Устройство для автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю и потенциала на поврежденной фазе

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (6!) Дополнительное к авт. свид- ву (22) Заявлено 27,.07.81 (2т)3324086/24-07 У )М К т-3

Н 02 Н 9/08 с присоединением, заявки HP (23) ПриоритетГосударственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15.0133 Бюллетень HP 2

Дата опубликования описания 15.01.83 ($3) УДК 621. 318 ° . 43(088.8) Д. Н. Степанчук, A.A. Чупайленко, В.И. Груб . -"=::(Рдр,„„

М.И.Макаров, Л.Л.Голъдфельд, С.Е.Блейхм нт, - -"" " Р

А.Х.Корниенко, Б.ИеМеламед и Ф.В.Суков, ;; :.„-2;;,, / ° е в

Щ

Зн оу Г»» Д 1 . донедиие ордена Трудового Красного Знамени . политехнический институт (22) Авторы изобретения (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ТОКА

ОДНОФАЗНОГО ЗИЖКАНИЯ HA ЗЕМЛЮ И ПОТЕНЦИАЛА

flA ПОВРЕЛЩЕННОЙ ФАЗЕ

Изобретение относится к автоматическим устройствам компенсации тока и напряжения одиофазного замыкания на эемлюи предназначенодля использования, в первую очередь, в шахт ных высоковольтных кабельных сетях, - специфика эксплуатации которых требует

-повышенной надежности H безопасности работы компенсированной сети, а кроме того, может найти широкое применение как в промыаяенности, так и в городских.или сельских сетях. Известно устройство для автомати-. ческой компенсации тока и напряжения однофазного эаьыканкя на землю, содержащее присоедкиителъный трансформатор с основной вторичной обмоткой, трансформатор компенсации, трансформатор напряжения, блок управления компенсацией и трехфазный выключатель (13.

Недостатком sxoro устройства является то, что эффективность его работы резко снижается. с ростом величины емкостного тока сети.

Наиболее близким к предложенному по назначению и техничаскотГ сущности. является устройство для автоматической компенсации однофазного замыкания на землю и потенциала íà повреж» денной фазе, содержащее присоединительный трансформатор, первичная обмотка которого, подключенная к сети, соединена в звезду, нейтраль которой соединена с земпей через первичную обмотку однофазного компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка присоедининтельного трансформатора

1О соедкнейав звезду, к нейтрали которой подключена вторичная обмотка компенсирующего трансформатора, к другому концу которой подключен выход дополнительного блока регулироманкя, связанный с выходом основного блока регулирования, два входа которых соединены с нейтралью вторичной обмоткой присоединительного транс-. форматора, два других входа основно20 го и до"нитьно бло"ов р ул"рвания через два трехфазных тиристорных выключателя подключены к фазам вторичной обмотки присоединителъного трансформатора, управлякщие входы вышеупомянутых блоков подключены

x выходам блока управления компенсацией, входы которого подключены к выходам сетевого трансформатора напряжения, а сами блоки регулирова:ния выполнены в виде регулнруеыах

3О индуктивностей (2 3.

Формула изобретения

Устройство для автоматической компенсации тока опнофаэного замыкания на землю и потенциала на поврежденной фазе, содержащп прис- »-недостатком устройства является низкая надежность вследствие использования большого количества сложных блоков, а также специальных дросселей.

Цель изобретения — повышение на- 5 дежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве блоки регулирования снабжены разделительными трансформаторами, а в качестве регулируемой индуктинности используются автотрансформаторы с блоками переключения, причем выходы автотрансформаторов подключены к концам повышающих обмоток разделительных 15 трансформаторон через блоки переключения,концы понижающих обмоток разделительных трансформаторов являются выходами блоков регулирования, а один иэ выходов основного блока регулирования соединен с нулевой точКоА соответствующего тиристорного выключателя, другой выход которого соединен с выходом дополнительного блока регулирования.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из присоедини" тельного трансформатора 1, который подключается к сети 2. Присоединительный трансформатор 1 имеет первичную обмотку 3 и вторичную обмотку 4, Автотрансформатор 5 включен между нулевой точкой вторичной обмотки 4 и трехфазного тиристорного выключателя 6. Переключение авто- 35 трансформатора 5 осуществляется при помощи блока переключения 7, который включен в повышающую обмотку разделительного трансформатора 8.

Элементы 5, 7 и 8 образуют основ- 4р ной блок регулирования 9.

Дополнительный блок регулирования

10 состоит из автотрансформатора 11, включенного между нулевой точкой вторичной обмотки 4 и вторичного трех - 4 фаэного тиристорного выключателя 12, второго блока переключения 13 и разделительного трансформатора 14.

