Электрическая сеть Советский патент 1978 года по МПК H02G7/16 H02J3/00 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ

Изобретение относится к электроэнергетической промышленности и может найти нрименение в установках для плавки гололеда постоянным током на проводах и тросах воздушных линий электропередачи при плавке с использованием земли в качестве обратного провода. Известны сети, содержащие трансформаторы с глухо заземленным нейтралом, устройство для плавки гололеда постоянным током и контур заземления подстанции в качестве рабочих заземлений для возврата постоянного тока по земле I. При плавке гололеда постоянным током с использованием земли в качестве обратного провода и контуров заземлителей неизбежно попадание постоянного тока в цепь переменного тока по заземленным нейтралям трансформаторов, что приводит к их подмагничиванию, росту потерь в стали трансформаторов и искажению напряжения. Эти обстоятельства затрудняют, а зачастую, исключают использование контуров заземлений подстанций в качестве рабочих заземлений для постоянного тока плавки. Известна также электрическая сеть, содержаш,ая трансформаторы с заземленными нейтралями, устройство для плавки гололеда постоянным током и контуры заземления подстанций в качестве рабочих заземлений для возврата постоянного тока по JCMJie |2j. В данном случае для исключения затекания постоянного тока плавки в нени переменного тока, в качестве обратного провода с одного конца обогреваемой линии можно использовать контур заземления подстанции, присоединить к нему отрицательный нолкх- выпрямительной установки, при этом с противоположного конца линии должно быть предусмотрено специальное заземл ние, вынесенное с территории подстанции. Выполнение выносного заземления, расчитанного нн протекание тока плавки порядка 1000 А, является сложным и дорогостояшим. С целью повышения надежности работы сети в период плавки гололеда в предлагаемой электрической сети в нейтралях трансформаторов установлены параллельно токоограннчивающий низковольтньтй элемент, разрядник и коммутационный анпарат. В качестве токоограничивающего элемента может быть использовано активное сопротивление или конденсатор. Кроме того, между нейтралью трансформатора и низковольтным токоограничивающим элементом включен предохранитель. Кроме того, параллельно конденсатору может быть подключен тиристорный контактор. а последовательно с тиристорным контактором включено разрядное сопротивление. Наличие токоограничивающего элемента препятствует ответвлению постоянного тока в нейтрали трансформаторов в нормальном режиме работы сети при плавке на одной из линий, однако, при аварийных режимах работы сети (например, при несимметричных коротких замыканиях на землю, либо ненолнофазных режимах) неизбежно протекание переменного тока по нейтралям трансформаторов и наличие токоограничивающего элемента может привести к неправильной работе релейной зашиты сети. Возможное изменение режима работы сети предотвращается шунтированием токоограличивающего элемента, для чего параллельно ему включен .разрядник, срабатывающий при увеличении напряжения между нейтралью и землей до заданного уровня. Подключенный n;jp;jj.ie,nbMo разряднику коммутационный апiKipar, включаясь после срабатывания разрядuiiKa, предотвращает повреждение последнего и создает режим глухого зазе.мления нейтрали. На фиг. 1 представлена схема описываемой сеги; на фиг. 2 - один из вариантов выполнения токоограничиваюп1его сопротивления. К контуру зазем;1ения подстанции 1 подключены выпрям1пельный агрегат 2 для плавки голо,)е.аа на линии 3 и нейтраль трансформатора 4. К контуру заземления подстанции 5 подключены противоположный конец обогрейлемой линии 3 и нейтрали трансформаторов 6 и 7. При плавке постоянный ток может растекаться не только по земле, но и по сети через нейтрали трансформаторов 4, 6 и 7. Для ограничения постоянного тока, ответвляющегося в трансформаторы 4, 6 и 7, между их нейтралями и контурами заземления 1 и 5 параллельно установлены токоограничивающие низковольтные элементы 8, разрядник 9 и коммутационный аппарат 10. В качестве токоограничиваюидего низково. ьтнсго элемента могут быть использованы активное сопротивление, а также конденсатор. Кроме того, с целью увеличения надежности токоограничивающего элемента между ним и нейтралью трансформатора включен предохранитель 11. На фиг. 2 показан один из вариантов токоограничивающего сопротивления 8, в качестве которого применен конденсатор, с целью облегчения и увеличения надежности параллельно ему подключен тиристорный контактор 12, последовательно с которым включено разрядное сопротивление 13. Коммутационный аппарат 10 должен быть Снабжен устройством для включения, запускающегося, например, от датчика тока 14, установленного в цепи разрядника 9. Токоограничивающий элемент 8 выбирается таким образом, чтобы резко ограничить величину постоянного тока, ответвляющегося при плавке в нейтрали трансформато1 ов, либо предотвратить его протекание по нейтралям полностью. При этом для переменного тока, который может появиться в нейтралях (например, при несимметричных коротких замыканиях на землю, длительных неполнофазных режимах), сопротивление этого элемента должно быть, по возможности, ничтожным. В случае резкого возрастания переменного тока через токоограничивающий элемент на нем возрастает и напряжение. Термическая устойчивость токоограничивающего элемента 8 обеспечивается последовательно включенным ему предохранителем 11. При срабатывании предохранителя 11, его восстанавливающееся напряжение прикладывается к параллельно включенному разряднику 9, вольтсекундная характеристика которого согласована с соответствующими характеристиками изоляции нейтрали. При срабатывании разрядника подается импульс на включение шунтирующего коммутационного аппарата 10 и может подаваться импульс на отключение установки плавки гололеда. Если в качестве токоограничивающего элемента 8 (фиг. 2) использован конденсатор, то при возрастании на нем напряжения и достижении заранее заданного уровня включается тиристорный контактор 12, что обеспечивает ограничение напряжения на токоограничивающем элементе 8. Каскадное срабатывание тиристорного контактора 12, разрядника 9 и коммутационного аппарата 10 при авариях, во время плавки обеспечивает режим заземления нейтрали, аналогичный глухому заземлению, что необходимо по условиям работы изоляции и релейной защиты сети. Устранение растекания постоянного тока плавки по сети переменного тока позволяет использовать контуры заземления подстанций в качестве рабочих заземлителей для отвода постоянного тока в землю при плавке по схеме с использованием земли в качестве обратного провода. Отказ от дорогостоящих выносных заземлителей даст существенную экономию при эксплуатации установок плавки гололеда. Формула изобретения 1.Электрическая сеть, содержащая трансформаторы с заземленными нейтралями, устройство для плавки гололеда постоянным током и контуры заземления подстанций в качестве рабочих заземлений для возврата постоянного тока по земле, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности в нейтралях трансформаторов установлены параллельно токоограничивающий низковольтный элемент, разрядник и коммутационный аппарат. 2.Электрическая сеть по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве токоограничивающего низковольтного элемента использовано активное сопротивление. 3.Электрическая сеть по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве токоограничивающего низковольтного элемента использовано конденсатор. 4.Электрическая сеть по п. 1, отличающаяся тем, что между нейтралью трансформатора и низковольтным токоограничивающим элементом включен предохранитель. 5.Электрическая сеть по п. 1 и 3, отличающаяся тем, что параллельно конденсатору подключен тиристорный контактор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

М., СЦНТИ ОРГРЭС, 1969 г.

О

ll

/м

VI

-рЦп

1

IT гь1

Е