CZ20041055A3 - Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě - Google Patents
Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20041055A3 CZ20041055A3 CZ20041055A CZ20041055A CZ20041055A3 CZ 20041055 A3 CZ20041055 A3 CZ 20041055A3 CZ 20041055 A CZ20041055 A CZ 20041055A CZ 20041055 A CZ20041055 A CZ 20041055A CZ 20041055 A3 CZ20041055 A3 CZ 20041055A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- phase
- ground
- fault
- current
- compensation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Description
Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě
Oblast techniky
Vynález se týká kompenzace poruchových proudů ve střídavé elektrické síti v místě zemního spojení a v bezporuchovém stavu střídavé elektrické sítě slouží pro vyrovnání fázových napětí.
Dosavadní stav techniky
Pro kompenzaci zemních kapacitních proudů sítě se využívá tlumivka instalovaná mezi uzel sítě a zemní potenciál nebo tlumivka instalovaná do sekundárního vanutí Bauchova transformátoru. Tyto systémy neumožňují kompenzovat činnou složku poruchového proudu zemního spojení. Navíc při využití těchto systémů se k poruchovému proudu zemního spojení přičítá i činná složka proudu tlumivky způsobená ztrátami v tlumivce.
Systémy pro kompenzaci činné složky poruchového proudu jsou založeny na principu injektování proudu do pomocného vinutí tlumivky zapojené mezi uzel sítě a zemní potenciál. Tyto systémy jsou však energeticky náročné, a proto mimo dobu zemního spojení nejsou příliš využívány.
V bezporuchovém stavu při ladění tlumivky v sítích s vysokou fázovou nesymetrií, způsobenou zejména rozdílnou fázovou zemní kapacitou sítě, dosahuje nulová složka napětí vysokých hodnot a fázová napětí vykazují vysokou míru nesymetrie. Nesymetrie je pak eliminována rozladěním tlumivek nebo dodatečným zatlumením rezonančního obvodu přídavnými odporníky. Tato opatření ve svém důsledku mohou zvyšovat hodnotu zemního poruchového proudu sítě v případě zemního spojení.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je snížit velikost poruchového proudu v místě zemního spojení a v bezporuchovém stavu umožnit kompenzaci fázové napěťové nesymetrie.
Tohoto cíle lze dosáhnout nastavením optimální velikosti zemní fázové reaktance induktivního charakteru vzhledem k zemní fázové kapacitě sítě příslušné fáze, tak aby došlo k paralelní rezonanci. Induktivní zemní fázová reaktance je zapojena mezi fázi sítě a zemní potenciál.
Oproti doposud používanému způsobu zapojení tlumivky mezi uzel sítě a zemní potenciál lze u navrhovaného řešení dosáhnout při maximální schopnosti kompenzace celkového zemního kapacitního proudu i vyrovnání fázových napětí v bezporuchovém stavu v sítích s výraznou fázovou kapacitní nesymetrií. Pří zemním spojení lze cílenou změnou zemní fázové reaktance v místě zemního spojení účinně eliminovat i činnou složku poruchového proudu.
- 2 Zemní fázová reaktance induktivního charakteru může být provedena jednofázovými tlumivkami, jejichž počet odpovídá počtu fází dané sítě a jejichž provedení či zapojení umožňuje změnu výsledné fázové induktivní reaktance obvodu s tlumivkami, nebo jednou vícefázovou tlumivkou, kde počet fázových vinutí tlumivky opět odpovídá počtu fází dané sítě a jejich provedení či zapojení pomocných obvodů umožňuje změnu výsledné zemní fázové induktivní reaktance obvodu s vícefázovou tlumivkou. Vícefázová tlumivka musí mít magnetický obvod, který umožňuje uzavírání nulové složky magnetického toku. Tlumivky musí být dimenzovány na sdružené napětí sítě.
Pro minimalizaci poruchových proudů v případě zemního spojení je ideálním stavem dosažení paralelní rezonance v každé fázi sítě mezi fázovou zemní kapacitou a instalovanou fázovou zemní reaktancí induktivního charakteru. V paralelním rezonančním obvodu je pak reaktance teoreticky nekonečná a výrazným způsobem omezuje velikost poruchového proudu v místě zemního spojení. Teoreticky lze dosáhnout nulové hodnoty zemního poruchového proudu sítě. Ve skutečnosti však i při přesném vyladění protéká místem zemního spojení činná složka poruchového proudu.
