Фильтр тока обратной последовательности

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для выявления токов обратной последовательности в токопроводах фаз электроустановки. Фильтр тока обратной последовательности для электроустановки с токопроводами фаз А, В, С, расположенными по вершинам треугольника, содержит геркон с надетой на него обмоткой управления, подключенной к катушке индуктивности через последовательно включенные резистор, фазоповоротную схему и усилитель. Две крепежные планки хомутами и тягами прикреплены к траверсе и опоре. Первый и второй корпуса с пластинами с закрепленными внутри них герконом и катушкой индуктивности прикреплены к первой и второй крепежным планкам. Третий корпус, в который помещены резистор, фазоповоротная схема и усилитель, установлен во втором корпусе над второй пластиной. Причем обмотка управления соединена через резистор с фазоповоротной схемой с помощью кабеля, который уложен в короб. Короб закреплен на второй крепежной планке, траверсе и первой крепежной планке. Технический результат: выявление токов обратной последовательности в токопроводах фаз А, В, С электроустановки, расположенных по вершинам произвольного треугольника. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для выявлении токов обратной последовательности в токопроводах фаз электроустановки.

Известен фильтр тока обратной последовательности [Н.В. Чернобровов. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - С. 174-175], содержащий трехобмоточный трансреактор, первичные обмотки которого подключены к трансформаторам тока фаз А и С, активное сопротивление и двухобмоточный трансформатор, подключенные параллельно вторичной обмотке трансреактора.

Недостатками этого фильтра являются: использование металлоемких двухобмоточного трансформатора и трансреактора, а также инерционность, обусловленная большой мощностью, потребляемой трансреактором от измерительных трансформаторов тока.

Известен фильтр тока обратной последовательности [KZ 18935 А, МПК H02H 3/08, опубл. 15.11.2007], выбранный в качестве прототипа, содержащий первую и вторую обмотки, первый и второй резисторы и выходные зажимы, первый и второй усилители, фазоповоротную схему, первый и второй герконы, установленные на безопасном расстоянии от токопроводов фаз электроустановки так, что продольная ось первого геркона совпадает с биссектрисой угла между линиями, соединяющими токопровод фазы А с токопроводом фазы В и токопровод фазы В с токопроводом фазы С в плоскости поперечного сечения токопроводов, а продольная ось второго геркона - с биссектрисой угла между линиями, соединяющими токопровод фазы В с токопроводом фазы А и токопровод фазы А с токопроводом фазы С в этой плоскости, причем первая обмотка намотана на первый геркон, вторая - на второй геркон, входы первого усилителя подключены к первой обмотке, входы второго усилителя - ко второй, а выходы первого усилителя через первый резистор подключены к выходным зажимам, к которым через фазоповоротную схему и второй резистор подключены выходы второго усилителя.

Этот фильтр работоспособен только при расположении фаз токопроводов электроустановки по вершинам равностороннего треугольника и не может быть использован при другом расположении фаз.

Задачей изобретения является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.

Это достигается за счет того, что фильтр тока обратной последовательности, так же как и в прототипе, содержит геркон, на который намотана обмотка управления, и катушку индуктивности, расположенные на безопасном расстоянии от токопроводов фаз А, В, С электроустановки, закрепленных по вершинам треугольника, при этом усилитель, фазоповоротная схема и резистор последовательно подключены к катушке индуктивности.

Согласно изобретению первая крепежная планка длиной h1 прикреплена первым хомутом к траверсе перпендикулярно ей на расстоянии l1 от токопровода фазы В и первой тягой прикреплена к опоре. Первый корпус закреплен на первой крепежной планке так, что боковые его грани перпендикулярны траверсе, а торцевые перпендикулярны опоре. Первая пластина с установленным на ней герконом с обмоткой управления закреплена внутри первого корпуса. Геркон закреплен в плоскости первой пластины под углом φ1 против часовой стрелки относительно первой крепежной планки. Вторая крепежная планка длиной h2 прикреплена вторым хомутом к траверсе перпендикулярно ей на расстоянии l2=0,5lBC от токопровода фазы В, где lBC - расстояние между токопроводами фаз В и С. Вторая крепежная планка прикреплена второй тягой к опоре. Второй корпус закреплен на второй крепежной планке так, что боковые его грани перпендикулярны траверсе, а торцевые перпендикулярны опоре. Вторая пластина с установленной на ней катушкой индуктивности помещена во второй корпус. Катушка индуктивности закреплена в плоскости второй пластины под углом φ2 по часовой стрелке относительно второй крепежной планки. Третий корпус с расположенными внутри него усилителем, фазоповоротной схемой и резистором закреплен во втором корпусе над второй пластиной. Короб закреплен на второй крепежной планке от второго корпуса до траверсы, на траверсе до первой крепежной планки и на первой крепежной планке до первого корпуса. Кабель, с помощью которого обмотка управления подключена через резистор к фазоповоротной схеме, уложен в короб. Длина первой крепежной планки h1, расстояние l1 от токопровода фазы В до первой крепежной планки и углы φ1 и φ2 поворотов геркона и катушки индуктивности соответственно против часовой стрелки относительно первой крепежной планки и по часовой стрелке относительно второй крепежной планки определены из следующих выражений:

