Способ компенсации однофазного тока замыкания на землю Советский патент 1991 года по МПК H02H9/08 

Изобретение относится к области защиты электрических сетей от замыкания на землю, в частности к способам компенсации токов замыкания на землю, и может найти широкое применение как в промышленных, так и в городских или сельских сетях.

Цель изобретения - повышение точности компенсации.

На фиг. 1 показана зависимость индук- тивностей по предлагаемому способу; на фиг, 2 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 3 - принципиальная схема блока выбора поврежденной фазы; на фиг. 4 - принципиальная схема блока управления дугогасящим реактором.

Способ настройки дугогасящего реактора для полной компенсации однофазного

тока замыкания на землю заключаетя в следующем (фиг 1).

При увеличении или уменьшении индуктивности дугогасящего реактора при компенсации однофазного замыкания на землю уменьшается или увеличивается остаточный ток в месте ззмыкания на землю При этом ток в обмотке компенсирующего трансформатора 1К изменяется пропорционально величине индуктивности дугогасящего реактора относительно оптимального значения . При реактор компенсирует весь емкостный ток сети и остается нескомпенсированной только активная составляющая однофазного тока замыкания на землю, которая определяет минимальный ток 1к-1мин При увеличении или уменьOs

4 VI VI СЛ 4

шении Lp относительно Lorn IK растет, но полярность IK меняется.

К защищаемой сети 1 подключены присоединительный .трансформатор 2 и трансформатор 3 напряжения. Нулевая точка первичной обмотки 4 заземлена через дуго- гасящий реактор 5, индуктивность которой управляется блоком б управления дугогася- щего реактора. Параллельно дугогасящему реактору 5 подключена высоковольтная обмотка 7 компенсирующего трансформатора 8, вторичная обмотка 9 которого подключена через блок 10 переключателя к вторичной обмотке 11 трансформатора 2. В обмотке 7 включен трансформатор 12 тока, во вторичную обмотку которого включено реле макси- мального тока противоположных полярностей. Реле 13 и 14 тока воздействуют на блок 6 управления дугогасящим реактором. Выход трансформатора 3 напряжения подключен к блоку 15 выбора фазы, который управляет блоком 10.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме все три однофазных переключателя (контакторы или тиристоры) отключены в блоке 10 переключателей. Дугогасящий реактор 5 сохраняет предыдущую настройку.

При замыкании на землю блок 15 выбора фазы дает сигнал на включение переключателя в поврежденной фазе. В результате, через трансформатор 8 между нулевой точкой и землей подается напряжение компенсации, равное остаточному потенциалу поврежденной фазы и направленное противоположно.

Если дугогасящий реактор 5 настроен с недокомпенсацией, то реле 13 максимального тока одной полярности дает команду на увеличение индуктивности, и ток в цепи обмотки 7 уменьшается до минимального значения. Это означает, что дугогасящий реактор 5 настроен в резонанс и компенсирует практически весь емкостной ток, а трансформатор 8 компенсации компенсирует практически только активный ток замыкания на землю.

Нечувствительная зона реле ,14 и 13 обеспечивает вывод тока в обмотке 7 трансформатора 8 на минимальное значение.

Блок выбора фазы 15 служит для выбора поврежденной фазы и включения соответствующего переключателя.

Реле 16-18 напряжения включены на фазные напряжения трансформатора 3 напряжения. Контакты 19-21 этих реле включены в цепи соответствующих катушек 22, 23 и 24 переключателей.

При замыкании на землю, например, в фазе А реле 16 замыкает свой контакт в цепи катушки 22-переключателя, подключенного к фазе А (блок 10). Аналогично работает схема при замыкании в других фазах.

Назначением блока 6 управления дуго- гасящего реактора является регулирование индуктивности дугогасящего реактора 5, например регулирование воздушного зазора в

магнитной системе дугогасящего реактора. Промежуточное реле 25 подключается через замыкающий контакт 26 реле 13 максимального тока одной полярности (фиг. 2), а промежуточное реле 27 - через замыкэющий контакт 2-8 реле 14 максимального тока полярности (фиг. 1). Электродвигатель 29 подключается на напряжение либо замыкающие контакты 30 и 31 реле 25, либо через замыкающие контакты 32 и 33 реле 27.

Если дугогасящий реактор 5 настроен с

недокомпенсацией, то реле 13 максимального тока другой полярности закрывает свой контакт 26, а реле 25 замыкает свои контакты 30 и 31, и водном случае двигатель

29 через свой привод увеличивает воздушный зазор дугогасящего реактора 5, что увеличивает индуктивное сопротивление и уменьшает ток в цепи обмотки 7 до тех пор, пока реле 13 не войдет в зону нечувствительности и не разомкнет свой контакт 26. Если дугогасящий реактор 5 настроен с перекомпенсацией, то реле 14 максимального тока другой полярности замыкает свой контакт 28, а реле 27 замыкает свои контакты 32 и 33, и в этом случае двигатель 29 через свой привод уменьшает воздушный зазор дугогасящего реактора 5, что уменьшает индуктивное сопротивление и уменьшает ток в цепи обмотки 7 до тех пор, пока

реле 14 не войдет в зону нечувствительности и не разомкнет свой контакт 28.

Таким образом, в предлагаемом изобретении повышение точности компенсации обеспечивается новым порядком

операций, которые должны выполняться по определенным условиям. Это позволяет скомпенсировать до минимума остаточный ток в месте замыкания на землю.

Настроенный в резонанс дугогасящий реактор 5 (фиг. 3) обеспечивает полную компенсацию емкостной составляющей однофазного тока замыкания на землю, активная составляющая компенсируется с

помощью трансформатора 8 компенсации, так как ток в обмотке 7 равен только активной составляющей. Трансформатор 8 создает ток компенсации, равный по величине, но противоположный по знаку току активной составляющей.

Формула изобретения Способ компенсации однофазного тока замыкания на землю с помощью дугогася- щего реактора и компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка которого включена параллельно дугогасящему реактору, состоящий в том, что контролируют возникновение однофазного замыкания на землю, определяют поврежденную фазу и

подают на компенсирующий трансформатор напряжение, соответствующее напряжению поврежденной фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности компенсации, измеряют ток в обмотке компенсирующего трансформатора и изменяют индуктивность дугогасящего реактора до получения минимального значения тока обмотки компенсирующего трансформатора.

Изобретение относится к защите электрических сетей от замыканий на землю, в частности к способам компенсации токов замыкания на землю, и может найти широкое применение как в промышленных, так и в городских или сельских сетях Целью изобретения япляется повышение точности компенсации Это достигается тем, что в способе компенсации однофазного тока замыкания на земпю с помощью дугогасящего реактора и компенсирующего трансформа- тора, вторичная обмотка которого включена параллельно дугогзсящему реактору, контролируют возникновение однородного замыкания на землю и определяют попре«денную фазу. После этого подают на компенсирующий трансформатор напряжение, соответствующее напряжению поврежденной фазы, измеярют ток в обмотке компенсирующего трансфооматора и изменяют индуктивность дугогасящего реактора до nor учения минимального значения тока обмотки компенсирующего трансформатора 4 ил. сл

Индуктивный ток 1г

Емкостной ток

L.

Индуктивность . дугогасящего Р реактора

Фиг.1 if

./ W-V.

Г

КЗ

+

23

24

21