Устройство для предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий электропередачи в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1993 года по МПК H02G7/00 

Изобретение относится к электроэнергетике, к устройствам защиты проводов воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ от гололедоизморозе- вых отложений.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты проводов воздушных линий от гололедоизморозевых отложений.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная электрическая схема устройства защиты проводов Вл от гололедообразова- ния.

В лабораторных условиях устройство смоделировано, испытано и оказалось работоспособным, смонтировано на подстанции.

Устройство содержит силовой трансформатор 1,одна из обмоток которого имеет выведенную изолированную нейтраль 2 и отходящие воздушные линии 3 с коммутационными аппаратами 4 с блоками управления 5, выход которых связан с блоком обнаружения 6, линии с поврежденной изоляцией, и блоком управления 7 коммутационным аппаратом 8 нейтрали 2. При этом блок управления 7 имеет входы от датчика 9 раннего оповещения гололеда, блока максимальной токовой защиты 10, блока контроля выпрямленного напряжения 11, а выход блока управления 7 связан с блоком регулиО

ю

Јь

ровэния переменного напряжения 12 источника выпрямленного напряжения 13,содер- жащего повышающий трансформатор 14, выпрямители 15 и 16 конденсаторы 17 и 18, соединенные по схеме удвоения напряже- ния и частоты, и разрядник 19, трансформатор тока 20, токоограничивающее сопротивление нейтрали 21.

Устройство работает следующим обра

зом.

Силовой трансформатор 1 включен и включены коммутационными аппаратами 4 блоками управления 5 воздушные линии электропередачи 3. Создались метеорологические предпосылки образования гололе- да. Импульс датчика 9 раннего оповещения поступает в блок управления 7 коммутационного аппарата 8 нейтрали 2 для его вклю- чения. Включается коммутационный аппарат &, и подается импульс в блок 12 регулирования напряжения источника выпрямленного напряжения 13, а регулятор 12 переменного напряжения повышает его до установленной ранее величины, что определяется из анализа конкретных технических условий; класса напряжения, сечения провода, состояния изоляции и других факторов. Выход выпрямленного напряжения контролируется блоком 11. Устройство для предупреждения образования гололедоиз- морозевых отложений приведено в рабочее состояние.

Если вышел из строя один из выпрямителей, 15 и 16, что возможно, то сигнал блока 11 поступит в блок управления коммутационным аппаратом 8, и последний отключится, выдав сигнал, в блок 12 регулирования напряжения на его уменьшение.

При исчезновении гололедных метеорологических условий импульс датчика 9 ран- него оповещения гололеда поступает в блок 7, коммутационный аппарат 8 отключается, поступает сигнал в блок 12. напряжение уменьшается. Контроль наличия напряжения на конденсаторах 17 и 18 осуществляет блок 11,обеспечивая безопасную работу обслуживающего персонала. Время разряда конденсаторов 17 и 18 зависит от сопротивления цепи.

В режиме замыкания на землю при по- данном выпрямленном напряжении в сеть, ток замыкания протекает по цепи провод линии 3 - земля - токоограничивающее сопротивление 21 - трансформатор тока 20. Переменная составляющая тока проходит через сопротивление,обусловленное конденсатором 18 и 17, поскольку источником этой составляющей тока является силовой трансформатор 1. Постоянная составляющая тока проходит по цепи выпрямителей

0

5 0 5 0

5

0 5

0 5

15 и 16 нейтраль 2 по одной из обмоток силового трансформатора 1. проводу линии 3. Импульс реле блока 10 максимальной токовой защиты поступает в блок 7 для отключения коммутационного аппарата 8.

Импульс реле блока 10 максимальной токовой защиты поступает также в блок 6 обнаружения линии с поврежденной изоляцией. При помощи этого блока отыскивается поврежденная линия 3, отключается коммутационным аппаратом 4 и сигнал блока 6 поступает в блок 7 управления коммутационным аппаратом 8, который включается, подавая сигнал в блок 12 повышения регулируемого выпрямленного напряжения.

Таким образом защита от гололедооб- разования проводов будет осуществляться для всех остальных, неповрежденных проводов линий, что обеспечивает достаточную эффективность защиты. Так как максимальная напряженность электрического поля находится на поверхности провода, а с увеличением диаметра провода, вследствие гололедных отложений, будет уменьшаться, то очень важно не допустить отключения защиты проводов линий на значительный интервал времени, вызванными коммутационными переключениями, поисками повреждения изоляции.

Если сравнивать схемы выпрямления испытательных устройств, то в предлагаемой схеме коэффициент обратного напряжения выпрямителей уменьшается в 2 - 2,5 раза, что повышает надежность и экономичность устройства, а удвоение частоты выпрямленного напряжения обеспечивает снижение появления гармоник основной частоты, уменьшении пульсаций, обеспечивая постоянство напряженности на поверхности провода от выпрямленного напряжения.

Таким образом, совокупность факторов, таких как применение максимальной токовой защиты, установленной в нейтрали, импульс от которой действует на блоки коммутационных переключений устройства, применения схемы удвоения напряжения и частоты позволяет повысить эффективность защиты проводов воздушных линий электропередачи от гололедоизморозевых отложений.

Формула изобретения

1. Устройство для предупреждения образования гололеда на проводах воздушных линий электропередачи в сети с изолированной нейтралью, содержащее источник выпрямленного напряжения с блоком регулирования напряжения, подключенный между нейтралью сети и клеммой заземления при помощи коммутационного аппарата, снабженного блоком управления, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты проводов воздушных линий от гололедоизморозевых отложений, оно дополнительно снабжено трансформатором тока, установленным в нейтрали с реле максимальной токовой защиты, блоком обнаружения линии с повреж- денной изоляцией, причем источник питания постоянного тока выполнен в виде удвоителя напряжения и частоты, содержащего два конденсатора, включённых последовательно между нейтралью сети и землей, два последовательно соединенных выпря мителя и питающий трансформатор, первичная обмотка которого присоединена к регулируемому источнику переменного на0

пряжения. а вторичная одним выходом присоединена к общей точке соединенных выпрямителей и конденсаторов, а другим - к точке соединения конденсаторов, при этом выходы реле максимальной токовой защиты связаны с блоком управления коммутационным аппаратом и блоком обнаружения линии с поврежденной изоляцией, а выход блока управления коммутационным аппаратом связан с входом блока регулирования напряжения.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что оно дополнительно снабжено блоком контроля выпрямленного напряжения, выход которого связан с блоком управления коммутационным аппаратом.

Сущность изобретения: источник выпрямленного напряжения включен между нейтралью сети и клеммой заземления и выполнен в виде удвоителя напряжения и частоты с двумя конденсаторами, включенными последовательно между нейтралью сети и клеммой заземления, и двумя последовательно соединенными выпрямителями и питающим трансформатором. Первичная обмотка питающего трансформатора присоединена к регулируемому источнику переменного напряжения, а вторичная одним выходом присоединена к общей точке соединенных выпрямителей и конденсаторов, а другим - к точке соединения конденсаторов. Выходы реле максимальной токовой защиты связаны с блоком управления коммутационным аппаратом и блоком обнаружения линии с поврежденной изоляцией. Выход блока управления коммутационным аппаратом связан с входом блока регулирования напряжения. 1 з.п,ф-лы, 1 ил.