Воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока в сети с изолированной нейтралью

 

СоюЗ Соввтскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180779 (21) 2798299/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 150981. Бюллетень Н9 З4

Дата опубликования описания 150981 (51)М. Хл.э

Н 02 Х 3/00

Н 02 Н 5/10

Государствемммй коиитет

СССР по деаам иэобретений и открмтмй (53) УДК 621.316.925 (088 ° 8) P.Ø. Сагутдинов, А.И. Селивахин и А.П. Кузнецов. ".. (1 (72) Авторы изобретения

Московский институт инженеров сельскохозяйственного., производства им. В.П. Горячкина (71) Заявитель (54) ВОЗДУШНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ТРЕХФАЗНОГО

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ

НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к устройствам контроля несимметричных режимов работы трехфаэной электрической сети.

Несимметричные режимы могут быть вызваны однофазным замыканием на землю

5 в сетях с изолированной нейтралью, обрывом провода или перегоранием предохранителя в одной из фаэ трехфазиой электроустановки. Эти режимы в ряде случаев приводят к выводу из строя электродвигателей, трансформаторов и нарушают технологический про- цесс у потребителя.

Известны устройства контроля несимметричных режимов, содержащие в качестве датчика контроля несимметричных режимов работы антенный фильтр напряжения нулевой последовательности, выполненный в виде электрода и расположенный в плоскости параллель-2О но плоскости токопроводов, перпендикулярно и симметрично относительно этих токопроводов (11.

Недостатком данного устройства является низкая выходная мощность.

Это особенно остро ощущается для устройств, применяемых для низкого класса напряжений (6-10 кВ) . Поэтому для класса напряжений 6-10 кВ . приходится сигнал предварительно уси- 30 ливать, что неприемлемо для распределительных сетей, где отсутствуют стабилизированные источники питания для усилителей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля изоляции в трехфаэных электрических сетях с изо- лированной нейтралью, содержащее два антенных преобразователя напряжения, расположенных в одной плоскости с крайними токопроводами трехфаэной линии параллельно им и симметрично относительно среднего токопровода и соединенных с входами блока сравнения (21.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной чувствительностью при обрывах фаэ, так как оно функционально предназначено для контроля изоляции и определения поврежденной фазы при однофаэных замыканиях на землю.

Цель изобретения — повышение надежности функционирования воздушной линии электропередачи трехфазного переменного тока.

Указанная цель достигается тем, что в воздушной линии электропередачи трехфазного переменного тока

464425 в сети с изолированной нейтралью, содержащей три токопровода и два антенных преобразователя напряжения, расположенных каждый в одной плоскости с соответствующим крайним токопроводом параллельно ему и симмет- 5 рично относительно среднего токопро вода, а также исполнительный орган, один вход которого подключен к земле, упомянутые антенные преобразователи электрически соединены друг с другом и их выход подключен ко второму входу упомянутого исполнительного органа, причем упомянутые антенные преобразователи напряжения размещены под токопроводами на таких взаимных расстояниях, что удвоенные емкости между 15 каждым из упомянутых антенных преобразователей напряжения и средним токопроводом равны сумме емкостей между крайним токопроводом и каждым из упомянутых антенных преобраэова- gg телей напряжения.

На фиг. 1 представлено взаимное расположение токопроводов и антенных преобразователей напряжения (АПН); на фиг. 2 — схема замещения ° 25

Как показано на фиг. 1 около токопроводов 1-3 установлен антенный преобразователь 4 напряжения и антенный преобразователь 5 напряжения, которые объединены между собой электрически экранированным кабелем б, подключенным к первому входу исполнительного органа 7, второй вход исполнительного органа 7 эаземлен.