Podstata eliminace činné složky poruchového proudu v místě zemního spojení spočívá ve změně zemní fázové induktivní reaktance ve zdravých fázích. Změna zemní fázové reaktance musí být provedena tak, aby nedošlo ke změně velikosti jalové složky proudu přes zemní fázové reaktance, ale ke změně velikosti a natočení vektoru celkového proudu přes zemní fázové reaktance do místa zemního spojení. Tím jsme schopni ovlivnit velikost i směr toku činné složky poruchového proudu místem zemního spojení. Ve fázi, která následuje ve směru sledu fází od fáze s poruchou, zvýšíme hodnotu fázové zemní reaktance. Ve fázi, která je v opačném směru sledu fází od fáze s poruchou, snížíme hodnotu fázové zemní reaktance.
V bezporuchovém stavu pak lze obdobně docílit vyrovnání fázových napětí sítě. Opět se snažíme dosáhnout paralelní rezonance zemní fázové reaktance induktivního charakteru vzhledem k zemní kapacitě příslušné fáze sítě. Dosažením paralelní rezonance v každé fázi bude výsledná reaktance paralelního obvodu teoreticky nekonečná, a tím je eliminována kapacitní fázová nesymetrie. Ve skutečnosti, vlivem nepřesnosti vyladění, bývá hodnota reaktance srovnatelná nebo vyšší než hodnota svodových odporů. Symetrie napětí je potom ovlivňována výrazněji poměrem svodových odporů jednotlivých fází. Vyrovnání fázových napětí tak bude ovlivněno nesymetrií svodových odporů sítě. Nesymetrii svodových fázových odporů lze eliminovat malou změnou fázové reaktance paralelního rezonančního obvodu, což provedeme nepatrným rozladěním rezonančního obvodu s vyrovnáním fázových napětí.
Přehled obrázků na výkresu
Technické řešení je blíže objasněno pomocí přiložených obrázků. Na obr.1 je znázorněn příklad zapojení zemních fázových reaktancí indukčního charakteru mezi jednotlivé fáze sítě a místo se zemním potenciálem. Na obr. 2 je znázorněn fázofisvý diagram vyjadřující
- 3 kompenzaci zemního kapacitního proudu. Na obr. 3 je znázorněn fázofeyý diagram vyjadřující kompenzaci zemního kapacitního proudu s částečnou eliminací činného svodového proudu sítě při zemním spojení, která je způsobena změnou zemních fázových reaktancí.
Popis vektorů na obr.2 a obr.3 :
lc.......................celkový kapacitní proud sítě
Ig.......................celkový svodový proud sítě
II.......................celkový induktivní proud tlumivek
Ill2, Ill3...............fázový induktivní proud tlumivek c^, ldL2, ldL3...............změna proudu vyvolaná změnou fázový/řeaktancí tlumivek
-Ir..................... výsledná činná složka proudu tlumivek
Irtl.....................činná složka proudu tlumivek
Uloi, Ui_o2, Ulo3......napětí fází proti zemnímu potenciálu
Ui?, U ?3, U31..........sdružené hodnoty napětí
Příklad provedení vynálezu
V síti s nevyvedenou nulou je mezi fázi a zemní potenciál připojena vždy jedna zemní fázová reaktance induktivního charakteru tvořená jednofázovou tlumivkou s pomocným vinutím. Do obvodu pomocného vinutí každé tlumivky jsou zapojeny kondenzátorové baterie s možností připojování po stupních. Podle velikosti připojené kapacity kondenzátorové baterie je měněna výsledná reaktance primárního vinutí tlumivek, a tím se provádí ladění na paralelní rezonanci se zemní kapacitou fázových vodičů sítě. Před vyladěním rezonančního obvodu tlumivky v sítích s vysokou hodnotou napěťové fázové nesymetrie je možné připínáním jednotlivých stupňů kondenzátorových baterií do jednotlivých fází částečně vyrovnat napěťovou fázovou nesymetrii v síti. Vyrovnání napěťové fázové nesymetrie se projeví snížením hodnoty nulové složky napětí a vyrovnáním fázových napětí proti zemi. Proces ladění tlumivky pak probíhá postupným připínáním stejně velkých kapacit ve všech třech fázích najednou. Tím dochází ke změně výsledné reaktance obvodů s fázovými zemními tlumivkami. Pro přibližné vyladění rezonančního obvodu s fázovou zemní tlumivkou a fázovou zemní kapacitou 2 vedení, zvolíme takovou kombinaci kapacit, při které je dosaženo maximální hodnoty nulové složky napětí. Změnou velikosti jednotlivých fázových reaktancí 1 fázových zemních tlumivek lze docílit vyrovnání fázové kapacitní nesymetrie všiti a tím i vyrovnání fázových napětí. To má za následek sníženíůf hodnoty nulové složky napětí na minimum i v přesně vyladěném stavu fázových zemních tlumivek na paralelní rezonanci.
