Устройство для измерения напряжения в трехфазных сетях с изолированной нейтралью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнн

Социапнстическик

Респубики

< 993139 (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (5! )М. Кл. (22)Заявлено. 08.07.81 (21) 3315990/18 21

С 01 В 19/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гвеумрстеенный кемитет (23) Приоритет

Опубликовано 30. 01 . 83 . Бюллетень № Я

Дата опубликования описания 30 ° 01 83

le денем нзееретеннй н етнрытий (53У УДК 21.317. . 7 (088. 8) г

М.Х.Зихерман, П.И.Кутлунин, A.Ñ.ÐóÃèíøòåôi, и И.Б.Рассолова (,.) Е,„

- =.- /

Московское производственное объединение ", "

"Электрозавод" им. В.В.Куйбышева (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и .может быть использовано для измерения напряжения в трехфазных сетях переменного тока высокого напряжения с изолированной нейтралью.

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее трехфазный двухобмоточный трансформатор напря.жения, выполненный на пятистержневом о магнитопройоде со свободными крайними стержнями, первичная- обмотка которого присоединена.к фазам контролируемой сети переменного тока, а вторичная связана с измерительными приборами (1 j ..

Указанное устройство имеет значительные габариты и большую материалоемкость, обусловленную наличием сво- що бодных от обмоток дополнительных стержней магнитопровода, предназначенных для замыкания увеличенного магнитного потока, возникающего при не2 симметрии напряжений фаз контролируемой сети переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряжения в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью, содержащее трехфазный трансформатор напряжения, выполненный в виде группы из трех однофазных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в звезду с глухозаземленной нейтоалью и присоедиС нены к фазам контролируемой сети переменного тока, основные вторичные обмотки соединены в звезду с выведенной нейтралью, дополнительные вторичные обмотки соединены в разомкнутый треугольник, и измерительные приборы, связанные с выводами вторичных обмоток (2 ) .

Однако известное устройство имеет недостаточную надежность работы при дуговых замыканиях на землю в контрогируемой сети переменного тока, обу39

4 ками основной вторичной обмоткой 10 и дополнительной вторичной обмоткой 11.

Один вывод первичной обмотки 9 промежуточного трансформатора заэемлен, а другой через компенсирующий реактор 8 и емкостный делитель 7 напряжения подключен к выводу нейтрали первичной обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 напряжения. Начало основной вторичной обмотки 10 промежуточного трансформатора соединено с выводом нейтрали основной вторичной обмотки 4 трехфазного трансформатора 1 напряжения.

Основ ые вторичные обмотки трансформаторов 1 и 6 образуют, таким образом, основную вторичную цепь устройства, которая имеет три фазных вывода: 12 (а), 13 (в), 14 (с) и один нупев и 15 (0).Дополнительная вторичная обмотка 11 емкостного трансформатора 6 является дополнительной вторичной обмоткой устройства и имеет два вывода 16 и 17.

К этим выводам вторичных обмоток подключают измерительные притворы, а также устройства контроля и сигнализации (не показаны). Дополнительная вторичная обмотка 5 трансформатора 1 напряжения служит для снижения сопротивления трансформатора 1 токам нулевой последовательности.

Устройство".работает следующим образом.

При наличии в контролируемой сети

3 симметричного относительно земли трехфазного напряжения нейтраль первичнои обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 напряжения практически не

4 имеет напряжения относительно земли и однофазный емкостный трансформатор

6 напряжения оказывается обесточенным.

При этом напряжения на его вторичных обмотках.10 и 11 близки к нулю. В этом случае напряжения Оао, Ово, 0со между выводами 12-15, 13-15 и

14-15 пропорциональны фаэным, напряжениям-контролируемой сети, напряжения

Uaa Usc Uca между выводами 12-13, 13-14 и 14-12 пропорциональны ее линейным напряжениям, а напряжение между выводами 16-17 дополнительной обмотки 11 емкостного трансформатора 6 равно нулю.

При глухом (металлическом) замыкании одной из фаз сети 3 на землю на нейтрали первичной обмотки 2 трансформатора 1 появляется фазное напряжение сети 3, приложенное относительно земли.

