Распределительное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к защите тр-ров напряжения от феррорезонансных перенапряжений . Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и сокращение объема монтажных работ. При возникновении феррорезонанса срабатьшают герконы 19, установленные в магнитном поле токов обмоток 4 тр-ра и катушек 11 подмагничй ёдния. Ток в катушках 11 определяется напряжением нулевой последовательности. Герконы 19 подключают накопительный конденсатор 14 к цепи управления тиристора 15. Последний включается, срабатьтает реле 17,, контакты 18 которого подключают датчики 21 превышения напряжения к тиристорам 20. Перенапряжения , возникающие при феррорезонансе на обмотке 5, превьш1ают напряжение стабилизадии стабилитронов 23, на резисторе 24 возникает сигнал, который открывает тиристор 20. Обмотка 5 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора, что приводит к подавлению феррорезонанса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л

С0103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

094 А1 (19) (111

F. (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

САР

Cb 3, Ю (:О

>ВЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054824/24-07 (22) 10.04.86 (46) 15.01.88. Бюл. ¹ 2 (75) Б.А.Сурвилло и Ю.С.Абакумов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 547906, кл. Н 02 Н 9/00.

Авторское свидетельство СССР № 1288815, кл. Н 02 J 3/00, 1985. (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите тр-ров напряжения от феррорезонансных перенапряжений. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и сокращение объема монтажных работ.

При возникновении феррореэонанса срабатывают герконы 19, установлен(51) 4 Н 02 J 3/00,. Н 02 Н 9/04 ные в магнитном поле токов обмоток

4 тр-ра и катушек 11 подмагничивания.

Ток в катушках 11 определяется напряжением нулевой последовательности.

Герконы 19 подключают накопительный конденсатор 14 к цепи управления тиристора 15. Последний включается, срабатывает реле 17, контакты 18 которого подключают датчики 21 превышения напряжения к тиристорам 20. Перенапряжения, возникающие при феррореэонансе на обмотке 5, превышают напряжение стабилизации стабилитронов

23, на резисторе 24 возникает сигнал, который открывает тиристор 20. Обмотка 5 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора, что приводит к подавлению феррорезонанса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к.электротехнике, а именно электрическим высоковольтным сетям с эффективно заземленной нейтралью, в частности к устВ ройствам защиты трансформаторов напряжения (ТН) от феррорезонансных перенапряжений.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и сокращение объема монтажных работ.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема стабилизатора напряжения.

К шинам 1 подстанции через разъединители 2 подключен ТН 3, обмотка 4. высшего напряжения которого соединена в звезду с заземленной нейтралью, основная обмотка 5 низшего напряжения соединена в звезду с заземленной нейтралью, а дополнительная обмотка 6 низшего напряжения — в разомкнутый треугольник. К разомкнутому треугольнику дополнительной обмотки 6 подключены последовательно соединенные 25 выпрямитель 7, фильтр 8 и стабилизатор 9 напряжения, к которому через переменные резисторы 10 подключены катушки 11 подмагничивания. К стабилизатору 9 напряжения подключен блок

12 управления, который состоит из диода 13, накопительного конденсатора 14, тиристора 15 с элементами 16 управления и реле 17 с исполнительными контактами 18.

У заземленных концов каждой обмотки 4 высшего напряжения расположены герконы 19, которые устанавливаются следующим образом. Провод обмотки 4 высшего напряжения, выходящий в распределительную коробку ТН, обвит вокруг геркона 19 (2-3 витка)

° и заземлен. Поверх него на геркон 19 намотана катушка 11 подмагничивания.

При этом Геркон 19 оказывается как 45 в магнитном поле токов обмотки 4, так и в магнитном поле катушки 11 подмагничивания. Геркон 19 вместе с намотанными на него проводами заключен в заземленный металлический корпус (экран), который защищает его от посторонних магнитных полей. Все герконы

19 соединены параллельно и включены между накопительным конденсатором 14 и управляющей цепью 16 тиристора 15.

К основной обмотке 5 низшего напряжения подключены мощные тиристоры 20 и датчики 21 превышения напряжения, каждый из которых состоит из защит94 2 ных диодов 22, цепочки стабилитронов

23 с общим напряжением стабилизации, превышающим на 15-20 номинальное напряжение обмотки 5 низшего напряжения, резистора 24 и эмиттерного повторителя 25. Выходы эмиттерных повторителей 25 через исполнительные контакты 18 реле 17 связаны с тиристорами 20.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном рабочем режиме отсутствует напряжение нулевой последовательности 3 U,, нет тока в катушках

11 подмагничивания, разомкнуты герконы 19 и контакты 18 реле 17. Датчики

21 превышения напряжения отключены от тиристоров 20, и устройство не влияет на нормальную работу ТН.

При возникновении феррорезонанса появляются перенапряжения на обеих обмотках низшего напряжения, появляется напряжение нулевой последовательности 3 U, причем величина его, в отличии от других аварийных режимов, превышает номинальное напряжение дополнительной обмотки низшего напряжения, а токи в обмотке высшего напряжения достигают нескольких ампер.