где lAB - расстояния между токопроводами фаз А и В;

lAC - расстояния между токопроводами фаз А и С;

h2 - расстояние от токопровода фазы В до траверсы.

Использование в предлагаемом устройстве крепежных планок длиной h1 и h2, установка их на расстояниях l1, l2 от токопровода фазы В и закрепление на первой и второй крепежных планках геркона и катушки индуктивности соответственно под углами φ1 и φ2 позволяют выявлять токи обратной последовательности при расположении токопроводов фаз электроустановки по вершинам произвольного треугольника.

На фиг. 1 представлен фильтр тока обратной последовательности.

На фиг. 2 представлена первая крепежная планка с закрепленным на ней первым корпусом.

На фиг. 3 представлена вторая крепежная планка с закрепленным на ней вторым корпусом.

Фильтр тока обратной последовательности для электроустановки с токопроводами фаз А, В, С, расположенными по вершинам треугольника, содержит первую крепежную планку 1 (фиг. 1) длиной h1, которая прикреплена первым хомутом 2 к траверсе 3 перпендикулярно ей на расстоянии l1 от токопровода фазы В и первой тягой 4 прикреплена к опоре 5. На первой крепежной планке 1 (фиг. 2) закреплен первый корпус 6, внутри которого закреплена первая пластина 7. На первой пластине 7 под углом φ1 против часовой стрелки относительно первой крепежной планки 1 установлен геркон 8, на который намотана обмотка управления 9. Вторая крепежная планка 10 (фиг. 1) длиной h2 прикреплена вторым хомутом 11 к траверсе 3 перпендикулярно ей на расстоянии l2 от токопровода фазы В и второй тягой 12 прикреплена к опоре 5. На второй крепежной планке 10 (фиг. 3) закреплен второй корпус 13, внутри которого закреплены вторая пластина 14 и третий корпус 15, который установлен над второй пластиной 14. На второй пластине 14 установлена катушка индуктивности 16 под углом φ2 по часовой стрелке относительно второй крепежной планки 10. В третьем корпусе 15 расположены последовательно соединенные усилитель 17 (У), фазоповоротная схема 18 (ФПС) и резистор 19. Причем усилитель 17 (У) подключен к выходным зажимам катушки индуктивности 16. Кабель 20, который соединяет обмотку управления 9 через резистор 19 с фазоповоротной схемой 18, проложен в коробе 21 (фиг. 3). Короб 21 (фиг. 1) закреплен на второй крепежной планке 10 от второго корпуса 13 до траверсы 3, на траверсе 3 до первой крепежной планки 1, на первой крепежной планке 1 до первого корпуса 6. Длины h1 и h2 первой 1 и второй 10 крепежных планок, расстояния l1 и l2 от токопровода фазы В до первой 1 и второй 10 крепежных планок и углы φ1 и φ2 поворота геркона 8 и катушки индуктивности 16 определяют по следующим формулам:

где lAB - расстояния между токопроводами фаз А и В;

lAC - расстояния между токопроводами фаз А и С;

h2 - расстояние от токопровода фазы В до траверсы.

Первая 1 и вторая 10 крепежные планки и первая 7 и вторая 14 пластины выполнены из немагнитного материала, например дюралюминия. Первый 2 и второй 11 хомуты, первая 4 и вторая 12 тяги выполнены из немагнитного материала, например нержавеющей стали. Первый 6, второй 13 и третий 15 корпусы, короб 21 выполнены из немагнитного материала, например пластмассы. В качестве геркона 8 может быть использован, например, геркон типа МКА-20101. Обмотка управления 9 и катушка индуктивности 16 выполнены с помощью обмотки реле тока типа РТМ. В качестве усилителя 17 (У) может быть использован усилитель типа К14УД6. Фазоповоротная схема 18 (ФПС) может быть выполнена, например, на конденсаторе типа К 50-12 и резисторе МОН-0,5. В качестве резистора 19 может быть использован резистор типа МОН-0,5. В качестве кабеля 20 может быть использован кабель Olflex Classic 110 CY 2×1,5.

