Воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02J3/00 H02H3/16 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в защитах от замыканий на землю электрических сетей с малыми токами замыкания на землю.

Известна воздушная линия электропередачи с фильтром токов нулевой последовательности на индукционных преобразователях тока l .

Недостатком известного устройства является необходимость точной установки индукционного преобразователя тока по касательной к окружности, проходящей через токопроводы воздушной линии электропередачи.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является воздушная линия электропередачи с фильтром токов нулевой последовательности, содержащей три индукционных преобразователя тока, расположенные вблизи проводов линии и соединение последоваг тельно 2 ,

Известное устройство не требует специальных фазоповоротных схем, поэтому является перспективным для определенного типа расположения проводов. Однако, как показывает опыт монтажа таких индукционных преобразова-

телей тока на опорах воздушных линий электропередачи, удобным и перспективным является разработка таких фильт эов тока нулевой последовательности, где возможно использование для крепления только деталей опор, т.е. нет необходимости разработки специальных конструкций для кретения индукционных преобразователей

10 тока.

Цель изобретения - облегчение установки и монтажа фильтра токов нулевой последовательности на опоре воздушной линии с расположением про15водов в одной плоскости.

Указанная цель достигается тем, что воздушная линия электропередачи трехфазного переменного, тока, содержащая три токопровода, распо20ложенные в одной плоскости, три индукционных преобразователя тока, соединенные последовательно ось первого и второго индукционного преобразователя тока перпендикулярна

25 прямой, проходящей через провода воздушной линии, третий индукционный преобразователь тока расположен под средним проводом параллельно указанной прямой, первый и второй

