Устройство для защиты электрических сетей высокого напряжения от токов заземления

 

Класс "1с, 72

¹ 14061

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для защиты электрических сетей высокого напряжения от токов. заземления.

К патенту ин-,ной фирмы „Всеобщая компаиия электричества" (kllgemeiae Elektricitits Gesellschaft), в г. Берлине, Германия, заявленному 7 сентября 1926 года (заяв. свид.

М 11222).

Действительный изобретатель ин-ц В. Петерсен (W. Ре1егзеп).

Приоритет от 5 апреля 1917 года на основании ст. 4 Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности. !

0 выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1930 года.

Воздушные сети высокого напряжения страдают от заземления, вызываемого разрядами. у изоляторов, благодаря которым образуется, перемежающаяся вольтова дуга заземления, влекущая всевозможные дурные последствия в установке. Устранение указанных вредных последствий достигается компенсированием емкостной составляющей тока заземления при помощи индуктивной составляющей, получаемой вследствие прохождения тока заземления через реактивную катушку, включенную между зазе.иляющим устройством установки и нулевой точкой генератора или трансформаторов, рассчитанной так, чтобы ее индуктивная проводимость равнялась емкостной проводимости на землю проводов всех незаземленных фаз защищаемой установки.

Наряду с безваттно опережающей слагающей ток заземления получает также ваттную слагающую, которая соответствует потерям в цепи заземления. Эта ваттная слагающая остается после уравпительного процесса в точке заземления в качестве остаточного тока. Ее можно, однако, ограничить илп уничтожить (что представляется необходимым при очень высоких остаточных токах) — посредством введения вспомогательного напряжения, которое в предельном случае лежит в фазе с током реактивной катушки. С целью компенсирования образующейся ваттной составляющей тока заземления, согласно настоящему изобретению, предлагается последовательно с указанной реактивной катушкой включать электрический генератор тока, совпадающего по фазе с током реактивной катушки.

На схемах фпг. 1, и 2 изображают включения с применением генератора тока и фиг. 3 — с применением трансформатора вместо генератора тока.

Для технического разрептения этой задачи можно воспользоваться разнообразными приемами. Так, например, на фиг. 1 пока зано, каким образом требуемое вспомогательное напряжение получается посредством включения последовательно с реактивной катушкой il коллекторной.машины Z произвольной конструкции с последовательной характеристикой. Когда, в случае заземления, через цепь катушки проходит ток, то в приводимой- в действие машине индуктируется электродвижущая сила, совпадающая по фазе с током реактивной катушки, которая в комбинации с этим генератором компенсирует не только емкостную слагающую тока заземления, но и его ваттную слагающую, соответствующую потерям в цепи этого тока, так что точка заземления остается без тока. Посредством регулирования коллекторной машины можно устанавливать произвольно степень такого компенсирования. Вместо коллекторной машины можно применить, например, асинхронную машину, приводимую в действие в условиях, превышающих синхронизм, и работающую, как асинхронный генератор.

Введением этого вспомогательного напряжения можно произвольно уменьшать затухание системы, так что возможность га- шения тока заземления еще более повышается.

В способе действия устройства ничто не меняется, если вместо непосредственного присоединения генератора К он присоединяется через последовательный трансформатор.

При описанных выше устройствах компенсирование ваттной слагаюшей и безваттной слагающей тока заземления производится совместно для обеих этих слагающих.

Можно, однако, производить компенсирование ваттной слагающей отдельно. На схе„ме фиг. 2 параллельно катушке d, т.-е. между нулевой точки сети и землею, введен непосредственно или через трансформатор подходящий генератор тока К (например, колл екторная машина или асинхронный генератор), который под действием фазного напряжения дает, при непосредственном присоединении, в цепи заземления ваттный ток такой же или приблизительно такой же величины, как и ваттная слагающая тока заземления. Катушка d, с целью присоединения этого генератора, может служить трансформатором.. При трансформаторной передаче мощности генератора компенсирование тока заземления обеспечено в том случае, когда ваттная мощность генератора тока равна произведению ваттной слагающей тока заземления на фазное напряжение. Такое устройство изображено на схеме фиг. 2, rpе генератор тока присоединяют параллельно к реактивной катушке d или к части ее и служит для генерирования тока, совпадающего по фазе с напряжением катушки d.

Дальнейшая группа устройств дает возможность компенсировать ваттную слагающую вместо генератора Х при помощи трансформатора, включенного вторичной обмоткой, в котором правильное фазное положение напряжения устанавливается при помощи автоматических включаиелей или реле, приходящих в действие только под влиянием смещения в распределении напряжения, возникающего при заземлении, При устройстве, показанном на фиг. 3, вторичная обмотка вспомогательного трансформатора с включена совместно с промежуточным сопротивлением f между нулевой точкой и землей. Первичная же обмотка вспомогательного трансформатора, в случае заземления, например, в фазе д. присоединяется при помощи реле, реагирующего на нулевое напряжение, к точкам Ь вЂ” д и наоборот, в случае земляного сообщения в фазе Ь, — к точкам д — Ь, т.-е, в обоих случаях в противоположных направлениях. Коэфициенты трансформации вспомогательного трансформатора подбираются таким образом, чтобы его вторичное напряжение было выше фазного напряжения установки. Вследствие этого, чере! сопротивление f во всю систему поступае ваттный ток, который компенсирует ваттиую составляющую тока заземления, если он сделан равным последней. В трехфазного установке первичная обмотка этого транс форматора присоединяется, при помощь реагирующего на нулевое напряжени< реле, к фазному напряжению заземленно в данном случае фазы. Условия для,,ком кевспрования ваттной слагающей остаютс; такими же, как и для однофазной установки

Предмет патента.

1. Устройство для защиты электрически: сетеп высокого напряжения от токов заве мления, характеризующееся тем, что после довательно с реактивной катушкой d, .за земляющей нулевую точку сети и служаще1 для компенсирования емкостного тока за земления, включен электрический генера тор К, служащий для генерирования эле ктродвижущей силы, совпадающей по фаз с-током реактивной катушки d, с целью ком пенсировапия ваттной составляющей ток заземления (фиг. 1), rpHI.Ь о

Тип. 1 адрогр. унр. Упразл. В.-М. Сил РККЛ. Ленинград, здание Ул. Адииралтеаетва..

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся тем, что генератор К присоединен параллельно катушке или ее части и служит для -генерирования тока, совпадающего по фазе с напряжением катушки И (фиг. 2).

Я. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 устройства, отличающееся тем, что вместо генератора К включена вторичная обмотка трансформатора, первичная обмотка которого возбуждается, при появлении заземления, при, помощи автоматических

1 включателей или реле таким образом, чтобы

его вторичное напряжение совпадало по фазе с током реактивной катушки d.

4. Видоизменение охарактеризованного в п. 2 устройства, отличающееся тем, что вместо генератора К включена последовательно с омическим сопротивлением f вторичная обмотка трансформатора с, первичная обмотка которого присоединена к сети помощью автоматических включателей или реле (фиг. 3).