Устройство для защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов,собранной в звезду с изолированной нейтралью

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ , СОБРАННОЙ В ЗВЕЗДУ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее первый трансформатор напряжения, установленный в нейтрали батареи конденсаторов, и второй трансформатор напряжения, подсоединенный параллельно батарее, связанные с реагирующим органом и исполнительным элементом, отличающеес я тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения быстродействия устройства и обеспечения возможности.выявления поврежденной фазы, к вторичной обмотке второго трансформатора напряжения, соединенной в звезду, подключена физическая модель батареи конденсаторов, в нейтрали которой установлен модельный трансформатор напряжения, в фазах конденсаторной батареи установлены трансформаторы тока, а в фазах модели - модельные трансформаторы тока, причем вторичные обмот .ки первого и модельного трансформаторов напряжения подключены к входам первого элемента сравнения, а вторичные обмотки трансформаторов тока батареи и модельных трансформаторов тока подключены пофазно к входам блоков сравнения, первые 6ыСО ходы блоков сравнения пофазно подключены к элементам сигнализации, вторые выходы блоков сравнения подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ совместно с выходом первого элемента сравнения подсоединен к входам элемента И, соединенного с элементом отключения конденсаторной батареи от сети. 00 о со 4ii оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (и) ЗШ Н 02 Н 7 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3589978/24-07 (22) 13.05.83 (46) 23 ° 12.84. Бюл. 9 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

)) 712894, кл. Н 02 Н 7/16,1979.

2.Патент США 9 3909672, кл. Н 02 Н 7/16, 1975 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА)) ИТЫ ОТ

ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ БАТАРЕИ КОНДЕНСАТОРОВ, СОБРАННОЙ В ЗВЕЗДУ С

ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее первый трансформатор напряжения, устачовленный в нейтрали батареи конденсаторов, и второй трансформатор напряжения, подсоединенный параллельно батарее, связанные с реагирующим органом и исполнительным

-элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения избирательности, повышения быстродействия устройства и обеспечения возможности. выявления поврежденной . фазы, к вторичной обмотке второго трансформатора напряжения, соединенной в звезду, подключена физическая модель батареи конденсаторов, в нейтрали которой установлен модельный трансформатор напряжения, в фазах конденсаторной батареи установлены трансформаторы тока, а в фазах модели — модельные трансформаторы тока, причем вторичные обмотки первого и модельного трансформаторов напряжения подключены к входам первого элемента сравнения, а вторичные обмотки трансформаторов тока батареи и модельных трансформаторов тока подключены пофазно к входам блоков сравнення, первые выходы блоков сравнения пофазно подклю чены к элементам сигнализации, вторые выходы блоков сравнения под- С: ключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ совместно с вы- Я ходом первого элемента сравнения подсоединен к входам элемента И,. соединенного с элементом отключения конденсаторной батареи от сети.

1130943

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

Известны устройства защиты конденсаторных батарей, содержащие тран. сформаторы напряжения, подключенные параллельно каждой секции конденсаторной батареии, сравнивающие нап- ряжения на секциях конденсаторов и по величине этого напряжения определяющие поврежденную секцию Г13. 15

Недостатком устройств является необходимость установки в каждой секции конденсаторной батареи высоковольтных трансформаторов напряжения для выполнения защиты. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее трансформатор напряжения, устанавливаемый на напряжение между нейтральной точкой конденсаторной батареи и землей, причем на вторичную обмотку этого трансформатора включено дифференциальное реле. При этом напряжение небаланса, обусловленное различием характеристик отдельных конденсаторов и неуравновешенностью напряжений фаз сети, обусловленной внешними повреждениями в сети,компенсируется специальным блоком, содержащим трансформатор напряжения, подключенный к питающей сети, причем вторичные его обмотки соединены в звезду и к ним присоединены регулируемые активно-индуктивные элементы, также соединенные в звез- 40 ду. Между нейтральной точкой этих элементов и землей включен трансформатор напряжения, причем напря-. жение его вторичной обмотки используется для компенсации напряжения 45 не бала н са в реле. fg), 25

Недостатками известного устройства являются возможность его ложной работы в переходных процессах из-за различия протекания переходных процессов в батарее конденсаторов и в активно-индуктивных элементах, подсоединенных к трансформатору напряжения, поскольку активно-индуктивные элементы не являются физической мо,елью батареи конденсаторов, а также отсутствие возможности выявления поврежденной фазы, что значительно увеличивает время поиска, поврежденного элемента в

60 батарее.

