Воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистически х

Республик р>955354 (Ъ

1 Ill%

// ==с% .:, (61) Дополнительное к авт., свид-ву (22) Заявлено 30. 10. 80 (21) 2998609/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300882. Бюллетень Мо 32

Р М Кл з

H 02 J 3/00

Н 02 Н 3/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{$3) УДК 621.316. .13 (088 ° 8) Дата опубликования описания 30.08.82

1 !

И.Г.Беляков, P.Ø.Càãóòäèíoâ и Л.Д.Суров р

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ВОЗДУШНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ТРЕХФАЗНОГО

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в защитах от замыканий на землю электрических сетей с малыми токами замыкания на землю.

Известна воздушная линия электропередачи с фильтром токов нулевой последовательности на индукционных преобразователях тока f1) .

Недостатком известного устройства является необходимость точной установки индукционного преобразователя тока по касательной к окружности, проходящей через токопроводы воздушной линии электропередачи.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является воздушная линия электропередачи с фильтром токов нулевой последовательности, содержащей три индукционных преобразователя тока, расположенные вблизи проводов линии и соединение последова; тельно (2) .

Известное устройство не требует специальных фазоповоротных схем, поэтому является перспективным для определенного типа расположения прово- дов. Однако, как показывает опыт мон тажа таких индукционных преобразователей тока на опорах воздушных линий электропередачи, удобным и перспективным является разработка таких

5 фильтров тока нулевой последовательности, где возможно использование для крепления только деталей опор, т.е. нет необходимости разработки специальных конструкций для крепчения индукционных преобразователей тока.

Цель изобретения — облегчение установки и монтажа фильтра токов нулевой последовательности на опоре воздушной линии с расположением проводов в одной плоскости.

Указанная цель достигается тем, что воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока, содержащая три токопровода, расположенные в одной плоскости, три индукционных преобразователя тока, соединенные последовательно ось первого и второго индукционного преобразователя тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, третий индукционный преобразователь тока располо.жен под средним проводом параллельно указанной прямой, первый и второй индукционные преобразователи тока, 955354

Работа фильтра токов нулевой последовательсности Основана на принципе электромагнитной индукции.

По проводам 1, 2 и 3 протекают рабочие токи нагрузки

i =I sinut

12 =Х„,з1п (ut — 120 )

1 -Imsin (g t4120 ).

Для каждого. индукционного преобразователя (фиг.2) значение проекции магнитной индукции от токов . (1) на его ось определяется

В (2)

5 < 5 5к где i.

5 ток, протекающий по проводам5

55 (1) 60

65 располагают иа упомянутой прямой соответственно между каждым иэ крайних и средним проводом на одинаковом расстоянии от этих проводов, указанные индукционные преобразователи тока включены согласно и соединены в разомкнутый треугольник, причем отношение чисел витков третьего и каждого иэ двух других индукциоиных преобразователей тока определяется по вы) глажению

32ь5л +ээ

30 Э где Р - расстояние между крайними проводами линии электропередачи, м; 15

h — расстояние от среднего провода до оси третьего индукционного преобразователя тока, м.

На фиг.1 показано расположение )P и соединение индукционных преобразователей тока; на фиг.2.,графически представлены угловые соотношения между индукционным преобразователем тока и проводами. )25

Провода 1, 2 и 3 воздушной линии электропередачи расположены в одной плоскости, индукционный преобразователь 4 тока расположен на одинаковом расстоянии от проводов 1 и 2, ин- 40 дукционный преобразователь 5 тока расположен на одинаковом расстоянии от проводов 2 и 3, причем ось укаэанных индукционных преобразователей тока перпендикулярна прямой, 35 проходящей через провода воздушной линии, индукционный преобразователь б тока расположен на перпендикуляре к прямой, проходящей через провода

1, 2 и 3 воздушной линии, на одинаковом расстоянии от крайних проводов

1 и 3, ось индукционного преобразователя б тока параллельна прямой, проходящей через провода 1, 2 и 3.

Начало обмотки индукционного преобразователя 4 тока (ИПТ) соедине- 45 но с концом обмотки ИПТ 5, начало обмотки ИПТ 5 соединено с началом обмотки ИПТ б.

cosa - косинус угла между орто5.к гональю линии, соединяющей провод j с индукционным преобразователем тока К и осью этого индукционного преобразователя тока; расстояние между прово1К дом j и индукционным преобразователем тока К.