Магнитная связь герконов 19 с обмоткой 4 и токи в катушках 11 подмагничивания, которые регулируются резисторами 10, установлены так, чтобы герконы 19 срабатывали в случае феррорезонанса от совместного действия токов в обмотках 4 и токов в.катушках

11 подмагничивания. При этом величина тока в катушках 11 подмагничивания устанавливается с учетом величины тока в обмотке 4 высшего напряжения при феррорезонансе в предлагаемом распределительном устройстве.

Напряжение нулевой последовательности 3 U4 выпрямляется выпрямителем

7, фильтруется конденсатором 8, стабилизируется стабилизатором 9, и в катушках 11 подмагничивания появляется ток установленной величины. Накопительный конденсатор 11 заряжается через диод 13 от стабилизатора 9 и обеспечивает питание реле 17 и тиристора 15. Под действием токов феррорезонанса в обмотке 4 срабатывают герконы 19 и подключают накопительный конденсатор 14 к цепи 16 управления тиристора 15. Тиристор 15 включается, срабатывает реле 17, контакты 18 ко3 13670 торого подключают датчики 21 превышения напряжения к тиристорам 20. Перенапряжения, возникшие при феррорезонансе на основной обмотке 5 низшего напряжения, превышают напряжение стабилизации стабилитронов 23, они пробиваются, и на резисторе 24 возникает сигнал, который усиливается по мощности эмиттерным повторителем 25 и открывает тиристор 20. Вторичная обмотка 5 шунтируется малым сопротивлением открытого тиристора 20 (практически закорачивается накоротко), и через нее проходят короткие (поряд- 15 ка 5 мс) импульсы тока большой величины (до 300 А), что приводит к подавлению феррорезонанса.

После подавления феррорезонанса падает ток в обмотке 4,высшего напря- 20 жения ТН, исчезают перенапряжения на обмотках низшего напряжения, а также напряжение нулевой последовательности 3 U . Герконы 19 размыкаются, отпускает реле 17 и устройство ав- 25 томатически возвращается в исходное состояние.

Устройство работает аналогично, если тиристоры 20 и датчики 21 подключены к дополнительной обмотке 6 низшего напряжения, Таким образом, устройство автоматически включается только при одновременном существовании трех условий: наличии напряжения нулевой последова35 тельности 3 U ; наличии токов в обмотке 4 высшего напряжения не меньше определенной, заранее установленной величины; наличии перенапряжений на обмотках низшего напряжения.

При коротком замыкании на землю на шинах, когда появляются напряжение 3 U0, устройство ложно не работает, так как не выполнено одно из усJIoBHH егo включеHHя — TQKH B обмотках 45

4 высшего напряжения в этом случае существенно меньше, чем при феррорезонансе.

Постоянная времени фильтра 8 выбирается достаточно большой величины для того, чтобы исключить возможность ложного срабатывания устройства при переходных процессах, когда через обмотку 4 высшего напряжения могут проходить импульсы тока большой величи55 ны, например при подключении ТН к шинам подстанции.

Учитывая, что при коротком замыкании на землю напряжение 3 U не может

94

4 быть больше номинального напряжения дополнительной обмотки 6 низшего напряжения, а при феррорезонансе напряжения 3 Uð всегда больше номинального напряжения, помехоустойчивость устройства может быть повышена.. Для этого в стабилизатор 9 введено пороговое устройство. Вариант схемы стабилизатора 9 с пороговым устройством показан на фиг. 2. Пороговое устройство содержит стабилитрон 26 с напряжением стабилизации на 20-30 превышающим амплитудное значение номинального напряжения обмотки низшего напряжения, резистор 27 и тиристор 28. В нормальном рабочем режиме и при коротких замыканиях на землю стабилитрон 26 не проводит ток, тиристор 28 заперт и напряжение на выходе стабилизатора

9 равно нулю. При феррорезонансе напряжение 3 U0 превышает напряжение стабилизации стабилитрона 26, он пробивается, тиристор 28 открывается и на выходе стабилизатора 9 появляется напряжение. Далее устройство работает так, как описано.

Формула изобретения

1. Распределительное устройство, содержащее сборные шины, к которым воздушными выключателями с емкостными делителями напряжения подключены присоединения, трансформатор напряжения, подключенный к сборным шинам, обмотка высшего напряжения которого соединена в звезду с заземленной нейтралью, а к обмотке низшего напряжения подключены датчики превышения напряжения и управляемые шунтирующие элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и сокращения объема монтажных работ, в него введены выпрямитель, фильтр, стабилизатор напряжения, регулирующие элементы и катушки подмагничивания, герконы и блок управления, причем к выпрямителю, включенному на напряжение нулевой последовательности, подключены последовательно соединенные фильтр, стаби-: лизатор напряжения, регулирующие элементы и катушки подмагничивания, а к стабилизатору напряжения подключен блок управления, к входу которого подключены герконы, каждый из которых расположен в магнитном поле тока катушки подмагничивания и магнитном поСоставитель К.Фотина

ТехРед М.Коданич КоРРектоР А.ТЯско

Редактор Т.Парфенова!

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6847/52

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная„ 4

5 13670 ле тока обмотки высшего напряжения, а выходы блока управления связаны с управляемыми шунтирующими элементами и с выходами датчиков превышения напряжения, входы которых подключены к обмотке низшего напряжения трансформатора напряжения.

94

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стабилизатор напряжения содержит пороговое устройство с порогом срабатывания выше номинального напряжения обмотки низшего напряжения трансформатора напряжения.