Устройство для защиты от повреждений конденсаторной батареи, собранной в звезду с заземленной нейтралью

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, СОБРАННОЙ В ЗВЕЗДУ С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее трансформатор тока, установленный в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, связанный с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения чувствительности и быстродействия и устройства обеспечения возможности выявления поврежденной фазы, параллельно батарее подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого подключена физическая модель конденсаторной батареи, в ее нейтрали установлен модельный трансформатор тока, а в ее фазах модельные фазные трансформаторы тока , введены элементы сравнения, че-л тыре преобразователя ток - напряже ние , три фазосдвигающих схемы и три элемента И, причем первый вход элемента сравнения, и вход первого преобразователя ток - напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора тока,- второй вход элемента сравнения соединел с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока, входы второго, третьего и четвертого преобразователей ток напряжение соединены с вторичными обмотками модельных фазных трансформаторов тока, выходы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение подключены на первые входы первой, вто (Л рой и третьей фазосравниваюсцих схем, а выход первого преобразователя ток-напряжение соединен с вторыми входами первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, при этом выходы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем соединены с первыми входами элементов И, первый выход элемента сравнения м о соединен с элементом отключения конденсаторной батареи, а второй, третий и четвертый выходы элемента CD сравнения соединены с вторыми входами элементов И, выходы которых пофазно подключены к элементс1м сигнаю лизации поврежденной фазы конденсаторной батареи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) Н 02 Н 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3588936/24-07 (22) 13.05.83 (46) 23.12.84. Бюл.Р 47 (72) В.Г,Садовский и Г.Г.Гловацкий (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 621.316.925(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 750643, кл. Н 02 Н 7/16, 1980.

?. Авторское свидетельство СССР

9 813584, кл. Н 02 Н 7/16, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ПОВРЕЖДЕНИЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, СОБРАННОЙ В ЗВЕЗД" С ЗАЗЕМЛЕННОЙ

НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее трансформатор тока, установленный в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, связанный с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения чувствительности и быстродействия и устройства обеспечения возможности выявления поврежденной фазы, параллельно батарее подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого подключена физическая модель конденсаторной батареи, в ее нейтрали установлен модельный трансформатор тока, а в ее фазах модельные фазные трансформаторы тока, введены элементы сравнения, четыре преобразователя ток — напряже ние, три фазосдвигающих схемы и три элемента И, причем первый вход элемента сравнения.и вход первого преобразователя ток — напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора тока,. второй вход элемента сравнения соединен с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока, входы второго, третьего и четвертого преобразователей ток напряжение соединены с вторичными обмотками модельных фазных трансформаторов тока, выходы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение подключены на первые входы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, а выход первого преобразователя ток-напряжение соединен с вторыми входами первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, при этом выходы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем соединены с первыми входами .элементов

И, первый выход элемента сравнения соединен с элементом отключения конденсаторной батареи, а второй, третий и четвертый выходы элемента сравнения соединены с вторыми входами элементов И, выходы которых пофазно подключены к элементам сигнализации поврежденной фазы конденсаторной батареи.

1130942

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к релейной защите конденсаторных батарей, и может быть использовано для защиты от внутренних повреждений шутовых конденсаторных батарей, собранных в звезду с заземленной нейтралью.

Известны устройства релейной защиты конденсаторных батарей, содержащие пороговый элемент, срабатывающие при определенной несимметрии фазных напряжений(1).

Недостатками устройства являются требование установки как минимум двух и более комплектов дорогостоящих трансформаторов напряжения для 15 выполнения защиты, а также пониженная чувствительность устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее трансформа- 2ц тор тока, установленный в заземляющем проводе нейтрали батареи, к вторичной обмотке которого подсоединен исполнительный орган, а для повышения чувствительности параллельно каждому конденсатору подсоединено через полупроводниковый ключ индуктивное сопротивление 27.

Недостатками известного устройства являются возможность ложной работы защиты при несимметрии в сети, вызванной короткими замыканиями на землю, обрывами проводов или длительными неполнофазными режимами сети, а также отсутствие возможности выявления поврежденной фазы батареи, что значительно увеличивает время поиска поврежденного элемента в батарее.