В =(i, э — -иэ — — +

СО$0 э4 . COS + 24

СОЬоСэ . СОБжг5

t(lg э + э,— Э.--эСоз < e . С05агб

+(i +

Йэб 2 824, В4 +ВЭ+

СОБ06Э4

+iý э.„ Co s re ЭЭ

C0S М 4

+ Э (5) Так как конструктивно индукционные пресбразователи 4 и 5 тока расположены на одинаковом расстоянии между каждым иэ крайних проводов

1 и 3 и средним проводом 2 и ось указанных индукционных преобразователей тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, то соблюдаются следующие условия:

COS 0 э4 СОвэ5э 24 COS 825

Вн Эээ гэ — С0$ Ж! COS Оэ 4

Э+

CQs93f . ээ

Для упрощения расстояние от крайнего токопровода 1 до индукционного преобразователя 4 6ц примем равным единице, тогда, учитывая, что

COS э54 4 СОЯфг4 СОВ МгЭ =COS OCgg =COS М 55

СОЯ Ос 4 1 °

Э получим

1 1.э

В4+В =(-i 4 i 4- +(— "4 1 -i ) =

4 2 3 3 2 3 — -i 421 - - i

2 2

3 4 2 3 3

2 2 2 учитывая что — -i — -i. = — 12 по1 3 " 3 Э 3

2 8

zt me B4+Bg=2i524yi<= yi<, соедихеиные расположение катушек индукционных преобразователей тока (7) Для данного случая 3 принимает значение 1, 2 и 3, а К вЂ” 4, 5 и б.

Значение ЭДС, наведенное в индукционном преобразователе тока, пропорционально значению магнитной индукции

Е-В.

При нормальном режиме работы электрической сети необходимо, чтобы сумма выходного сигнала на объединенном выходе индукционных преобразователей тока была равна нулю

Е4+ЕЭ+Е,6 0 э (3) или для .идентичных. преобразователей тока

В4+В +В э 0 ° (4)

Учитывая (2) получим

955354 позволяет измерить ток среднего провода i<. Конструктивное расположение индукционного преобразователя 6 тока на перпендикуляре к прямой, проходящей через провода 1 и 3 с осью, параллельной укаэанной прямой, позволяет соблюдать следующее условие:

СОЯМН, СОЯ 0 36 р = — —, сови = l.

Тогда 6 со$0 (6 . 1 . со$ к 36 )О

В = i 1 + i

6 1 16 2 626

Учитывая, что

COS0 Ць ° COS< З6 . ССЯМЗ6 получим

Формула изобретения

1. Воздушная линия электропередачи трехфазного переменного тока, содержащая три токопровода, расположенные в одной плоскости, три инин соединенные последовательно, ось первого и второго индукционного преобразователя тока перпендикулярна прямой, проходящей через провода воздушной линии, третий индукционный преобразователь тока расположен под средним проводом параллельно указанной прямой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью облегчения установки и монтажа индукционных преобразователей тока на опоре

I воздушной линии, первый и второй индукционные преобразователи тока располагают на упомянутой прямой . соответственно между каждым иэ крайних и средним проводов, указанные индукционные преобразователи тока включены согласно и соединены в ра" эомкнутый треугольник.

35 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отношение чисел витков третьего и каждого из двух других индукционных преобразователей тока определяется по выраже-

40 нию

32h(4h + D )

3 где D - -расстояние между крайними проводами линии электропередачи, м;

h — - расстояние от среднего провода до оси третьего индукционного преобразователя тока, м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

В 1 (1 сОЯМ36) е„е„

Для того, чтобы сумма выходного сигнала была равной нулю необходимо, чтобы В4 +В5 = -В6, 1 cosk96 8 1

Е6 Е„З Е,.

ЭДС ИПТ пропорциональна числу витков. Считая число витков ИПТ4 и ИПТ5 равным W4 а число витков

ИПТ6 равным И6, получим

1 СОЯ Жз6 ) 8 1

6 Е,26 -ЕЭ6 43 Е..

Выразив указанные расстояния через конструктивные размеры лиD нии 8I4 = â€,, D — расстояние

Ц 4 г, между крайними проводами, и обозначив расстояние от ИПТ6 до проводов линии 26 пр получим

1 h 32

6 (h 2 };) ) 4 3D

h —

Отсюда, для удовлетворения условия (3) при заданном расстоянии от ИПТ6 до плоскости проводов 1, 2 и 3 необходимо, чтобы отношение К чисел витков ИПТ6 и каждого иэ ИПТ4 и

ИПТ5 было равно

И6 32 (4h+D )

Н4 30 э

При появлении в электрической сети тока нулевой последовательности,. например в режиме замыкания на землю, 1 +1 +13 = 31 о °

Следовательно, B4+B5+B6=3Io i т. е. такое конструктивное расположение индукционных преобразователей тока образует фильтр тока нулевой последовательности беэ вторичных фаэоповоротных цепей. .Необходимо отметить, что такое конструктивное выполнение удобно при монтаже на воздушных линиях электропередачи, так как индукционные преобразователи 4 и 5 тока располагаются на траверсе опоры воздушной линии, а индукционный преобразователь 6 тока — на стойке опоры воздушной линии.

1. Авторское свидетельство QgCP

Р 222498, кл. G 01 R 19/28, 04.09.65, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2470089/24-07, кл. H 02 У 3/00, H 02 H 3/16,.

28.05.79.

955354

Составитель Л.Васькова

Редактор Л.Горбунова Техред A. Бабине Корректор М.Демчик

Закаэ 6462/68 Tape 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений .и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ухгород, ул. Проектная, 4