Понижающие обмотки основного 8 и дополнительного 11 разделительных трансформаторов, соединенные последовательно, нключены между выключателем 6 и одним иэ концов вторичной обмотки 15 компенсирующего трансформатора 16. Другой конец вторичной обмотки 15 трансформатора 16 соединен с нулевой точкой вторичной обмотки 4 присоединительного трансфор. матора 1. Первичная обмотка 17 компенсирующеro трансформатора 16 включена между землей и общей точной 60 первичной обмотки 3 присоедиНительного трансформатора 1.

Блоки переключения 7 и 13 регулируются блоком управления комненсацией 18, вход которого соединен с выходом трансформатора напряжения

19, который подключен к сети 2, Устройство работает следующим образом.

Чтобы исключить ток в прврежденной фазе и скомпенсировать ее потенциал до нуля при любом значении сопротивления в месте замыкания на землю, необходимо к компенсирующей

ЭДС, создаваемой обмоткой 15 компенсирующего трансформатора 16, прибавить некоторое корректирукщее напряжение, содержащее продольную и поперечную составлякщие.

Продольная составлянхцая ЭДС снимается с понижающей обмотки основного разделительного трансформатора

8, т.е. с основного блока регулиро вания 9. Причем автотрансформатор 5 включается между нулевой точкой сети и фазой, н которой произошло замыкание на землю (соответствующий тиристор трехфазного выключателя 6 на чертеже зачернен ).

Поперечная составляющая ЭДС снимается с понижающей обмотки дополнительного разделительного трансформатора 14, т.е. с дополнительного блока регулирования 10. Причем автотрансформатор 11 включается между ну-. левой точкой сети и фазой, опережакицей фазу, в которой произошло замыкание на землю (соотнетствующий тиристор трехфазного выключателя 12 на чертеже зачернен ).

Блоки переключения 7 и 13 позволяют производить регулировку автотрансформаторов 5 и 11.

Основной 8 и дополнительный 14 разделительные трансформаторы позволяют снизить ток в обмотках автотрансформаторов 5 и 11.

Блок управления компенсацией 18, управлякщий одновременно основным 9 и дополнительным 10 блоками регулирования, контролируя продольную и поперечную составляющие потенциала поврежденной фазы относительно земли, автоматически устанавливает необходимые величины продольной и поперечной ЭДС, которые в сумме с ком- пенсирующей ЭДС, создаваемой нторичной обмоткой 15 компенсирующего трансформатора 16, позволяют скомпенсировать обе составляющие потенциала поврежденной фазы относительно земли до нуля.

Использование новых элементов позволяет упростить устройство компенсации, повысить его надежность.

Г

Ю

Л динительный трансформатор, первич.ная обмотка котороГо, подключенная к сети, соединена в звезду, нейтраль которой соединена с землей через пер- . вичную Обмотку однофазного компенснрукщего. трансформатора, вторичная

5 обмотка присоещтнительного трансформатора соединена в звезду, к нейтрали которой подключена вторичная обмотка компенсирующего трансформатора, кдругому концу которой подключен выход 10 дополнительного блока регулирования, связанный с выходом основного блока регулирования, два входа которых соединены с нейтралью вторичной обмотки присоединительного трансформатора, 15 два других входа основного и допол1нительного блоков регулирования через ва трехфазных тиристорных выключателя подключены к фазам вторичной обмотки присоединительного трансформа- 2О .тора, управляющие входы вышеупомяну" тын блоков подключены к выходам блока управления компенсацией, входы которого подключены к выходам сетевого транс. форматора напряжения, а сами блоки регулирования выполнены в виде регулируемых индуктивностей, о т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью повьпнения надежности, бл IKH регулирования снабжены разделительными трансформаторами, а в качестве регулируемой нндуктивности используются автотрансформаторы с блоками переключения, причем выходы автотрансформаторов подключены к концам повыаакщих обмоток разделительных трансформаторов через блоки переключения, концы понижакщих обмоток разделительных трансформаторов. являются выходами блоков регулирования, один иэ выходов основного блока регулирования соединен с нулевой точкой соответствукщего тиристорного выключателя, другой выход которого соединен с выходом дополнительного блока регулирования..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Муэилевский А.A. Метод глубокого снижения потенциала аварийной фазы относительно земли в электроустановках с изолированной нейтралью."Уголь", .1978, 9 8, ст. 49-51.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2912279/24-07, кл. Н 02 Н 9/08 1980.

ВКИИПИ Заказ. 11143/74

Тираж 61S Подпи ноеФилиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4