Трехфазное устройство ограничения токов короткого замыкания

 

ТРЕХФАЗНОЕ УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ; содержащее источник питания, нагрузоч-, ные элементы и ч&рокяалыаля реактор, состоящий из кольцевого магнитопро вода и тороидальной обмотки, разделенной на четыре одинаково намотанные части, три из которых включены согласно в цепи разных фаз, о т Л и ч a ющ е ее я тем , что, с. целью расяаирения функциональных возможностей путем увеличения сопротивления устройства ... токам нулевой последовательности, . устройство снабжено конденсаторс 1| включенным параллельно четвертой обмОтке , емкостное сопротивление которого на частоте сети выбрано равным сумме индуктивного сопротивления рассеивания обмотки и индуктивного сопротивления взаимоиндукции обмоток реак-Щ тора,

аа ао

Э(И1 Н 02 Н 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21)3379848/24-.07 (22)07.01.82 (46)15.04.83. Бюл М 14 (72)A. К. Искаков, Б, H. Неклепаев и А, И. Пойдо. (71)Иосковский.ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергети.ческий институт

{53)621.316.925(088.8) (56)1. Патент Великобритании Ф 984661, кл. Н 1 Т 1 F 1962, 2, Патент Швейцарии Р 539328, кл, Н 01 F 1 97.3.. .

{54)(57) ТРЕХФАЗНОЕ УСТРОЙСТВО ОГРаНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОУОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ содержащее источник питания, нагрузоч-, ные элементы и тороидальный реактор, состоящий из кольцевого магнитопровода и тороидальной обмотки, разделенной на четыре одинаково намотанныечасти, три иэ которых включены согла-. сно в цеии разных Фаз, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расыирения функциональных возможностей путем увеличения сопротивления устройства токам нулевой последовательности, . устройство снабжено конденсатором, включенным параллельно четвертой обмотке, емкостное сопротивление которого на частоте сети выбрано равным сумме индуктивного сопротивления рас-. сеивания обмотки и индуктивного сопротивления взаимоиндукцни обмоток реак-Я тора. с

1012385

Изобретение относится к электротехнике, s частности к устройствам ограничения, токов. короткого замыкания, и может быть использовано в электрических сетях и на электростанциях для ограничения токов короткого замыкания, Известно устройство ограничения токов короткого замыкания, содержащее три магнитосвязанных реактора, включаемых согласно в цепи разных фаз, содержацие источники питания(1).

Йедостатком этого устройства является малый коэффициент магнитной связи между реакторами, в связи с чем сопротивление устройства токам l5 нулевой последовательности незначительно превышает сопротивление токам прямой последовательности.

Практика эксплуатации отечественных сетей 110-75р кВ показывает, что то- 20 ки короткого замыкания,на землю на

25-30% превышают токи трехфазных коротких замыканий, Таким образом, токоограничиваюцее устройство должно иметь сопротивление токам нуле- 25 вой последовательности в 2-3 раза выше, чем токам прямой последовательности, Наиболее близким к изобретению по технической суцности является уст-З0 ройство, состояцее из четырех тороидальных обмоток, установленных на замкнутом тороидальном магнитопро- 1 воде, Обмотки намотаны согласно и три из них включены в фазные провода, а четвертая в нулевой провод f2).

Недостатками указанного устройства являются невозможность использования его в сетях, не имеющих нулевого провода, а также малое сопро- 40 тивление устройства токам нулевой последовательности.

Целью изобретения является увеличение сопротивления устройства токам нулевой последовательности и 45 расширение функциональных возможно.стей устройства для применения в трехпроводной сети.

Поставленная цель достигается тем, .что трехфазное устройство ограничения токов короткого замыкания, содержащее источники питания, нагруэочные элементы и тороидальный реактор, состоящий из магнитопровода и тороидальной обмотки, разделенной на четыре одинаково, намотанные части, три иэ которых включенц согласно в цепи разных фаэ, снабжено конден ртором, включенным параллельно четвертой обмотке, емкостное сопротивле- 60 ние которого на частоте сети выбрано равным сумме индуктивного сопротивления рассеивания обмотки и индуктивного сопротивления вэаимоиндукции обмоток реактора, .65

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства, на фиг, 2 схема замещения устройства для токов нулевой последовательности.

Источники питания 1 подключены в каждой фазе к началам согласно намотанных обмоток 2, 3 и 4, к концам которых подключены нагруэочные элементы 5. Обмотки расположены на кольцевом магнитопроводе 6, На этом же магнитопроводе расположена четвертая обмотка 7, параллельно которой включен конденсатор 8, Схема замещения устройства для токов нулевой последовательности (фиг. 2).состоит из сопротивления рассеивания трех фазных обмоток равного Х, сопротивления рассеивания четвертой обмотки равного XG, сопротивления взаимоиндукции обмоток реактора равного Х и конденсатора Х, емкостное сопротивление которого равно Хс. Индуктивное сопротивление Х Х,р и конденсатор Х. образуют резонан-... сный контур. его. результирующее сопротивление на частоте сети определяется по формуле (Х0- -Х„gX>

>g,„-х, При Х = X + Х результирующее сопротивление устройства токам нулевой последовательности будет бесконечно большим. Таким образом, при коротком замыкании одной фазы нагрузки на землю ток короткого замыкания не превысит утроенного тока нагрузки, при этом сопротивление устройства токам прямой и обратной по-.. следовательностей незначительно. Это определяется тем, что магнитные потоки прямой и обратной последовательностей в магнитопроводе скомпенсированы, так как на общем магнитопроводе расположены одинаковые согласно намотанные обмотки трех фаз. В четвертой обмотке будет наводиться только ЭДС нулевой последовательности. В нормальном режиме в источнике питания нет ЭДС нулевой последовательности и ток через конденсатор не протекает, Выполнение устройства в виде тороидального реактора позволяет получить незначительное сопротивление устройства токам-прямой последовательности, определяемое только сопротивлением рассеивания обмоток, включенных в цепи фаз.

При коротком замыкании через конденсатор протекает ток, равный току цепи взаимоиндукции Х (фиг, 2) . Благодаря тороидальной конструкции обмоток и при применении для магнитопровода магнитомягких материалов соотнбшение между Хб. и Х может быть

1012385 хс

Составитель Н.. Кузина

Техред A. Бабинец

Редактор М. Петрова

Корректор Г. Огар

Заказ 2784/67 а

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 достигнуто порядка 10 ; С учетом ,активного сопротивления обмотки 7 (Фиг. 1} сопротивление устройства токам нулевой последовательности .приближено определяется выражением

Х »,.р (2)

Для цепей со стальюх<у®»100, т.е. и х10 Хд, отсюда

Z =106 .Хо + j Х„.

Изобретение позволяет снизить потери реактивной и активной мо1цности в нормальном режиме в несколько раз при увеличении сопротивления реактора током нулевой последовательности, при этом, например, ток однофазного короткого замыкания на земпю на на- " грузке не превыаает утроенного номинального тока прн одностороннем питании,