УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА КОМПЕНСАЦИИ Советский патент 1972 года по МПК H02J3/12 

Надежность работы электрических сетей существенно повышается при применении автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю. Для этого используют автоматические регуляторы, настраивающие дугогасящие аппараты при нормальных условиях работы сети. При замыкании на землю регуляторы отключаются. Однако в ряде случаев они не обеспечивают гашения заземляющих электрических дуг. В режиме замыкания на землю, например, лри обрыве провода одной фазы л различных переключениях, связанных с поиско.м «земли, расстройка компенсации увеличивается, что приводит к увеличению тока заземляющей дуги и, как следствие, к аварии.

Известны устройства для автоматического регулирования тока компенсации при дуговом замыканИИ на зе.млю в высоковольтных сетях, содержащие трансформатор напряжения, схему блокировки по напряжению смещения нейтрали, магнитное аналоговое регулируемое запоминающее устройство, выход которого подключен на вход исполнительного органа.

Цель изобретения - повыщение точности регулирования. Для этого предлагаемое устройство снабжено блоком выбора поврежденной фазы, входы которого подключены на напряжения фаз сети, а выход - на вход фазочувстБительного усилителя. Второй вход фазочувствительного усилителя через блокирующий элемент подключен на напряжение смещения нейтрали, а выход - на вход запоминающего устройства.

Блок выбора поврежденной фазы состоит из трех реле минимального напряжения, обмотки которых подключены к фазным обмоткам трансформатора напряжения, а нормально за мкнутые контакты включены между указанными обмотками трансформатора напряжения и первым входом фазочувствительного усилителя.

При возникновении заземляющей дуги в одной из фаз напряжение на последней резко снижается, но не до нуля. Это связано с тем, что дуга имеет некоторое активное сопротивление, которое можно оценить по коэффициенту К полноты замыкания на землю. По опытным данным, полученным в действующих сетях, ,9-0,95, т. е. напряжение на поврежденной фазе снижается до от номинального. В этот же момент напряжение смещения нейтрали (напряжение на дугогасящей катушке) резко возрастает до величины, соответственно близкой к фазному напряжению. При прерывистой заземляющей дуге в момент ее обрыва напряжение на поврежденной фазе медленно восстанавливается до номинального, а напрял ение смещения нейтрали экспоненциально затухает до значения, соответствующего нормальному режиму. Вновь возникающая дуга приводит к повтор&нию процесса, который в зависимости от величины расстройки компенсации может .тибо прекратиться, либо развиться в межфазное короткое замыкание. Если уменьшить расстройку компенсации, ток в дуге снижается, а бестоковые паузы увеличиваются. При точной настройке, когда скорость нарлстания на дуговом промежутке меньше скорости деионизации, заземляющая дуга гаснет.

Работа предлагаемого устройства основана на измерении сдвига фаз между напряжением смещения нейтрали и напряжением поврежденной фазы, когда последняя заземлена через активное сопротивление. При точной настройке компенсации угол между указанными напряжениями равен нулю. При отсутствии замыкания на землю устройство отключается, но включается регулятор компенсации, работающий в нормальных режима.х работы сети. Таким образом решается проблема компенсации емкостных токов замыкания на землю.

На фиг. 1 представлена круговая диаграм.ма для определения расстройки ко.х пенсаций при замыкании на землю через заземляющую дугу; на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства.

На диаграмме РА - падение напряжения на активном сопротивлении заземляющей дуги в поврежденной фазе Л; РО - напряжение смещения нейтрали, точка Р имеет потенциал земли; ф - угол между напряжением поврежденной фазы и напряжением смещения нейтрали. При точной настройке cp 0, что соответствует перемещению точки Р в точку F, где расстройка компенсации У 0.

На диаграмме рассмотрен случай с перекомпенсацией ().

Устройство содержит трансформатор напряжения }, подключенный низковольтными обмотками к блоку 2 выбора поврежденной фазы, состоящему из трех реле минимального напряжения, включенных соответственно на три фазы сети. Блок 2 предназначен для выбора поврежденной фазы и отключения сигнала при отсутствии замыкания на землю- Выход блока 2 соединен с первым входом фазочувствнтельного усилителя 3, второй вход которого подключен к выходу блокирующего элемента 4. Блокирующий элемент предназначен для пропускания напряжения смещения нейтрали в режиме замыкания на землю. Выход фазочувствительного усилителя подключен к входу магнитного аналогового регулируемого запоминающего устройства 5, включающего двухдырочный трансфлюксор с входной, выходной и возбуждающей обмотками н возбуждающий генератор. Запоминающее устройство выполняет функцию интегрирования и запоминания сигнала. Выход запоминающего устройства связан с иснолнительным элементом 6, представляющим собой управляемый выпрямитель на тиристорах, нагрузкой которого является

обмотка 7 управления дугогасящего аппарата с поперечным подмагничиванием.

Устройство работает следующим образом.

Пониженное напряжение каждой из трех фаз сети подается со вторичной обмотки трансформатора напряжения 1 соответственно на три реле минимального напряжения блока 2 выбора поврежденной фазы. При замыкании на землю одной из фаз, например фазы А, ее напряжение относительно земли снижается, но не до нуля. Напряжение двух других фаз относительно земли возрастает до линейного. Следовательно, срабатывает реле минимального напряжения фазы /1, которое передает сигнал на первый вход фазочувствительного усилителя 3. На второй вход усилителя от сигнальной об.мотки 7 дугогасящего аппарата через реле максимального напряжения блокирующего элемента 4 подается напряжение смещения нейтрали нри его превышении величины 0,15 фазного напряжения. Если угол между векторами напряжений указанных сигналов не равен нулю, на выходе фазочувствительного усилителя ноявляется напряжение рассогласоьапия, поступающее на входную обмотку трансфлюксора запоминающего устройства 5. Сигнал интегрируется и запоминается на выходной обмотке этого устройства. Снятие информации производится при помощи возбуждающего генератора-мультивибратора. Выходное напряжение запоминающего устройства управляет исполнительным элементом 6, который регулирует ток нодмагничивания дугогасящего аппарата в требуемом направленииБлагодаря отсечке по амплитуде блоком выбора поврежденной фазы и блокирующим элементом работа предлагаемого устройства при нормальном режиме сети исключается.

Предмет изобретения

1.Устройство для автоматического регулирования тока компенсации при дуговом замыкании на землю в высоковольтных сетях, содержащее трансформатор напряжения, схему блокировки по направлению смещения нейтралн, магнитное аналоговое регулируемое запоминающее устройство, выход когорого подключен на вход исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком выбора поврежденной фазы, входы которого подключены на напряжения фаз сети, а выход - на вход фазочувствительного усилителя, второй вход которого через блокирующий элемент подключен на напряжение смещения нейтрали, а выход - на вход запоминающего устройства.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок выбора поврежденной фазы состоит из трех реле минимального напряжения, обмотка которых нодключены к фазным обмоткам трансформатора напряжения, а нормальнозамкнутые контакты включены между указанными обмотками трансформатора напряжения и первым входом фазоч}вствительного усилителя.

V/.