Устройство для автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали компенсированной сети Советский патент 1978 года по МПК H02J3/18 

Устройство содержит трансформатор 1 питающего центра, разъединитель 2, дугогасящий реактор 3, разрядник 4, конденсатор 5, полупроводниковый ключ 6 переменного тока, блок 7 управления ключом, трансформатор 8 напряжения, активные проводимости 9 и емкостные проводимости 10 фазных проводов относительно земли. Напряжение сигнала, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 8, поступает на вход блока 7, который автоматически управляет полупроводниковым ключом 6. В качестве ключа могут быть использованы тиристоры или симисторы. В нормальном режиме работы сети при разомкнутом ключе емкость, включенная между дугогасящим реактором 3 и землей, вызывает изменение настройки компенсации. При этом снижается напряжение нейтрали до уровня, определяемого величиной емкости и параметрами контура нулевой последовательности сети. Амплитуда напряжения смещения нейтрали компенсированной сети вырал ается соотношениемfiu-иф Y(do+k-P)(l-k)где ko - коэффициент несимметрии сети; Ьф - напряжение фазы; do - коэффициент демпфирования сети с изолированной нейтралью; k - коэффициент настройки компенсации; Р - потери в дугогасящем реакторе. Коэффициент настройки компенсации при включении конденсатор определяется по формулеf ,.V lo--LpGaKBгде U) - угловая частота; Lp - индуктивность реактора; Сэкв.- эквивалентная емкость последовательного резонансного контура. Х-, АС-Со 9кв - .,., .г, где ДС - емкость, включаемая в нейтраль сети;.Со - общая емкость фазных проводов относительно земли. Из формул (1, 2, 3) видно, что соответствующим выбором величины емкости АС, напряжение смещения нейтрали быть снижено до необходимого уровня. При замыкании на землю напрял ение нейтрали превыщает уровень, соответствующий нормальному режиму работы сети. На выходе блока управления появляется сигнал, за510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мыкающий полупроводниковый ключ переменного тока. При этом закорачивается конденсатор и восстанавливаются нормальные условия компенсации емкостных токов замыкания на землю. После исчезновения замыкания на землю и окончания переходного процесса восстановления нормальных напряжений фаз сети, блок управления обеспечивает размыкание ключа переменного тока. Защиту нолупроводникового ключа 6 от импульсов напряжений, появляющихся в момент возникновения замыкания на землю обеспечивает разрядник 4 и конденсатор 5. Импульсное пробивное напряжение разрядника выбирается несколько ниже допустимого напряжения ключа 6. В качестве ключа, например, для воздушных сетей 35 кВ, могут быть использованы тиристоры или симисторы пятого класса и выще, а их количество определяется параметрами разрядника. При применении разрядника типа РВИ - 0,5 с импульсным пробивным напряж;ением порядка 4-5 кВ необходим ключ из 4 или 6 тиристоров класса 22. Использование предлагаемого устройства позволяет поддерлшвать резонансный режим настройки компенсации в нормальном режиме работы сети, при этом напряжение смещения нейтрали не превышает допустимые уровни, а в режиме замыкаиия на землю обеспечивает нормальные условия гашения заземляющих дуг и снижает аварийность в раснределительных сетях всредствие переходов однофазных замыканий в многофазные. . Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали компенсированной электрической сети, содержащее дугогасящий реактор и полупроводниковый ключ с блоком управления, подключенным к трансформатору напрял ения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимального уровня напряжения нейтрали, в него дополнительно введены разрядник и конденсатор, причем полупроводниковый ключ, разрядник и конденсатор соединены параллельно между собой и включены в рассечку между дугогасящим реактором и землей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Режимы нейтрали в электрических системах. Киев, «Наукова думка, 1974, с. 153-160. 2. Авторское свидетельство СССР № 470888, кл. Н 021 3/188, 1972.