3 9931 словлекную воздействием больших токов, стекающих с неповрежденных фаз сети и протекающих по первичным обмоткам трансформаторов после каждого погасания дуги, что приводит к перегреву этих обмоток и повреждению трансформаторов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 0 что в устройстве для измерения напряжения в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащем трехфазный трансформатор напряжения, первичная и вторичная обмотки которого соединены в звезду, первичная обмотка присоединена к фазам контролируемой сети, а вторичная обмотка связана с измерительными приборами, дополнительно введен о, нофазный емкостный трайсфор-20 матор напряжения, выполненный в виде трехобмоточного промежуточного трансформатора, в котором один вывод первичной обмотки эаземлен, другой через последовательно соединенные компенсирующий реактор и емкостный делитель напряжения присоединен к выводу нейтрали первичной обмотки трехфазного трасформатора напряжения, основная вторичная обмотка своим началом соединена с выводом нейтрали втопичной обмотки указанного трехфазного трансформатора напряжения, а конец основной вторичной обмотки пррмежуточного трансформатора и выводы его дополни- 35 тельной вторичной обмотки связаны с измерительными приборами.

Трехфазный трансформатор напряжения может быть также снабжен дополнительной вторичной обмоткой, соединенной в замкнутый треугольник. (На чертеже изображена электрическая схема устройства.

Устройство содержит трехфазный трансформатор 1 напряжения, в кото- 45 ром первичная обмотка 2 высокого напряжения соединена в звезду и линейными выводами присоединена к фазам А

В, и С контролируемой сети 3 перемен ного тока, основная ягоричная обмотка 4 соединена в звезду, а дополнительная вторичная обмотка 5 - в замкнутый треугольник, однофазный емкостный трансформатор 6, который имеет емкостный делитель 7 напряжения, ком- пенсирующий реактор 8 и однофазный ripoмежуточный трансформатор с первичной обмоткой 9 и двумя вторичными обмот1. Дымков А.А. Трансформаторы напряжения. Вып. 10. И., "Энергия", 1963, с.21.

2. дымков A.A. и др. Трансформаторы напряжения. И., Энергия", 1975, с.27, рис.1-10 (прототип).

5 9931

Оно прикладывается к емкостному трансформатору 6; и на его вторичных-обмотках 10 и 11 появляется напряжение. Напряжение обмотки 10,.складываясь с напряжением обмотки 4 трансформатора

1, изменяет фазные напряжения в основной вторичной цепи трансформатора l так, что напряжение на нейтрали вторичной обмотки 4, связанной с поврежденной фазой сети 3, снижается, а на дополнительной вторичной обмотке 11 еикостного трансформатора 6 возникает ! напряжение, пропорциональное напряжению нулевой последовательности сети 3, которое используется для сигнализации з наличия замыкания, одной из фаз А, В и С сети 3 на землю. При этом линейные напряжения основной вторичной обмот"

=-ки 4 между выводамй 12 (а), 13 (в) и

14 (с) остаются без изменения. 2в

При дуговых замыканиях на землю в контролируемой сети 3 заряд с фаэных проводов А, В и С сети не может стекать на зеилю через первичную обмотку 2 трехфазного трансформатора 1 напряжения, так как этому препятствует емкостный делитель 7 напряжения емкостного трансформатора 6 напряжения.

Этим предотвращается перегрев первичной обмотки 2 трехфазного трансфор- 1Зо матора 1 и выход его из строя.

Предлагаеиое устройство для измерения напряжения обладает, таким образом, повышенной надежностью и может быть использовано при любых режимах работы трехфазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью для измерения. линейных и фазных напряжений сети, а также напряжения нулевой последовательности:.Формула изобретения

1. Устройство для измерения напряжения в трехфазных -сетях с. изолиро39 4 ванной нейтралью, содержащее трехфазный трансфориатор напряжения, первичная и вторичная обмотки которого соединены в звезду, первичная обмотка присоединена к фазаи контролируемой сети, а вторичная связана с измерительными приборами,. о т л и ч а ещ е е с я тем, что, с целью повывения надежности, дополнительно введен однофазный еикостный трансфориатор напряжения, выполненный в виде трехобмоточного промежуточного трансфор-. матора, в котором один вывод первич" ной обмотки зазеилен, другой через последовательно соединенные компен.сирующий реактор и еикостный делитель напряжения присоединен к выводу нейтрали первичной обмотки трехфазного трансформатора напряжения, основная вторичная обиотка своим началом соединена с выводом нейтрвли вторичной обиотки указанного трехфазного трансформатора напряжения, а конец основной вторичной обмотки промежуточного трансформатора и выводы его дополнительной вторичной обмотки связаны с изиерительныии приборами.

2, Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что трехфазный трансформатор напряжения снабжен дополнительной обиоткой, соединенной в замкнутай треугольник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

993139

Составитель С.Вейский

Редактор А.Фролова ТехредЖ. Кастелевич Корректор Г ° ОгаР

Заказ 447/59 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4