Při kovovém zemním spojení má postižená fáze proti zemi nulovou hodnotu napětí a příslušnou fázovou zemní tlumivkou neprotéká žádný proud. Zbývající dvě fázové zemní tlumivky mají proti zemi sdružené napětí a protéká jimi proud Ý3-krát větší než v ustáleném bezporuchovém stavu. Rovněž velikost zemního kapacitního proudu 12 ve fázích nepostižených poruchou je zvětšena ^3-krát. I při zemním spojení tak
- 4 zůstává paralelní rezonanční obvod neustále vyladěn a místem 4 zemního spojení protéká stejně velký celkový induktivní proud 9 fázových zemních reaktancí i celkový kapacitní proud 7 sítě. Jelikož se celkový induktivní proud 9 fázových zemních reaktancí a celkový kapacitní proud 7 sítě navzájem eliminují, místem 4 zemního spojení protéká pouze hodnota celkového činného svodového proudu 8 sítě a činného proudu 10 fázových zemních tlumivek. Činný proudy 10 fázových zemních tlumivek je dán činnými ztrátami v jejich magnetickém obvodu a vinutí.
Eliminaci činné složky poruchového proudu při zemním spojení lze provést změnou indukčnosti fázových zemních tlumivek ve fázích bez poruchy. Vznikne-li například porucha ve fázi L1, lze změnou indukčnosti fázových zemních tlumivek ve fázích L2 a L3 ovlivnit výslednou velikost i případný směr toku činné složky proudu místem 4 zemního spojení. Ve fázi L2, která následuje ve směru sledu fází od fáze s poruchou, zvýšíme reaktancí fázové zemní tlumivky. Ve fázi L3, která následuje v opačném směru sledu fází od fáze s poruchou, snížíme reaktancí fázové zemní tlumivky. Vhodnou změnou velikostí reaktancí lze docílit stejné celkové hodnoty induktivního proudu 9 fázových zemních reaktancí, jaká odpovídá celkovému kapacitnímu zemnímu proudu 7 sítě. Vlivem zvýšení hodnoty proudu Ill3 o ldL3 a poklesu hodnoty proudu Ill2 o ídL2 dojde k natočení součtového vektoru celkového proudu 5 zemními fázovými tlumivkami. Vektor proudu 5 zemními fázovými tlumivkami pak bude obsahovat složku jalového proudu 9 fázových zemních reaktancí, která má stejnou velikost proudu jako celkový kapacitní proud 7 sítě a činnou složku proudu, která bude mít opačnou orientaci nšž svodový proud sítě. Činná složka proudu 11 pak kompenzuje činnou složku svodového proudu 8 sítě. Při velké změně natočení vektoru celkového proudu 5 zemními fázovými reaktancemi může dojít i k otočení směru toku činné složky proudu v místě 4 zemního spojení.
