Фильтр токов нулевой последова-тельности

 

ОП HCf-=ИИГ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнх

Соцквлисткческмх реслублкк

< и 8О3078 (61) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 05.04.79 (21) 274б962/24-07 с присоединением заявки %— (2,1) Прио":,итет

Опубли кона но 07.02.8 1. Бюллетень .ХЪ 5 ъ

Да-; г оп; бликопгни» описания 1".Ui.Ü1 (51) М Кл. "

Vi 02 Н:>, i, Гас3%ар сткенный кбмнтет по делам наобретеннй к откоытнй рпдг .

{72) Автор изобретения

Л, С. Машенцев

Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности

{71) Заявитель (54) eH jfbTP TOKOH

НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОС1 И

Изобретение относится к области электротехнических измерений и згщиты от утечек тока на землю 8 сетях напряжением до

1000 В.

Известен трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), у которого для снижения тока небаланса, обусловленного несимметричнъ1м расположением фаз первичной цепи относительно вторичной обмотки трансформатора, проводники каждой фазы расщеплены на число проводников не менее двух и расщепленные проводники каждой из фаз расположены диаметрально противоположно в окне мггнитопровода (1).

Данное устройство имеет недостаток, згключающийся в том, что потоки рассеяния каждого проводника не совмещены и замыкаются по ферромагнитному сердечнику.

Вследствие этого эффективное снижение тока небаланса возможно только при условии применения замкнутого тороидального магнитопровода с равномерной вторичной обмоткой, в окне которого весьма точно установлены расщепленные проводники относительно оси магнитопровода и между собой. Кроме того, устройство включается в рассечку линии или шин, что обусловлиsaeT большие I póðHoñTH при oiiTгже v. эксплуачацин, а иногда применение устройства по этой причине невозможно.

Нгиболее близким по технической сущности к заявляемому является - приняты. . за iipOTOTHII фи IbTp токов H) левой DOC, Ie,IOвательности, содержа гци и три изме рительных т"гнсформатор"- тока, соединен..ых в звезду с нулевым проводом, для уменьшения тока небаланса снабженный согласую.цим трансформатором тока, первйчная обмотка

1В которого включена в нулевой провод, и дополнительными трансформаторами тока, первичные обмотки которых включены во вторичную цепь измерительных трансформаторов, а вторичные с последовательно подключенными сопротивлениями соединепь:

15 в звезду и включены встречиo со вторичнои обмоткой согласующего трансформаторг (2}, К недостаткам данного устройства относится наличие большого количества трансформаторов, что делает устронство гро:-.оздщ ким и дорогостоящим, KpoMQ того, устройство может работать в ЛЭП с малоизменяющейся нагрузкой, так как при больших вариациях нагрузочных токов проявляет себя нелинейность кривых намагничивания

803078 сердечников измерительных и дополнительHblx трангформяторов.

Целью данного изобретения является повышение чувствительности фильтра токов нулевой последовательности и расширение

его функциональных возможностей путем применения его в электроустановках с большим диапазоном изменении тока нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что изьестный фильтp токов нулевои последоватсльности, содержа щий 7 рехфазны и трансформатор токов нулевой последовательности с вторичной обмоткой размещенной на его л)ягнитопрсводе, охват),шак):.:См все «ри фазы ко11т()олируемой 1>ер}>ичной

E.fgEIH, Д01!ОЛП1! 1(.,,,110 БВЕДСНЫ ТРИ фЯЗНЫХ трансформято1>3 няя, у которых л(агнитопроводы имек>т возчупп ые зазоры, а «торичные обмотки соединены в звезду, три компенсационные обмотки ня магнитопроводе упомянутого трехфазного трянсформ31ора тока нулевой последовательности, соединенные в звезду, а также три регулировочных резистора, вкл)очсншгх в каждой фазе между сш)бодным выводом втори пгой обмотки фазного трансформатора тока и сооп>етствующим свобод11ым выводом компенсационной обмотки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, ня котором изображена схема предлагаемого фильтра, токов нулевой после« довательности.

