Устройство для автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали компенсированной сети

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 6 %72

Союз Советских

Социалистйческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.01.77 (21) 2445009/24-07 с присоединением заявки лч" (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень лчое 20 (45) Дата опубликования описания 05,05.78 (51) М. Кл. Н 02J 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316.72 (088.8) (72) Авторы изооретения

С. H. Кисленко, А. М. Михайлов, В. В. Назаров, В. В. Рогоза и А. Ф. Середенко (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ НЕЙТРАЛИ КОМт1Е11СИРОВАННОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области распределения электрической энергии и может быть использовано в компенсированных воздушных сетях, На практике снижение напряжения смещения нейтрали в компенсированных сетях

35 кВ производится транспозицией линий, диссовансной настройкой компенсации емкостпых токов замыкания на землю или применением устройств автоматического снижения напряжения. нейтрали.

Транспозиция линий требует проведения громоздких расчетов, значительных затрат времени на работы по переключениям и вызывает перерывы в энергоснабжении потребителей. При;ем результаты этой кропотливой работы не всегда бывают удовлетворительными в виду определенных факторов, присущих внутренней структуре электрических сетей.

Такими факторами являются необходимость размещения конденсаторов Высоковольтнои связи на одноименных фазах, сложность транспозиции фазных проводов в некоторых типах распределительных устройств и апкерных опор, дисбалланс суммарных фазных емкостей прп изменении конфигурации сети и другие.

Диссонансная настройка компенсации вызывает увеличение реактивной составляющей остаточного тока замыкания на землю и ухудшает условия гашения электрических заземляющих дуг, Известно устройство автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали

5 компенсированной сети (1). К недостаткам известного устройства следует отнести ограниченный диапазон снижения напряжения нейтрали, определяемый параметрами силового трансформатора, включенного парал1О лельно дугогасящему реактору, высокая стоимость устройства и сложность схемы автом атики.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического регулпрова15 ния напряжения смещения нейтрали компенсированной электрической сети, содержащее дугогасящий реактор и полупроводниковый ключ с блоком управления, подключенным к трансформатору напряжения (2).

Целью изобретения является обеспечение оптимального уровня напряжения нейтрали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены разрядник конденсатора, причем полупроводниковый

25 ключ, разрядник п конденсатор соединены параллельно между собой и включены в рассечку между дугогасящим реакторо.л и землей.

На чертеже приведена структурная схема

30 предлагаемого устройства.

609172

Устройство содержит трансформатор 1 питающего центра, разъединитель 2, дугогасящий реактор 3, разрядник 4, конденсатор 5, полупроводниковый ключ б переменного тока, блок 7 управления ключом, трансформатор 8 напряжения, активные проводимости 9 и емкостные проводимости 10 фазных проводов относительно земли.

Напряжение сигнала, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 8, поступает на вход блока 7, который автоматически управляет полупроводниковым ключом 6.

В качестве ключа могут быть использованы тиристоры или симисторы. В нормальном режиме работы сети при разомкнутом ключе емкость, включенная между дугогасящим реактором 3 и землей, вызывает изменение настройки компенсации. При этом снижается напряжение нейтрали до уровня, определяемого величиной емкости и параметрами контура нулевой последовательности сети.

Амплитуда напряжения смещения пейтрали компенсированной сети выражается соотношением у о Ф

И— Э

g (dq/г. Р)" +(1 — А) где 4 — коэффициент несимметрии сети;

ЬФ вЂ” напряжение фазы; dz — коэффициент демпфирования сети с изолированной нейтралью; Й вЂ” коэффициент настройки компенсации; P — потери в дугогасящем реакторе.

Коэффициент настройки компенсации при включении конденсатор определяется по формуле

1 й= рсэкв (2) где а — угловая частота; 1.р — индуктивность реактора; C», — эквивалентная емкость последовательного резонансного контура. дс со дс+с„ (3) где ЬС вЂ” емкость, включаемая в нейтраль сети; Сц — общая емкость фазных проводов относительно земли.

Из формул (1, 2, 3) видно, что соответствующим выбором величины емкости ЛС, напряжение смещения нейтрали может быть снижено до необходимого уровня.

При замыкании на землю напряжение нейтрали превышает уровень, соответствующий нормальному режиму работы сети. На выходе блока управления появляется сигнал, замыкающий полупроводниковый ключ переменного тока. При этом закорачивается конденсатор и восстанавливаются нормальные условия компенсации емкостных токов замыкания на землю. После исчезновения замыкания на землю и окончания переходного процесса восстановления нормальных напряжений фаз сети, блок управления обеспечивает размыкание ключа переменного тока. Защиту

10 полупроводникового ключа 6 от импульсов напряжений, появляющихся в момент возникновения замыкания на землю обеспечивает разрядник 4 и конденсатор 5. Импульсное пробивное напряжение разрядника выбирает15 ся несколько ниже допустимого напряжения ключа б.

В качестве ключа, например, для воздушных сетей 35 кВ, могут быть использованы тиристоры или симисторы пятого класса и вы20 ше, а их количество определяется параметрами разрядника. При применении разрядника типа РВН вЂ” 0,5 с импульсным пробивным напряжением порядка 4 — 5 кВ необходим ключ из 4 или 6 тиристоров класса 22.

25 Использование предлагаемого устройства позволяет поддерживать резонансный режим настройки компенсации в нормальном режиме работы сети, при этом напряжение смещения нейтрали не превышает допустимые уров30 ни, а в режиме замыкания на землю обеспечивает нормальные условия гашения заземляющих дуг и снижает аварийность в распределительных сетях всредствие переходов однофазных замыканий в многофазные.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали компенсированной электрической сети, содержа40 щее дугогасящий реактор и полупроводниковый ключ с блоком управления, подключенным к трансформатору напряжения, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения оптимального уровня напряжения нейтрали, 45 в него дополнительно введены разрядник и конденсатор, причем полупроводниковый ключ, разрядник и конденсатор соединены параллельно между собой и включены в рассечку между дугогасящим реактором и зем50 лей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Режимы нейтрали в электрических системах. Киев, «Наукова думка», 1974, с, 153 — 160.

55 2. Авторское свидетельство CCCPXО470888, кл. Н 021 3/188, 1972.

609172

Составитель Г. Дамская

Техред Н. Рыбкина

Корректоры: Е. Хмелева и Н. Федорова

Редактор Н. Громов

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 693/1 Изд. Ко 435 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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