Токи, протекающие в токопроводах фаз А, В и С электроустановки, создают магнитные поля. Так как на геркон 8 и катушку индуктивности 16 магнитные поля, созданные токами в фазах С и А, не влияют, вдоль их продольных осей соответственно действуют магнитные поля с индукциями

где K1 и К2 - коэффициенты пропорциональности;

IA, IB, IC - токи в токопроводах фаз А, В и С.

Индукция В _ П Р К И наводит в катушке индуктивности 16 ЭДС Е _ , которую поворачивают на угол β

где γ - угол сдвига фаз между напряжением на выходе усилителя 17 (У) и током в обмотке 9, с помощью фазоповоротной схемы 18 (ФПС). Увеличивают ЭДС Е _ в КУ раз

где lOБM2 - длина каркаса обмотки управления 9;

DCP2 - средний диаметр обмотки управления 9;

W2 - количество витков обмотки управления 9;

f - частота переменного тока;

W3 - количество витков катушки индуктивности 16;

S3 - площадь поперечного сечения катушки индуктивности 16;

µ0 - магнитная проницаемость воздуха;

z - сопротивление выходной цепи усилителя 17 (У),

с помощью усилителя 17 (У) и подают на обмотку управления 9. При этом на геркон воздействует суммарный магнитный поток с индукцией

где I2 - ток обратной последовательности;

- индукция магнитного потока, созданного током в обмотке управления 9 вдоль продольной оси геркона 8.

Если в токах фаз присутствуют составляющие обратной последовательности IA2, IB2, IC2, то подставляя их в (1), имея в виду, получим

При

где ВСР - индукция вдоль продольной оси геркона 8, при которой он срабатывает; геркон 8 замыкает контакты и подает сигнал о появлении токов обратной последовательности, равных или больших заданной величине, определяемой типом используемого геркона 8 (ВСР зависит только от него).

Под действием составляющих тока нулевой последовательности IA0, IB0, IC0 геркон 8 не срабатывает, так как при подстановке их в (1)

Также геркон 8 не реагирует и на составляющие тока прямой последовательности IA1, IB1, IC1, так как, подставив их в (1) вместо IA, IB, IC, считая, что

получим

Таким образом, предлагаемый фильтр тока обратной последовательности позволяет выявлять токи обратной последовательности в токах фаз электроустановки, расположенных по вершинам произвольного треугольника.

Фильтр тока обратной последовательности, содержащий геркон, на который намотана обмотка управления, и катушку индуктивности, расположенные на безопасном расстоянии от токопроводов фаз А, В, С электроустановки, закрепленных по вершинам треугольника, при этом усилитель, фазоповоротная схема и резистор последовательно подключены к катушке индуктивности, отличающийся тем, что первая крепежная планка длиной h1 прикреплена первым хомутом к траверсе перпендикулярно ей на расстоянии ℓ1 от токопровода фазы В и первой тягой прикреплена к опоре, первый корпус закреплен на первой крепежной планке так, что боковые его грани перпендикулярны траверсе, а торцевые перпендикулярны опоре, первая пластина с установленным на ней герконом с обмоткой управления закреплена внутри первого корпуса, причем геркон закреплен в плоскости первой пластины под углом φ1 против часовой стрелки относительно первой крепежной планки, а вторая крепежная планка длиной h2 прикреплена вторым хомутом к траверсе перпендикулярно ей на расстоянии ℓ2=0,5ℓBC от токопровода фазы В, где ℓBC - расстояние между токопроводами фаз В и С, причем вторая крепежная планка прикреплена второй тягой к опоре, а второй корпус закреплен на второй крепежной планке так, что боковые его грани перпендикулярны траверсе, а торцевые перпендикулярны опоре, при этом вторая пластина с установленной на ней катушкой индуктивности помещена во второй корпус, а катушка индуктивности закреплена в плоскости второй пластины под углом φ2 по часовой стрелке относительно второй крепежной планки, третий корпус с расположенными внутри него усилителем, фазоповоротной схемой и резистором закреплен во втором корпусе над второй пластиной, короб закреплен на второй крепежной планке от второго корпуса до траверсы, на траверсе до первой крепежной планки и на первой крепежной планке до первого корпуса, кабель, с помощью которого обмотка управления подключена через резистор к фазоповоротной схеме, уложен в короб, причем длина первой крепежной планки h1, расстояние ℓ1 от токопровода фазы В до первой крепежной планки и углы φ1 и φ2 поворотов геркона и катушки индуктивности соответственно против часовой стрелки относительно первой крепежной планки и по часовой стрелке относительно второй крепежной планки определены из следующих выражений:


где ℓAB - расстояния между токопроводами фаз А и В;
AC - расстояния между токопроводами фаз А и С;
h2 - расстояние от токопровода фазы В до траверсы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в качестве реагирующей на разность токов схемы защиты электрических линий, машин, приборов и может быть использовано для обеспечения электробезопасности судовых и корабельных электроэнергетических систем.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты трехфазных электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для защиты человека от поражения электрическим током, противопожарной защиты от теплового проявления токов утечки, а также токов перегрузки и к.з.

Изобретение относится к релейной защите обмоток шунтирующих реакторов, трансформаторов, автотрансформаторов. .

Изобретение относится к релейной защите кабельных и воздушных параллельных линий электропередач переменного тока с общим выключателем на фазу. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты шин низшего уровня напряжения от различного вида повреждений (проходной, подвесной или опорной изоляции, вводов выключателей и трансформаторов и т.д.), сопровождаемых различными видами коротких замыканий.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты двух параллельных линий трехфазной электрической установки при превышениях токов в отдельных фазах и линиях номинальных значений, вызванных, например, повреждениями в электроустановке и на одной из защищаемых линий, сопровождаемыми короткими замыканиями.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой многофункциональный датчик трехфазного тока и предназначено для применения в составе аппаратов измерения, защиты и сигнализации.

Изобретение относится к области измерения электрических величин, в частности для измерения асимметрии в трехфазных трехпроводных сетях. Устройство содержит первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока (ДИПТ) и фильтр напряжения обратной последовательности, в состав которого входят три элемента: конденсатор, резистор и выключатель.

Изобретение относится к области электроники и электротехники, в частности к способу мониторинга контроллера трехфазного электродвигателя и/или электродвигателя.

Изобретение относится к средствам измерения асимметрии в трехфазных сетях при наличии высших гармоник в измеряемых токах. Измерительный преобразователь тока содержит основные элементы: фильтр напряжения обратной последовательности, первый и второй дифференцирующие индукционные измерительные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с токопроводами трехфазной трехпроводной цепи, и фильтр нижних частот.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения симметричных составляющих напряжений и токов в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока.

Изобретение относится к области измерения электрических величин. .

Изобретение относится к области измерения электрических величин. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения для определения напряжения обратной последовательности. .

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при определении напряжения нейтрали и положения нулевой точки по массивам отсчетов мгновенных значений фазных напряжений.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения для определения напряжения обратной последовательности. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества электроэнергии трехфазных сетей. В трехфазной четырехпроводной сети измеряют амперметрами токи в каждой фазе и нулевом проводе с помощью однофазных трансформаторов тока, а также измеряют суммарный ток двух фаз; по результатам измерения пяти токов определяют симметричные составляющие токов прямой, обратной и нулевой последовательностей по формулам. Техническим результатом является упрощение реализации способа измерения симметричных составляющих токов в трехфазных сетях, а также повышение точности измерения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для выявления токов обратной последовательности в токопроводах фаз электроустановки. Фильтр тока обратной последовательности для электроустановки с токопроводами фаз А, В, С, расположенными по вершинам треугольника, содержит геркон с надетой на него обмоткой управления, подключенной к катушке индуктивности через последовательно включенные резистор, фазоповоротную схему и усилитель. Две крепежные планки хомутами и тягами прикреплены к траверсе и опоре. Первый и второй корпуса с пластинами с закрепленными внутри них герконом и катушкой индуктивности прикреплены к первой и второй крепежным планкам. Третий корпус, в который помещены резистор, фазоповоротная схема и усилитель, установлен во втором корпусе над второй пластиной. Причем обмотка управления соединена через резистор с фазоповоротной схемой с помощью кабеля, который уложен в короб. Короб закреплен на второй крепежной планке, траверсе и первой крепежной планке. Технический результат: выявление токов обратной последовательности в токопроводах фаз А, В, С электроустановки, расположенных по вершинам произвольного треугольника. 3 ил.

Наверх