Цель изобретения — обеспечение избирательности работы устройства, повышение его быстродействия и обеспечение возможности выявления g5 поврежденной фазы батареи конденсаторов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов, собранной в звезду с изолированной нейтралью, содержащем первый трансформатор напряжения, установленный в нейтрали батареи конденсаторов. и второй трансформатор напряжения, подсоединенный параллельно батарее, связанные с регулирующим органом и исполнительным элементом, к вторичной обмотке второго трансформатора нап-, I ряжения соединенной в звезду, подключена физическая модель конденсаторной батареи, в нейтрали которой установлен модельный трансформатор напряжения, в фазах конденсаторной батареи установлены трансформаторы тока, а в фазах модели — модельные трансформаторы тока, причем вторичные обмотки первого и модельного трансформаторов напряжения подключены к входам первого элемента сравнения, а вторичные обмотки трансформаторов тока батареи и модельных трансформаторов тока подключены пофазно к входам блоков сравнения, первые выходы блоков сравнения пофазно подключены к элементам сигнализации, вторые выходы блоков сравнения подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ совместно с выходом первого элемента сравнения подсоединен к входам элемента И, соединенного с элементом отключения конденсаторной батареи от сети.

На чертеже показана функциональная схема устройства для защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов.

Устройство состоит из конденсаторной батареи 1, модели 2 батареи конденсаторов, подсоединенной к вторичной обмотке трансформатора 3 напряжения и однофазного трансформатора 4 напряжения, установленного в нейтрали батареи и модельного трансформатора 5 напряжения, подключенного к нейтрали модели батареи, а вторичные обмотки однофазного и модельного трансформаторов подключены к элементу 6 сравнения. В фазах батареи установлены трансформаторы 7 — 9, а в фазах ее модели — модельные трансформаторы

10-12 тока. Блоки 13-15 сравнения пофазно подсоединены к вторичным обмоткам трансфор;заторов тока батареи и модельных трансформаторов тока, Первые входы блоков сравнения подсоединены к элементу ИЛИ 16, а вторые воздействуют на сигнал, Выход элемента ИЛИ подается на первый вход элемента И 17, а на второй вход подается выход элемента 6 срав

1130943

15

25

35 нения. Выход элемента И воздействует на отключение батареи от сети.

В нормальном эксплуатационном. режиме в нейтралн батареи 1 имеется напряжение небаланса, вызванное несовпадением характеристик отдельных конденсаторов, которое подается на схему б сравнения, и уравновешивается напряжением в .нейт рали модели 2, устанавливаемым при регулировке модели. В случае несимметрии сетевых напряжений, вызванной внешними факторами, напряжение в нейтрали батареи также компенсируется соответствующим напряжением модели 2.ввиду однозначности распределения напряжений и токов в ветвях батареи и модели и элемент б сравнения не работает.

При внутреннем повреждении. конденсаторной батареи- 1 на вторичной обмотке однофазного.трансформатора 4 напряжения появляется напряжение, отличное от напряжения нормального,режима.В этом случае,оно не компенсируется напряжением в нейтрали модели, в результате. чего срабатыва. ет элемент б сравнения. Схема, работает аналогично и при внутреннем повреждении батареи в случае наличия.несимметрии напряжений сети.

Кроме того, ввиду увеличения тока в поврежденной фазе батареи срабатывает один из блоков 13-15 сравнения, соответствующий поврежденной фазе. Срабатывание одного из блоков 13-15 сравнения вызывает срабатывание элемента ИЛИ 16, а совместное срабатывание элемента ИЛИ 1ф и элемента б сравнения вызывает срабатывание элемента И 1.7, действующего на отключение батареи от сети. Вторые выходы блоков 13-15 сравнения действуют на устройства, сигнализирующие о повреждениях на соответствующих фазах конденсатореной батареи 1.

По сравнению с известными предлагаемое устройство защиты имеет следующие преимущества, обусловленнйе йрименением физической модели батареи конденсаторов: исключается ложная работа защиты в установившихся и переходных. режимах, значительно повышается быстродействие защиты ввиду отсутствия необходимости отстройки защиты от переходных процессов, имеется возможность определения повреждений фазы с целью скорейшего отыскания неисправности конденсаторной батареи. Указанные преимущества устройства позволяют значительно, уменьшить ущерб от потерь электроэнергии в сетях, вызванный ложными отключениями конденсаторной батареи, а также уменьшить ущерб от потерь электроэнергии из-за недопустимо длительного периода устранения внутренних неисправностей батареи и ущерб, вызванный снижением эффективности работы оборудования энергопотребителя, обусловленным ухудшением качества электроэнергии.

1130943

Редактор О.Бугир; Техред M. Кузьма Корректор В.Синицкая ,Заказ 9621/39 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4