Průmyslové využiti
Zapojení je určeno pro kompenzaci zemních kapacitních proudů v elektrických střídavých sítích v místě zemního spojení a v bezporuchovém stavu sítě slouží k vyrovnávání fázových napětí vůči zemnímu potenciálu. Použití je výhodné v sítích s velkou fázovou zemní kapacitní nesymetrií a v sítích s velkou hodnotou činné složky poruchového proudu při zemním spojení - např. v kabelových sítích. Využití je výhodné i tam, kde se uvažuje s přechodem z provozu sítě s izolovaným uzlem na síť s kompenzací zemních kapacitních proudů, neboť toto řešení nevyžaduje vyvedení uzlu sítě.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1) Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě, vyznačující se tím, že mezi každou fázi střídavé elektrické sítě a místo se zemním potenciálem je zapojena proměnná fázová zemní reaktance (1) induktivního charakteru, čímž při paralelní rezonanci zemní fázové reaktance (1) induktivního charakteru vůči zemní fázové kapacitě (2) sítě dochází v případě zemního spojení ke kompenzaci zemního kapacitního poruchového proudu v místě zemního spojení a v případě bezporuchového stavu sítě dochází k eliminaci fázové napěťové nesymetrie vůči zemnímu potenciálu.
- 2) Způsob eliminace činné složky poruchového proudu zemního spojení v zapojení dle nároku 1, vyznačující se tím, že při zemním spojeníSF je-nutné-^měni^fázoveů zemní reaktanci2.(1) induktivního charakteru ve zdravých fázích, čímž dojde ke změně velikosti a natočení vektoru celkového proudu (5) přes fázové zemní reaktance do místa (4) zemního spojení, a to tak, že ve fázi, která následuje ve směru sledu fází od fáze s poruchou, je^reba induktivní fázovou zemní reaktancU(l) obvodu zvýšífc a ve fázi, která, je v opačném směru sledu fází od fáze s poruchou, ££ induktivní fázovou zemní reaktancé(l) obvodu snížijfc ~£U looip . {0^5-
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20041055A CZ20041055A3 (cs) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě |
PL05793921T PL1817829T3 (pl) | 2004-10-21 | 2005-10-21 | Urządzenie do kompensacji składowej prądu zgodnego w fazie z siłą elektromotoryczną w układzie przemiennym i do kompensacji składowej prądu biernego w punkcie zwarcia doziemnego i do wyrównywania napięć faza-ziemia w stanie bezawaryjnym sieci |
PCT/CZ2005/000078 WO2006042482A2 (en) | 2004-10-21 | 2005-10-21 | Wiring diagram for watt and blind current component compensation in the earth fault point and phase-to-ground voltage equalization under failure-free network condition |
EP05793921.7A EP1817829B1 (en) | 2004-10-21 | 2005-10-21 | Device for watt and blind current component compensation in the earth fault point and phase-to-ground voltage equalization under failure-free network condition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20041055A CZ20041055A3 (cs) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ296038B6 CZ296038B6 (cs) | 2005-12-14 |
CZ20041055A3 true CZ20041055A3 (cs) | 2005-12-14 |
Family
ID=35458115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20041055A CZ20041055A3 (cs) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | Zapojení pro kompenzaci činné a jalové složky proudu v místě zemního spojení a vyrovnávání fázových napětí v bezporuchovém stavu sítě |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1817829B1 (cs) |
CZ (1) | CZ20041055A3 (cs) |
PL (1) | PL1817829T3 (cs) |
WO (1) | WO2006042482A2 (cs) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ302920B6 (cs) * | 2009-01-23 | 2012-01-18 | Západoceská Univerzita V Plzni | Zarízení ke kompenzaci zemních proudu zapojené k fázovým vodicum rozvodné soustavy |
CZ2012728A3 (cs) * | 2012-10-25 | 2013-10-23 | Ege, Spol.S R.O. | Zpusob rízení kompenzacního zarízení pro kompenzaci zemních poruchových proudu, v n-fázové rozvodné soustave |
CN103199495B (zh) * | 2013-02-27 | 2015-05-20 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种防止发电机工频零序电流保护误动的方法 |
