Устройство для компенсации емкостного тока однофазного замыкания на землю

 

Союз Советских

Социалистических

Республик к лвт0вскомю СвидитильатвУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16. 04. 80 (21) 29 1.0775/24-07(51)М.. Кл.

Н 02 Н 9/08 с присоединением заявки М (23) ПриоритетГооударотоаниый комнтет

СССР

ll0 делам иэобретеиий н открытий ( (53) УДК 621. 318. . 43(088. 8) Опубликовано 23. 10. 82. Бюллетень М 39

Дата опубликования онисанив 23.10.82

А. А. Воскресенский, Г.. П. Иалюшицкий., и Н. A. Чистякова (72) Авторы изобретения

«, (Горьковский политехнический институт им .@4@фнрва

««««;, »««»,(Z1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА

ОДНОФАЗНОГО ЗАИЬИ(АНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится.к устрой. ствам; повышающим бесперебойность электроснабжения в сетях 6-35 кВ при однофаэных замыканиях на землю, в которых эффективным средством является компенсация емкостного тока сети.

Известно применение в качестве устройств для компенсации емкостно.. го тока однофаэного замыкания на землю различных конструкций дугогасящих (ДГ ) катушек, включаемых в цепь заземления нейтральной точки сети, позволяющих осуществлять плавное регулирование индуктивности в желаемых пределах или ав томатически.

Широкое распространение получили ДГ реакторы с плавным изменением индуктивности за счет изменения зазора в магнитной системе (плунжерные) $1).

Однако наличие электропривода отрицательно сказывается на надежности работы таких аппаратов.

В этой связи представляют интерес статические электромагнитные устройства, в которых плавное изменение индуктивности достигается изменением магнитной проводимости на:пути переменного магнитного потока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, которое содержит трехстержневой сердечник, на крайних стержнях которого расположены две ,рабочие обмотки, соединенные последовательно и согласно и подключенные к сети, на этих стержнях размещены регулирующие обмотки, соединенные последовательно и согласно, через конденсатор подключены к той же сети. На центральном стержне трансформатора расположена обмотка управления, замкнутая на симметричный тиристор. Устройство генерирует в сеть ток. Регулирование величины генерируемого тока осуществляется

96887 за счет изменения магнитного сопротивления центрального стержня сердечника путем закорачивания обмотки управления симметричным тиристором. Величина генерируемого тока определяется углом отпирания симметричного тиристора (2 ).

Недостатком конструкции катушки, которая может использоваться и для компенсации емкостного тока, являет- 1о ся размещение регулируемых обмоток на крайних стержнях, следствием чего является вытеснение потока рассеяния в область бака, кожуха, неиспользование его для функционирования уст- 15 ройства и, следовательно, уменьшения

КПД. Кроме того, размещение регулируе мых обмоток на крайних стержнях маг нитопровода увеличивает расход магнитных материалов и создает слож- 2в ность конструкции.

\» « " с

Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение КПД устройства °

Поставленная цель достигается тем, что устройство для компенсации с емкостного тока однофазного замыкания на землю в сетях с изолирован.ной нейтралью, содержащее Ш-образный магнитопровод, рабочую обмотку, включенную в сеть, и регулирующую обмотку, размещенную на среднем стержне магнитопровода и замкнутую на симметричный тиристор, снабжено монолитным диском из проводящего материала, размещенным на среднем стерж не, рабочая обмотка также размещена на среднем стержне, причем регулирующая обмотка размещена между рабочей

40 обмоткой и монолитным диском.

На фиг. 1 представлена схема устройства для компенсации емкостного тока однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью; на фиг. 2 — схема замещения устройства.

Предлагаемая конструкция представляет собой Ш-образный магнитопровод без зазоров. На среднем стержне расположена рабочая обмотка 1, регулирующая обмотка 2 замкнута на управ- ляющие тиристоры. На среднем стержне магнитопровода располагается короткозамкнутая обмотка 3, выполненная из проВодящего материала в виде моно- 55 литного диска.