Цель — изобретение обеспечение избирательности работы устройства, 40 повышение чувствительности быстродействия и обеспечение возможности выявления поврежденной фазы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от пов- 45 реждений конденсаторной батареи, собранной в звезду с заземленной нейтралью, содержащем трансформатор тока, установленный в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, связанный с исполнительным органом, параллельно батареи подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого подключена физическая модель конденсаторной батареи, в ее нейтрали установлен модельный трансформатор тока, а в ее фазах — модельные фазные трансформаторы тока, введены элементы сравнения, четрые преобразователя ток-напряжение, три фазосдвигающих 60 схемы и три элемента И, причем первый вход элемента сравнения и вход перво о преобразователя ток-напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке транс-65 форматора тока, второй вход элемента (сравнения соединен с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока, входы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение соединены с вторичными обмотками модельных фазных трансфор-. маторов тока, выходы второго, третьего и четвертого преобразователей ток-напряжение подключены на первые входы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, а выход первого преобразователя ток-напряжение соединен с вторыми входами первой, второй и третьей фазосравнивающих схем, при этом выходы первой, второй и третьей фазосравнивающих схем соединены с первыми входами элементов И, первый выход элемента сравнения соединен с элементом отключения конденсаторной батареи, а второй, третий и четвертый выходы элемента сравнения соединены с вторыми входами элементов И, выходы которых пофазно подключены к элементам сигнализации поврежденной фазы конденсаторной батареи.

На чертеже показана функциональная схема устройства защиты от повреждений конденсаторной батареи, собранной в звезду с заземленной нейтралью.

Устройство содержит конденсаторную батарею 1, модель конденсаторной батареи 2, подсоединенной к вторичной обмотке трансформатора 3 напряжения, трансформатора 4 тока, установленного в цепи заземления нейтрали конденсаторной батареи, мо-. дельного трансформатора 5 тока, установленного в нейтрали модели конденсаторной батареи, схемы 6 сравнения, первый вход которой и вход первого преобразователя 7 ток-напряжение соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора тока, а второй вход схемы сравнения соединен с вторичной обмоткой модельного трансформатора тока. В фазах модели установлены модельные трансформаторы 8-10 тока, вторичные обмотки которых соединены с входами второго, третьего, четвертого преобразователей 11-13 ток-напряжение. Выходы второго, третьего и четвертого преобразователей напряжения поданы на первые входы первой, второй и третьей фазосравнивающей схем 14-16, а на вторые их входы, объединенные между. собой, подан выход первого преобразователя ток-напряжение. Выходы первой, второй и третьей фазосравнивающей схем соединены с первыми входами элементов И

17-19, первый выход схемы сравнения выведен на отключение конденсаторной батареи от сети, в второй, третий и четвертый выходы схемы срав1130942

ВНИИПИ Заказ 9621/39 Тираж 613 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 нения поданы соответственно на вторые входы элементов И, выходы которых пофазно выведены на сигнализацию повреждения фазы конденсаторной батареи.

В нормальном эксплуатационном режиме в нейтрали конденсаторной батареи 1 протекает незначительный ток небаланса, вызванный несовпадением характеристик отдельных конденсаторов, который подается на схему 6 сравнения и компенсируется током, .протекающим в нейтрали модели. В случае несимметрии фазных напряже- . ний, вызванной внешними по отношению к батарее факторами, ток в нейтрали батареи также будет компенсироваться током модели ввиду однозначности распределения токов и напряжений в ветвях конденсаторной батареи и модели, в результате схема 6 сравнения не работает. При внутреннем повреждении. конденсатор- ной батареи (пробой конденсатора) через нейтраль батареи протекает значительный ток, нескомпенсированный.током в нейтрали модели, в результате чего срабатывает схема

6 сравнения, воздействующая на отключение конденсаторной батареи.

Поврежденной определяется фаза, для которой фаза ее тока модели совпадает с фазой тока нейтрали конденсаторной батареи. Совместное срабатывание схемы 6 сравнения и одной из фазосравнивающих схем 14-16 вызывает срабатывание одного из элементов И 17-19, который сигнализирует о наличии повреждения фазы конден-. саторной батареи.

По сравнению с известными уст10 ройствами предлагаемое устройство обладает избирательностью, высокой чувствительностью и быстродействием, вследствие того, что использование физической модели исключает

)5 ложную работу защиты в стационарных и переходных режимах, позволяет использовать в качестве рабочих параметров параметры переходного процесса, избавляет от необходимости отстройки по времени от переходных процессов. Данные преимущества работы устройства позволяют значительно уменьшить ущерб от потерь электроэнергии в сетях, вызванный ложными отключениями конденсаторной батареи, а также уменьшить ущерб, вызванный снижением эффективности работы оборудования энергопотребителя, обусловленного ухудшением качества электроэнергии.