Способ компенсации активной составляющей тока однофазного замыкания на землю

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0 (192 (112 (5124 Н 02 Н 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ

4;", -, списочник изоврктКНИЯ "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 37 t 9905/24-07 (22) 03.04.84(46) 23.01.86. Бюл, Р 3 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А,А.Жданова (72) Л.Н.Червяков (53) 621.316,925(088.8) (56) Петров О..А. и др. Способы компенсации активной составляющей однофазного замыкания на землю. Энергетика, ИВУЗ, 1977, М 3.

Авторское свидетельство СССР

Ф 565346, кл. Н 02 J 3/18, Т972.

Авторское свидетельство СССР

М- 412651, кл. Н 02 Н 9/08, 1971.

:(54)(57) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ АКТИВНОЙ

;СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

1путем определения поврежденной фазы . и создания в электрической сети искусственной несимметрии с помощью емкостных элементов, о т л и ч а ющ и и -с я тем, что, с целью повышения надежности в работе электрической сети и улучшения условий электробезопасности, в нормальном режиме работы электрической сети с компенсированной нейтралью измеряют ее активную проводимость относительно земли, при однофазном замыкании на землю в контур нулевой последовательности вводят дополнительную активную про= водимость, создают искусственпую несимметрию фазных проводимостей коммутацией емкостных элементов сети из опережающей по отношению к поврежденной фазы в отстающую, причем величину результирующей активной проводимости контура нулевой послеС довательности Y. устанавливают в. Я соответствии с соотношением! где У вЂ” угловая частота питающей сети

Ср — емкость пер еключаемых ем— костных элементов сети.

1206875

Изобретение относится к энергетике и предназначено для повышения бесперебойности электроснабжения в электрических сетях 6-35 кВ с компенсированной нейтралью.

Цель изобретения — повышение наде>кности в работе электрической сети и улучшение условий электробезопасности.

Новым является то, что в нормальном режиме работы электрической сети измеряют ее емкость относительно земли, при однофазном замыкании на землю в контур нулевой последова-, тельности вводят дополнительную активную проводимость, создают искусственную несимметрию фазных проводимостей коммутацией реактивных элементов сети из одной неповрежденной фазы в другую. Вектор создаваемого напряжения несимметрии: IIQ ортогонален K напряжению поврежденной фазы и при коммутациях реактивных о элементов сети на 90 отстает, а при коммутации реактивных элементов компенсирующего устройства опережао ет на 90 вектор напряжения поврежденной фазы, а величину результирующей активной проводимости контура нулевой последовательности устана. вливают в соответствии с соотношением

Чнс. ИС

Ч (1) 9 и> — угловая частота сетй:," эквивалентная емкость сети, Y ð — фазное напряжение сети.

1 оммутируемые реактивные элементы в нормальном режиме работы электрической сети постоянно подключены к трем фазам сети, например батареи конденсаторов для компенсации реактивной мощности, обмотки высшего лапряжения трансформатора для подключения дугогасящего реактора.

На фиг ° 1 приведена схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг. 2 — схема замещения и векторная диаграмма токов и напряжений с использованием в качестве реактивных элементов батарей конденсаторов, на фиг. 3 — схема устройства, реализующего предложенный способ с использованием в качестве коммутируемых реактивных элементов обмоток высшего напряжения трансформатора для подключения дугогасящего реактора, на фиг. 4 — схема замещения и векторная диаграмма токов и напряжений., Устройство для реализации предложенного способа состоит из,трехфазного трансформатора 1, подключенного к фазам электрической сети, регулируемого дугогасящего реактора 2, настроенного в резонанс с емкостной проводимостью сети, элементов 3 емкостной проводимости сети, элементов 4 активной проводимости сети, коммутатора 5, трансформатора 6 напряжения, блока 7 управления коммутатором, обеспечивающего выбор поврежденной фазы относительно земли и работу коммутатора 5, дополнительное активное сопротивление 8, батарея конденсаторов 9.

Реализация способа в соответствии с фиг. 1 заключается в следующем.

При появлении повреждения изоляции одной из фаз относительно земли, например фазы С, блок 7 определяет поврежденную фазу и дает команду

При этом в сети вследствие закорачивания емкости фазы С создается несимметрия по фазе А, которая обеспечивает протекание тока компенсирующего активную составляющую тока ЗНЗ. При успешном гашении электрической дуги в месте замыкания в сети за счет емкостей батарей конденсаторов, подключенных к фазам А и С, создается несимметрия, вектор напряжения VIIQ которой перпендикулярен вектору напряжения поврежденной фазы „, (фиг. 2).

Напряжение на нейтрали электрической сети определяется напряжением на дугогасящем реакторе о и совпадает с напряжением поврежденной фазы, что обеспечивает смещение нейтрали сети в сторону напряжения поврежденной фазы. Тем самым устраняются повторные пробои изоляции поврежденной фазы и обеспечивается бесперебойное питание потребителей электроэнергии.

Предлагаемый способ может быть реализован при коммутации реактив.э

- на работу коммутатора 5, обеспечивающего включение дополнительного ак- тивного сопротивления 8 и переключение одной из емкостей батареи конденсаторов из опережающей фазы

ЗО в отстающую, т,е. для рассматриваемого случая из фазы В в фазу А.

120687з ных элементов компенсирующего устройства.

Устройство для реализации предложенного способа (фиг. 3) состоит из трехфазного трансформатора 1, подключенного к фазам сети через коммутатор 10, регулируемого дугога сящего реактора 2, настроенного в резонанс с емкостной проводимостью сети элементов 3 емкостной проводимости сети, элементов 4 активной проводимости сети, трансформатора 6 напряжения, блока 7 управления коммутатором, обеспечивающего выбор поврежденной фазы относительно земли и работу коммутаторов 5 и 10.

Реализация способа в соответствии с фиг. 3 осуществляется аналогично фиг, 1 с тем отличием, что коммутируется обмотка высшего напряжения трансформатора, к которому подключен дугогаеящий реактор, и переключение происходит из отстающей фазы в опережающую по отношению к поврежденнои.

При этом несимметрия в схеме замещения фиг. 4 появляется со стороны дугогасящего реактора и напряжение смещения нейтрали сети определяется падением напряжения на эквивалентной емкости сети, Введение в контур нулевой последовательности дополнительной активной проводимости в соответствии с приведенным выражением (1), в 3-4 раза превышающей эквивалентную проводимость сети, обеспечивает возможность использования достаточно простых селективных устройств сигналиэа15 ции на землю, например, по направлению активной мощности.

Снижение напряжения на поврежденной фазе до нуля после успешного гашения электрической дуги обеспечивает по сравнению с известным способом более высокую надежность и электробезопасность электроснабжения.

1206875

Составитель О.Наказная

Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенко.

Редактор Г.Волкова

Заказ 8726/55 Тираж . ь Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4