Устройство работает следующим образом.

6 4

При замыкании Фазы на землю появля ется напряжение смещения нейтрали, со провождающееся появлением тока в рабочей обмотке 1, а также йо закону электромагнитной индукции в обмотках

2 и 3. В зависимости от угла управления тиристоров величина тока в обмотке 2 изменяется от 0 до тока короткого замыкания. При этом эквивалентное индуктивное сопротивление рассеяния ДГ катушки изменяется в пределах 1:3, что является достаточным для устройства такого типа.

Принцип регулирования тока в предлагаемой конструкции может быть пояснен на схеме замещения, которая может быть представлена в виде трехлучевой звездь1.

Схема замещения устройства показана на фиг. 2. Здесь (Х1+Хз) ) - сопротивление рассеяния при разомкнутой регулирующей обмотке и наличии монолитного диска; (Х + Х )- сопротивление рассеяния при замкнутой регулирующей обмотке и отсутствии монолитного диска; (Х + ХЗ)- сопротивление рассеяния, соответствующее режиму устоойства разомкнутой первичной обмотке.

Конструктивно обмотки в предложенном устройстве выполнены с таким расчетом, что параметр Х схемы замещения в зависимости от угла открытия тиристоров может принимать положительные (Xg>0) и нулевые значения (Х2сО).

При закрытых тиристорах X2---0 (соответствующая обмотка 2 разомкнута) эквивалентное индуктивное сопротивление рассеяния устройства Х 1 + Х максимально, что определяет минимальный регулируемый ток установки.

При максимально открытых тиристорах индуктивное сопротивление рассеяния Х„+Х минимально, а ток - максимальный. В этом режиме монолитный диск, представляющий третью обмотку, служит фильтром, поглощающим высшие гармоники, возникающие в контуре обмотки 2 при тиристорном регулировании.

Диапазон регулирования индуктивности рассеяния в предложенной конструкции достигает необходимых для

ДГ катушек соотношений 1-3-4.

Таким образом, по сравнению с известной. конструкций необходимый эффект регулирования достигается пр

5 968876 6 элементарно простой конструкции, со- топровод, рабочую обмотку, включенстоящей из замкнутого броневого ную в сеть, и регулирующую обмотку, сердечника и трех дисковых обмоток, размещенную на среднеи стержне.магодна из которых с целью упрощения вы- нитопровода и замкнутую на симметполнена в виде монолитного диска из s ричный тиристор, о .т л и ч а ю щ е е проводяшего материала: с я тем, что, с целью упрощения конПреимуществом данной конструкции струкции и увеличения КПД,оно снабжепо сравнению с известной является, но монолитным диском из проводящего простота конструкции обмоток (выпол-. материала, размещенным на среднем нение обмотки 3 в виде монолитного to стержне, рабочая обмотка также размещедиска, обмотка 1 - в виде одной дис- на на среднем стержне, причем регулируюковой ); выбор сечения стали по мак- . щая обмотка размещена между рабочей симальной для применяемого сорта.ста .обмоткой и монолитным диском., ли индукции, что позволяет уменьшить Источники информации, массу магнитопровода на 30-403. 15 принятые.во внимание при экспертизе

1. Петров О. А., Пястолов В. И., Попова Е.Н. Инженерный метод расче".

Формула изобретения та дугогасящих катушек с подмагничиванием постоянным током. Сборник

Устройство для компенсации емкост- 2о научных трудов ЧПИ. 1971. И 95. ного тока однофазного замыкания на 2. Авторское свидетельство СССР землю, содержащее Ш-образный магни" И 729747, кл. Н 02 J 3/18, 1978.

Составитель К. Фотина

Редактор С, Лыжова Техред И.Гайду Корректор С. Векмар

»»»

Заказ 8189/80 Тираж 669 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

»

Филиал lltlll "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4