Устройство состоит пз трансформатора тока нулевой последовательности (ТТНП) 1 с размещенными Н3 нем компенсирующими обмотками 2 и выходной обмоткой 3. Первичную цепь ТТН! образу)от фазы контролируемой сети 4. Соединенные в звезду компенсиру(ощие обмотки 2 ТТНП подключены к соответству(ощим соединениям в звезду вторичным обл>откя(фязных трансформаторов тока (ДФТТ) 5 через подстроечные резисторы б.

При монт-же ТТНП, имеющий замкнутый маГнитопровод произвольной кОнфиГу рации с сосредоточенными или распределенными обмотками, устанавливаются на кабеле контролируемой сети произвольно, но жестко

При том в общем случае при

1, +1,+1,— — 0; е +es+e0 =e,; где 1», 1, 1 — токи в фазах А, В, С;

6>, Q) „EI>, -- магнитные потоки рассеяния фаз, замыкающиеся по магнитопроводу ТТНП;

Щ -- результирующий поток рассеяния.

Для компенсации результирующего магнитного потока рассеяния 9 введены дополнительные магнитные потоки компенсирующих обмоток 2 за счет подключения последних к вторичным обмоткам фазных трансформаторов 5. При этом с помощью регулировки компенсационных магнитных потоков в сердечнике ТТНП, т. е.

Q»+ 9»>+ Фв + С1>у+ &(. + Фи(= О, где 6>„„, Фв„,Ф<> — магнитные потоки компенсирующих обмоток.

Очевидно, что баланс магнитных потоков в сердечнике ТТНП не будет нарушен пфи любом. значении первичного тока, если магнитные потоки компенсирующих обмоток пропорциональны силовому току в фазах

Ф»)(:.=- 1»,, бв((= 16 > Фсн= — 1с

Для обеспечения пропорциональности магнитных потоков компенсирующих обмоток токам в фазах при любом значении первичного тока сердечники фазных трансформаторов тока должны иметь воздушные зазоры.

N3EHHTHûå Г)отоки компенсирующих обмогс:.- «Огут быть направлены согласно или ю» встp("(110 магнитным потокам pecc(яния фяз.

В первом случае при возникновении утечки, например в фазе А, в сердечнике TTHII возникает нескомпенсированный магнитный поток, выражающийся суммой Ф = Фл„+

+ С(>Щ, где Ф»), — магнитный поток рассеяния фазы

А от тока утечки;

6>(лт — ДОЛЯ Л(ЯГНИТНОГО ПОтОКа КОМПЕНсирующей обмотки от тока утечки, Во втором случае ф = Ф», — З»(>, 9

ДОЛЯ МаГНИтНОГО ПОтОКя С1)»«(,«ЯвЛЯЕтСЯ составляющей пренебрежимо малой по сравнению с магнитным потоком рассеяния фазы

А от токов утечки ф„,„поэтому чувствительность трансформатора тока нулевой последовательности в данном случае снижается зо незначительно.

Предлагаемый фильтр тока нулевой последовательности по сравнению с известным является более простым конструктивно и технологичным, позволяет увеличить точность измерения и может быть использован

35 в сетях с большим диапазоном изменения токовых нагрузок.

Формула изобретения

Фильтр токов нулевой последовательности, содержащий трехфазный трансформатор тока нулевой последовательности с выходной обмоткой, размещенной на его магнитопроводе, охватывающем все три фазы контролируемой первичной цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения его функциональных возможностей путем использования его в электроустановках с большим диапазоном изменения тока нагрузки, в него вновь введены три фазных трансформатора тока, у которых магнитопроводы имеют воздушные зазоры, а вторичные обмотки соединены в «звезду», три компенсационные обмотки на магнитопроводе упомянутого трехфазного трансформатора тока нулевой последовательности, соединенные в «звезду», а также три регулировочных резистора, включенных в каждой фазе между свободным выводом вторичной обмотки фазного трансформатора

803078

Сос гавитель В. Молчанов

Редактор H. Ахмедова Техред A. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ ) 0273/67 Тираж 686 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тока и соответствующим свободным выводом компенсационной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 456335, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 399957, кл. Н 02 Н 3/1Г>, 1970.