30 индукционные преобразователи тока. располагают на упомянутой прямой соотпотственно между каждым из крайних и средним проводом на одинаковом расстоянии от этих проводов указанные индукционные преобразователи тока включены согласно и со динены в разомкнутый треугольник, причем отношение чисел витков трет го и каждого из двух других индукционных преобразователей тока определяется по выражению 32h() 3D3 где D - расстояние между крайними проводами линии электропередачи, м; h - расстояние от среднего про вода до оси третьего индук ционного преобразователя тока, м. На фиг.1 показано расположение и соединение индукционных преобразователей тока; на фиг,2- .графич ки представлены угловые соотношени между индукционным преобразователе тока и проводами. Провода 1, 2 и 3 воздушной линии электропередачи расположены в одно плоскости, индукционный преобразователь 4 тока расположен на одинак вом расстоянии от проводов 1 и 2, дукционный преобразователь 5 тока расположен на одинаковом расстояни от проводов 2 и 3, причем ось указанных индукционных преобразователей тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, индукционный преобразовател б тока расположен на перпендикуляр к прямой, проходящей через провода 1, 2 и 3 воздушной линии, на одина ковом расстоянии от крайних провод 1 и 3, ось индукционного преобразователя 6 тока параллельна прямой проходящей через провода 1, 2 и 3. Начало обмотки индукционного пр образователя 4 тока (ИПТ) соединено с концом обмотки ИПТ 5, начало обмотки ИПТ 5 соединено с началом обмотки ИПТ 6. Работа фильтра токов нулевой по следовательсности основана на прин ципе электромагнитной индукции. По проводам 1, 2 и 3 протекают рабочие токи нагрузки ii ImSinut i,,(wt-120°)(I) i,((ot-fl20°). Для каждого ИНДУКЦИОННОГО преоб разователя (фиг.2) значение проекции магнитной индукции от токов (1) на его ось определяется cosoi:i В ,Z. i - ток, протекающий по где i; проводам; cos к - косинус угла между ортогональю линии, соединяющей провод j с индукционным преобразователем тока К и осью этого индукционного преобразователя тока; расстояние между проводом j и индукционным преобразователем тока К. Для данного случая j пр.инимает значение 1, 2иЗ,аК-4, 5и6. Значение ЭДС, наведенное в индукционном преобразователе тока, пропорционально значению магнитной индукции При нормальном режиме работы электрической сети необходимо,чтобы сумма выходного сигнала на объединенном выходе индукционных преобразователей тока была равна нулю ,. О,(3) или для :идентичных преобразователей тока B +BC+B O.(4) . Учитывая (2) получим COSOi|4 . . COS Л 24 В,+В,+ В.а, ,i,o),u,f;f. . Л.Н COS ч ri/1 и; . Так как конструктивно индукционные преобразователи 4 и 5 тока расположены на одинаковом расстоянии между каждым из крайних проводов 1 и 3 и средним проводом 2 и ось указанных индукционных преобразователей тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, то соблюдаются следующие условия: СОБОЛИ COSOilS QOSft sr . Ц 24 - 35 COS COS . -,. e,5 - 5;r Для упрощения расстояние от крайнего токопровода I до индукционного преобразователя 4 614 примем равным единице, тогда, учитывая, что COSui|4 COS(li;24 COSa 25- COSOJjj COSfli|5 cos6ij4 l, получим В4+В5 (( 12-1з) -§i,.2i2-| i,. 222 Учитывая, что - ii З 5 ° 5 и лучим B4+B5 2ig+5fi2 т.е.такое соединенные расположение катушек индукционных преобразователей тока позволяет измерить ток Среднего вода i. Конструктивное располож индукционного преобразователя 6 на перпендикуляре к прямой, прох щей через провода 1 и 3 с осью, лельной указанной прямой, позвол соблюдать следующее условие: СОВ, COS«26 1. Тогда « П 4 cos 0616. 1 . . cos В,- 1,-р .i,-3-+ 1 J 636 Ь fc|62 026 Учитывая, что . cosalib ., . cosoii6 -е- - -Ь-еТб г-Т Г получим в -1ЛДля того, чтобы сумма выходного нала была равной нулю необходимо чтобы В, или J.cjos 3k „81 3 - 76 бзб ЭДС ИПТ пропорциональна числу витков. Считая число витков ИПТ4 и ИПТ5 равным W , а число витков ИПТ6 равным Wg, получим 2 . W,| . W (-i- 6 &26 Выразив указанные расстояния через конструктивные размеры лиСц -Tf , где D - расстояние между крайними проводами, и обозн чив расстояние от ИПТ6 до проводо линии б h, получим б(н+;т;1) S Отсюда, для удовлетворения услови (3) при заданном расстоянии от ИП до плоскости проводов 1, 2 и 3 не ходимо, чтобы отношение К чисел витков ИПТ6 и каждого из ИПТ4 и ИПТБ было равно к Нб 32(4hVD) . T. . При появлении в электрической ти тока нулевой последовательност например в режиме замыканий на зе 31о. Следовательно, , т.е. такое конструктивное располо жение индукционных преобразовател тока образует фильтр тока нулевой последовательности без вторичных фазоповоротных цепей. .Необходимо отметить, что такое конструктивное выполнение удобно монтаже на воздушных линиях электропередачи, так как индукционные преобразователи 4 и 5 тока располагаются на траверсе опоры воздушной линий, а индукционный преобразователь б Тока - на стойке опоры воздушной линии. Формула изобретения 1.Воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока, содержащая три токопровода, расположенные в одной плоскости, три индукционных преобразователя тока, соединенные последовательно, ось первого и второго индукционного преобразователя тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, третий индукционный преобразователь тока расположен под средним проводом параллельно указанной прямой, отличающаяся тем, что, с целью облегчения установки и монтажа индукционных преобразователей тока на опоре воздушной линии, первый и второй индукционные преобразователи тока -j располагают на упомянутой прямой соответственно между каждым иЗ крайних и средним проводов, указанные индукционные преобразователи тока включены согласно и соединены в разомкнутый треугольник. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что отношение чисел витков третьего и каждого из двух других индукционных преобразователей тока определяется по выражению 32h( D) зБ где D - расстояние между крайними проводами линии электропередачи, м; h - расстояние от среднего провода до оси третьего индукционного преобразователя тока, м. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1.Авторское свидетельство СССР № 222498, кл. G 01 R 19/28,04.09.65. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2470089/24-07, кл. Н 02 j3/OO, Н 02 Н 3/16, 28.05.79.