Устройство для быстродействующей компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H02H9/08 

сети 6, блок 7 выбора напряжения, дополнительный конденсатор 8 и дополнительную обмотку 9 дросселя 1. Конденсаторы 2 подключены между нулевой точкой сети и землей через управляемые ключи 3. Входа управляемых ключей 3 связаны с выходами блок 4 управления ключами. Входы блока

,4 управления ключами соединены индивидусшьнылда цепями с выходом аналогоцифрового. Преобразователя 5, который предназначен для преобразования постоянного напряжения U , поступгиощего на его вход, в цифровой двоичный код при котором на каждом индивидуальном

.выходе формируется один из двух сигff

или

налов:

Выход блока 7 выбора напряжения, через конденсатор 8 подключен к дополнительной обмотке 9 дросселя 1. С помощью блока 7 выбора напряжения осуществляется пoдкJШчeниe дополнительной обмотки 9 к фазе сети, опережающей по последовательности поврежденную фазу сети.

Основной дроссель 1 с конденсаторами 2 обеспечивает компенсацию емкостной составляющей тока замыкания на землю. В случае, если емкость сети 6 равна нулю, на вход аналогоцифрового преобразователя 5 подается напряжение управления U такой величины, при которой на его индивидуальных выходах формируется сиги в результате все управ налы

ляющие ключи 3 будут открыты При включении емкости сети расстройка компенсации возрастает s cfopOHy недокомпенсации и для уладньшения ее следует уменьшить напряжение управления Оу на входе аналого-цифрового преобразователя, что призведет к закрытию отдельных управляемых ключей, и, следовательно, к уменьшению расстройки компенсации. Избирательное включение или отключение конденсаторов 2 обеспечивает аналого-цифровой преобразователь.

Требуемая точность настройки компенсации-достигается выбором соответствующего числа м конденсаторо 2, емкость которых выбирается из условия

-Ы. L, IK

где - ток i-ro конденсатора; 1ц, - ток дросселя; i - порядковый номер конденсатора.

, при п 7 остаточная расстройка компенсации не будет превышать

V t-fr 10 О , 7 8 %

Компенсация активной составляюще тока замыкания на землю осуществляется следующим o6Da3ONFi

При замыкании одной фазы на, землю (например, фазы А) на дополнителную обмотку 9 дросселя 1 через блок 7 выбора напряжения и конденсатор 8 подается напряжение опережающей фазы VP, которое обеспечивает встречное направление вводимой ЭДС по отношению к активной составляющей тока замыкания на землю.

Сопротивление на зажимах дополнительной обмотки дросселя, вносимое из первичного контура при его резонансной настройке с емкостью сети, является активным и равным

- - Л

овт.рез g- g. г V)uV

где К - коэффициент трансформации

между дополнительной, и основной обмотками дросселя;

5- проводимость потерь в стали дросселя;

активное сопротивление обг . мотки дросселя;

Л индуктивность обмотки дросселя;

9 проводимость активных потер в изоляции сети.

Для полной компенсации потенциала на поврежденной фазе сети относительно земли, т.е. для полной компенсации тока заглыкания на землю, необходимо, чтобы подводимое извне к дополнительной обмотке дросселя напряжение трансформировалось в цепь нулево последовательности сети по величине и по направлению, равным ЭДС источника. Номинальное напряжение дополнительной обмотки дросселя равно 110 в Поскольку коэффициент трансформации Кт выбран равным

Кт 0,5 Кт.-тр,

где Кт.тр - коэффициент трансформа. мации между низким и

высоким напряжением сетидля достижения полной компенсации необходимо, чтобы величина емкостного сопротивления ) дополнительного конденсатора, через которое подводится фазное вторичное напряжение сетИ (220 В) к дополнительной обмотке дросселя была равНа Y1 R обм.рез т.е. -, .

... -Ггк

e-vi- e-.

«

Величина g,r и L дросселя в процессе эксплуатации не изменяется; активные потери в изоляции кабель7 ной сети изменяются во времени незначительно и поэтому также принимгиотся пocтoяинымиJ поэтому величина X также будет постоянной; Она устанавливается один раз при наладке и в процессе эксплуатации не регулируется. .

По Кире старения изоляции кабельной сети может потребоваться некоторая корректировка величины вводимого напряжения, что достигается обычным реостатом, подключенным параллельно дополнительной обмотке 110 В дросселя. Если в процессе эксплуатации сети для полной компенса ии тока ОЗНЗ требуется увеличить установленное ранее значение сопротивление реостата, то это значит, что результирующее сопротивление изоляции сети уменьигалось по сравнению с предшествующим уровнем и наибо рот; Таким образом, периодическая корректировка сопротивления реостата с регистрацией его величины позволяе попутно осуществлять профилактический контроль уровня изоляции сети. Такая корректировка может потребоваться не чаще одного раза в год, а то и реже в зависимости от скорости старения изоляции. Феррорезонансные явления в данно устройстве не имеют места, поскольку отсутствует нелинейное индуктивное сопротивление. Быстродействие настройки компенсации обеспечивается тем что дли настройки конденсаторной при ставки, а также в блоке выбора напря жения, применены тиристоры. Таким образом, предлагаемое устройство расширяет функциональные возможности система компенсации емкостных Фоков замыкания на aeMnsti в которой использован нере улируемый дроссель, а резонансная настройка компенсации обеспечивается регулированием емкости 1 онденсаторов, включенных параллельно этому дросселю. В предложенной схеме автоматически компенсируется также и активная составляющая тока закыкания на землю,Пр этом в процессе эксплуатации сети и при изменении ее емкости не требуетс регулирования каких либо параметров схемы для достижения этой дополнительной компенсации. Поскольку параметры компенсирующего дросселя остаются неизменнында. Компенсация емкостной и активной составляющих тока замыкания на землю позволяет уменьшить величину остаточного тока в месте закыкания до уровня высших гармоник, что способствует самопогасанию заземлякицей электрической дуги и предупреждает значительные разрушения изоляции кабеля от теплового воздействия дуги. Вследствие этого повышается надежность электроснабжения потребителей в компенсированных электрических сетях высокого напряжения и безопасность обслуживания электроустановок. Формула изобретения Устройство для быстродействующей компенсации емкостного тока замыкания за землю в сети переменного тока по авт. св. 748621, отличаю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем компенсации активной составляющей однофазного тока замыкания на землю, оно дополнительно снабжено пqcлeдoвaтJЭЛьнo соединенными блоком выбора напряжения, допо;1нительным конденсатором и дополнительной обмоткой дросселя, причем вход блока выбора напряжения подключен к фазам сети. : Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствоСССР 748621, кл. Н 02 Н 9/08, 1978.

К В .с

т;