Устройство для компенсации активного тока замыкания на землю Советский патент 1980 года по МПК H02H9/08 H02H3/16 

Изобретение относится к устройствам для компенсации активной составляющей тока замыкания на землю и предназначено для использования,- в первую очеред в шахтных кабельных сетях, специфика эксплуатации которых требует повышенной надежности и безопасности эксплуатации. Изобретение может найти широкое применение как в промышленных, так и в городских мли сельских сетях с номинальным напряжением 6-10 кВ, Известно устройство для компенсации активной составляющей тока замыкания на землю, состоящее из дугогасящего реактора, установленного в нейтрали, бло ка выбора напряжения, однофазного трансформатора, первичная .обмотка которого подключена к выходу блока выбора напряжения, а. вторичная обмотка служит для подключения к нейтрали сети, а такж трехфазного трансформатора, две группы вторичных обмоток которого соединены по схеме зигзаг и подключены к выходу блока выбора напряжения, а первичная обмотка служит для подключения на напряжение сети 111Устройство обладает рядом недостатков: сложная схема, требующая дополнительно два специальных трансформатора; устройство трудно поддается автоматизации недостаточная точность настройки, так как требуется специальный блок регулирования напряжения; низкая надежность работы устройства. Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по назначению и технической сущности является устройство, содержащее дроссель насыщения и дугогасящую катушку, которая снабжена компенсирующей подмагничивающей и дополнительной обмотками, причем дополнительная обмотка соединена последовательно с /фосселем насыщения и подсое-. диняется к фаза, отстающей по отношению к поврежденной фазе J2. Недостатками этого устройства являются сложность осуществления автоматического регулирования компенсации, недостаточная точность настройки устрой ства, так как требуется специальное устройство для регулирования напряжения, подаваемого с отстающей фазы и, как следствие, снижается надежность работы сети. Целью изобретения является повышение точности компенсации. Эта цель достигается тем, что устройство для компенсации активного ток замыкания на землю, содержащее основной компенсирующий дроссель с подмагни чиванием, снабженный .дополнительной рабочей обмоткой, а также дополнительны дроссель с подмагничиванием, рабочая . обмотка которого последовательно соединена с дополнительной рабочей обмоткой основного компенсирующего дросселя дополнительно снабжено присоединитель ным тансформатором, в нейтраль которого включен основной компенсирующий дроссель, и блоком выбора фаз, причем последовательно соединенные рабочая обмотка дополнительного дросселя и . допо нительная рабочая обмотка основного ко пенсирующего дросселя включены через блок выбора фаз к вторичной обмотке присоединительного трансформатора, соединенной в треугольник. На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства для компенсации актив ного тока на землю, на фиг. 2 - вектор диаграммы напряжений в режиме замыка ния на землю. Устройство компенсации активного тока замыкания на землю (фиг. 1) содержит основной компенсирующий дроссель с подмагничиванием 1, снабженный компенсирующей 2, подмагничивающей 3 и дополнительной рабочей 4 обмоткам Компе}юирующая обмотка 2 включена между нулевой точкой сети 5 и землей, а подмагничивающая обмотка 3 подключе на к источнику постоянного тока UMf Устройство содержит также дополнительный маломощный дроссель с подмагничиванием 6, снабженный рабочей 7 и подмагничивающей 8 обмотками. Подмагничивающая офуютка 8 питается от источника постоянного тока C/nj. Последовательно соединенные рабочая 7 и доп нительная рабочая 4 обмотки подключены через блок выбора фаз 9 и присоединительный трансформатор 10 на линейное напряжением сети UQC. взятое между фазой, в которой произошло замык ие на землю, и фазой опережающей по отнощению к поврежденной фазе. Первич- . ная обмотка 11 присоединительнйго трансформатора 1О, соединенная в треугольник , подключена к фазам 5, а вторичная обмотка 12, соединенная в треу- гольник, включена на блок выбора фаз 9. При однофазном замыкании на землю, например фаза А (фиг. 2), на устройство подается линейное напряжение О до , взятое между фазой, в которой произошло замыкание на землю, и фазой, опережающей поврежденную фазу. Напряжение Уде распределяется на рабочей обмотке 7 дополнительного дросселя с подмагничиванием 6 (Uqp ) и дополнительной рабочей обмотке 4 основного компенсирующего дросселя с подмагничиванием lU. Напряжение О JL на дополнительной обмотке 4 обеспечивает встречное напряжение вводимой электродвижущей силы Е ei по отношению к активной составляющей .тока замыкания на землю. При точной компенсации тока замыкания на землю напряжение на дополнительной обмотке 7 совпадает по величине и противоположил по фазе напряжению, падающему на переходном сопротивлении в месте замыкания на землю. При возрастании актлвной составляющей тока замыкания на землю величина U j становится недостаточной для полной компенсации. В этом случае увеличивается подмагничивание в дополнительном дросселе с подмагничиванием 6, это уменьшает индуктивное сопротивление рабочей обмотке 7 , а следовательно, уменьшаетО л р и возрастает Uy. При уменьшении активной составляющей тока замыкания на землю для достижения полной компенсации необходимо уменьшить подмагничивание в дополнительном дросселе 6 до тех, пор, пока не будет выполнено условие-Ugji,-0) . Использование новых элементов блока выбора фаз и присоединительного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена в треугольник, позволило в случае возникновения замыкания на землю подать на устройство линейное напряжение, а не фазное, что повышает точность рабо- ты устройства при больших уровнях активного тока замыкания на землю. При этом диапазон допустимых значений активного тока, которой может быть скомпенсирован данным устройством, возрастает, в 5 Р сравнению с прототипом, где для компенсации подавалось фазное напряжение. В свою осередь повышение точности компенсации активного тока замыкания на землю и расширение диапазона компенсируемых токов позволяет повысить надежность работы компенсированной сети, а также повысить безопасность работы людей в случае замыкания на землю, что особенно важно В условиях шахтных электрических сетей. Формула изобретени Устройство для компенсации активно го тока замыкания на землю, содержа щее основной компенсируюишй дроссель с подмагничиванием, снабженный дополн тельной рабочей обмоткой, а также дополнительный дроссель с подмагничивани рабочая обмотка которого последователь но соединена с дополнительной рабочей обмоткой компенсирующего дросселя, , 46 отличающееся тем, .что, с целью повышения точности компенсации, оно снабжено присоединительным трансформатором, в нейтраль которого включен основной компенсирующий дроссель, и блоком выбора фаз, причем последовательно соединенные рабочая обмотка дополнительного дросселя и дополнительная рабочая обмотка компенсирующего дросселя пощслючены (Черезблок выбора фаз к вторичной обмотке присоединительного тран.сформатора, соединеишой в треугольник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 559325, кл. Н 02 Н 1/О2, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР N9 494817, кл. Н 02 Н 1/02, 1975.

i/ac

Ка

fi

Чл

uz.i