При этом образуются емкостные связи (фиг. 2), емкость 8 между токопроводом 1 и АПН 4, СЛ4., емкость 9 между токопроводом 1 и АПН 5, С емкость 10 между токопроводом 2 и

AIIH 4, С2 4, емкость 11 между токопроводом 2 и AIIH 5, C2 >, емкость 12. ф) меду токопроводом 3 и АПН 4. СЭ 4 емкость 13 между токопроводом 3 и АПН

5, С)6. Ä AIIH 4 и землей, С4 эЕ „емкость 15 между AIIH

5 и землей, С грэем.

45 а нормальном режиме выходной сигнал равен нулю вследствие того, что на АПН 4 наводится сигнал, равный по величине и противоположный по знаку сигналу на АПН 5 и они компенси- О руют друг друга иэ-за того, что АПН 4 и AIIH 5 электрически объединены при помощи экранированного кабеля 6.

Сигнал на AIIH 4 равен по величине и противоположен по знаку сигналу на

АПН 5 в нормальном режиме только в единственном случае, а именно, когда

АПН 4 и АПН 5 расположены симметрично относительно среднего токопровода и удвоенная емкость между одной из АПН, например 4, и средним токо- @) проводом 2 равна сумме емкостей между крайним токопроводом 1 и каждой из AIIH 4 и 5. Покажем, что действительно это условие единственное.

Так как в предлагаемом изобретении 65 необходимо АПН 4 и АПН 5 устанавливать симметрично относительно среднего токопровода, то соблюдается условие

C„=CC=C

Л-4 Э 4-ЗЕМ -ЭЕМ

Ca=4 С2-5

Сэ4 — Слs

Отсюда получаем

СЛ -4 +С2 +С +С =С +С +С +

+С 2-4 Э-4 4-ЭЕМ Л-У 2- Ъ-5

r-3Ем

Сигнал наводимый íà AIIH 4 определяется по выражению

ОлСл-4+02С2-4+0 С

4 Сл 4 2-4СЪ 4 С4-)ем на AIIH 5 () С - +02С2 е ОэСэ-э Б С +С +Сэ >

k де и„.и2,ЦЭ - напряжение токопроводов 1-3 относительно земли.

Необходимо, чтобы в нормальном режиме U4+U@ 0„тогда, учитывая что

Й =а ОЛ, Уэ=аЦ, где a = e 1 о получим после преобразований условие

2 С 4 = Сл д. + Сл- т.е. для того, чтобы в нормальном режиме работы трехфазной линии выходной сигнал был равен нулю, необходимо антенные преобразователи напряжения электрически соединить друг с другом и разместить под токопроводами таким образом, что удвоенная емкость между одной из АПН и средним токопроводом равна сумме емкостей между крайними токопроводом и каждой из AIIH. При несимметричном режиме работы трехфазной электрической сети на выходе исполнительного органа 6 появляется сигнал, определяемый степенью несимметрии за счет чего достигается поставленная цель, т.е. значительно повышается надежность функционирования воздушной ЛЭП.

Формула изобретения аоздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока в сети с изолированной нейтралью, содержащая три токопровода и два антенных преобразователя .напряжения, расположенных каждый в одной плоскости с соответствующим крайним токопроводом параллельно ему и симметрично относительно среднего токопровода, а также исполнительный орган, один вход которого подключен к земле, о т л и ч а ю щ + я с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, упомянутые антенные преобразователи напряжения электрически

864425 фиг.2

Составитель В. Молчанов

Техред A. Ач Корректор Г Назарова

Редактор Н. Минко

Заказ 7816/79 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединены друг с другом и их выход подключен ко второму входу упомянутого исполнительного органа, причем упомянутые антенные преобразователи напряжения размещены под токопроводами на таких взаимных расстояниях, что удвоенные емкости между каждым из упомянутых антенных преобразователей напряжения и средним токопроводом равны сумме емкостей между крайним токопроводом и каждым из упомянутых антенных преобразователей напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР,по заявке 9 2504305/07,кл.Н 02 Н 5/10, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке к 2638243/07,кл.G 01 R 31/08

О 1978 °