CN106711986A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-24 | 安徽天电气技术股份有限公司 | 一种中性点稳压装置 |
CN106981863A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-25 | 安徽天电气技术股份有限公司 | 一种中性点稳压装置 |
SE541989C2 (sv) * | 2017-05-24 | 2020-01-14 | Swedish Neutral Holding Ab | Anordning och metod för jordfelskompensering i kraftnät |
CN109521332A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-26 | 国网北京市电力公司 | 故障处理方法、装置及系统 |
FR3099309B1 (fr) * | 2019-07-24 | 2021-08-13 | Electricite De France | Système de protection d'un micro-réseau et micro-réseau associé |
CN112752052A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-05-04 | 深圳市埃尔法光电科技有限公司 | 一种hdmi光电混合传输系统 |
CN113162013A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-23 | 龙跃潮 | 低压it供电系统的接地分布电容电流预补偿方法及装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE433690B (sv) | 1982-12-09 | 1984-06-04 | Klaus Winter | Anordning for reducering av jordfelsstrommen i resonansjordade kraftnet |
SE437096B (sv) | 1984-03-12 | 1985-02-04 | Klaus Winter | Anordning for reducering av jordfelsstrommen i icke direktjordade kraftnet |
DE19525417C2 (de) * | 1995-07-12 | 2000-03-23 | Starkstrom Geraetebau Gmbh | Anordnung zur Erdschluß-Stromkompensation eines mehrphasigen elektrischen Leitungsnetzes |
-
2004
- 2004-10-21 CZ CZ20041055A patent/CZ20041055A3/cs not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-10-21 EP EP05793921.7A patent/EP1817829B1/en active Active
- 2005-10-21 PL PL05793921T patent/PL1817829T3/pl unknown
- 2005-10-21 WO PCT/CZ2005/000078 patent/WO2006042482A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006042482B1 (en) | 2007-05-24 |
EP1817829A2 (en) | 2007-08-15 |
WO2006042482A2 (en) | 2006-04-27 |
PL1817829T3 (pl) | 2016-07-29 |
EP1817829B1 (en) | 2016-02-03 |
CZ296038B6 (cs) | 2005-12-14 |
WO2006042482A3 (en) | 2007-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1565975B1 (en) | A device and a method for control of power flow in a transmission line | |
EP1817829B1 (en) | Device for watt and blind current component compensation in the earth fault point and phase-to-ground voltage equalization under failure-free network condition | |
US4458236A (en) | Communications signal coupling around wye/delta power transformation | |
EP2599179B1 (en) | The apparatus compensating ground currents connected to a transformer neutral point | |
Marx et al. | An introduction to symmetrical components, system modeling and fault calculation | |
JP2007525933A (ja) | 超伝導電流制限システムおよび超伝導電流制限方法 | |
US5818126A (en) | Power transfer controller | |
EP4078797A1 (en) | System and method for implementing a zero-sequence current filter for a three-phase power system | |
NO319089B1 (no) | Flerfase statisk VAr-kompensatoranordning | |
Dewadasa et al. | Line protection in inverter supplied networks | |
Solak et al. | Modeling and analysis of the single-core phase shifting transformer and its differential protection | |
KR0173719B1 (ko) | 2개의 동기식 다위상 에이씨 네트워크 상호접속방법 및 상호접속장치 | |
WO2008153257A1 (en) | Transformer | |
AU2022287669B2 (en) | Method and apparatus for controlling neutral point voltage of three-phase resonant-earthed electric network | |
CN112204494A (zh) | 利用容性连接的附加绕组进行无功功率补偿的可磁控的扼流圈 | |
EA025827B1 (ru) | Трехфазный симметрирующий автотрансформатор (его варианты) | |
CZ302920B6 (cs) | Zarízení ke kompenzaci zemních proudu zapojené k fázovým vodicum rozvodné soustavy | |
EP3549223B1 (en) | Interphase power controller | |
Phadke | Electric power engineering | |
Solak et al. | EMTP testing of selected PST protection schemes | |
NO324259B1 (no) | Stabiliseringsvikling for MVB i TN- og TT-nett | |
Kreveld | High wire act | |
Godase et al. | Design and Analysis of Voltage Compensation Type of Active Superconducting Fault Current Limiter | |
Žák | MV Network Operation Issues and Elimination of Phase Voltage Unbalance | |
CZ21491U1 (cs) | Zařízení ke kompenzaci zemních proudů zapojené k fázovým vodičům rozvodné soustavy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20201021 |