда с выведенной нейтралью, и другой вторичной обмотке 20, соединенной по схеме открытого треугольника, подключается блок автоматического управления компенсацией 5, к выходу которого подключен блок коммутации, в цепь вторичных обмоток 13 компенсирующего трансформатора 2 включен блок измерения и защиты.

Коэффициенты трансформации присоединительного трансформатора 1 и компенсирующего трансформатора 2 приняты одинаковыми, а мощность каждой из вторичных обмоток 10, 11 присоединительного трансформатора 1 равна 50% от номинальной мощности первичной обмотки 9.

При однофазном замыкании на землю (например, фазы А), нарушается равенство напряжений трехфазной системы и сигналы с выхода вторичных об

516

моток 14, 20 трансформатора напряже- HHVI А поступают в блок автоматического управления компенсацией 5, который, определяет ьоррежденнуго фазу -и включает блок коммутации 7, подводя тем самым необходимую фазу вторичного напряжения от обмотки 11 присоединительного трансформатора 1 к обмоткам 12, 15 компенсирующего трансфер- матора 2. Так как коэффициенты трансформации компенсирующего трансформатора 2 и присоединительного трансформатора 1 одинаковы, то напряжение, трансформируемое в обмотках 12, 13 компенсирующего трансформатора 2, равно и синфазно напряжению сети 8 и приложено между нулевой точкой сети и землей. Благодаря этому напряжение (потенциал) поврежденной фазы относи- тельно земли становится очень малым. Если замыкание на землю устранилось (заземляющая дуга погасла), то от нейтрали отсоединяется лишь источник сети, а источник компенсации потенциала через компенсирующий трансформатор сохраняется, поэтому напряжение поврежденной фазы относительно земли поддерживается на низком уровне, при котором исключаются повторные зажигания дуги, В таком режиме устройство работает до истечения времени, которое предварительно установлено на элементе задержки блока автоматического управления компенсацией 5, после чего блок коммутации 7 отключается и напряжение компенсации потенциала снимается с нейтрали сети. Если изоляция сети восстановилась, то блок коммутации 7 больше не включается, а блок автоматического управления компенсацией 5 переводится в состояние ожидания нового замыкания на землю. Если замыкание на земли- не устранилось, то блок автоматического управления компенсацией 5 через выдержку времени повторно автоматически включает блок коммутации и компенсирующее напряжение снова включается между нейтралью сети и землей и циклы повторяются до восстановления изоляции сети.

Если при работе устройства автоматической компенсации в электрической сети 8 произошло замыкание на землю другой фазы, то в цепи компен-, сации протекает ток, превышающий установку срабатывания блокл измерения и защиты 6, и при этом через ьпок ав

25

1

юJ5 20

30

35

40

45

0

5

306

тематического управления компенсацией 5 и блок коммут-щии 7 компенсирую- пий трансформатор 2 отключается от обмотки 11 и напряжение с нейтрали об- обмотки 9 снимается.

Устройство автоматического управления компенсацией включается как автоматически при однофазном замыкании на землю, так и эксплуатационным персоналом путем воздействия на блок автоматического управления компенсацией 5. При этом, создавая . режим искусственного замыкания одной фазы сети на землю, две другие фазы сети оказываются под линейным напряжением. Продолжительность искусственного замыкания на землю фазы сети определяется эксплуатационным персоналом. Емкостной ток сети в данном режиме фиксируется блоком измерения и защиты 6. Формула изобретения

1 16281308

ч 1 ю in с с с я тем, что, с цельюмежду одним из выводов вторичной об- расширения функциональных возмож-мотки компенсирующего трансформато- ногтсн п сетях с большими токами за-5 Ра и входом отключения блока комму- мыкания на землю, оно снабжено дуго-тации. гасящим реактором, включенным в нейтраль первичной обмотки присоедини-4. Устройство по п. 1, о т л и - тельного трансформатора между вьгео-чающееся тем, что, с целью дами первичной обмотки компенсирую-JQ уменьшения сопротивления нулевой по- щего трансформатора.следовательности, присоединительный

3.Устройство по п. 1, о т л и -трансформатор снабжен второй вторич- ч а ю PI с е г я тем, что. с целью по-ной обмоткой, соединенной треуголь- НЬЛЧРНИЯ надежности, оно снабжено бло-ником.