CZ334597A3

CZ334597A3 - Způsob kontroly trojfázové sítě na změnu sladění zemnící cívky

Info

Publication number: CZ334597A3
Application number: CZ973345A
Authority: CZ
Inventors: Klaus Papp; Gernot Druml
Original assignee: Trench Austria Gmbh
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1998-01-14
Also published as: DE59603225D1; ATE185198T1; WO1996034293A2; WO1996034293A3; AT402770B; CZ286527B6; EP0823057B1; EP0823057A2; ATA70495A

Description

Způsob kontroly trojfázové sítě na změnu sladění zemnící cívky

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu kontroly trojfázové sítě na změnu sladění zemnící cívky, přičemž se průběžně měří napětí v nulovém bodě, vystupující na zemnící cívce, a srovnává se s toleračním rozsahem a oznámí se opuštění tolerančního rozsahu.

Dosavadní stav techniky

Takovéto způsoby jsou známé a vyžadují, aby u reálných trojfázových sítí stále existovala jistá nesymetrie jednotlivých fází, takže se v nulovém bodě, to znamená na zemnící cívce, vyskytuje stanovené napětí v nulovém bodě, které má při rezonančním sladění maximum a je popsáno rezonanční křivkou. Změna sladění zemnící cívky může být proto patrná na změně napětí na nulovém bodě.

Moderní trojfázové sítě jsou v rostoucí míře fázově symetrické, v neposlední řadě z důvodu rostoucího přechodu od systému volných vodičů iia kabelový systém, takže skluzová napět í ' jsou stéle menší á’signifikanťní změny skluzového napětí nejsou měřitelné. Příkladně při sepnutí symetrických úseků vedení žádná změna skluzového napětí nevznikne, takže takovéto

z.mě.n.y.. .st.a v_u__.se_pn.u-t í..,_ ..respekt-í-ve.....změny -k-o-nf i-gur-ace sí tě nemo-hou--------být patrné. Jednak nastává sepnutím symetrických úseků vedení zvýšení zemnící kapacity sítě, takže rezonanční obvod ze zemnící cívky a zemnící kapacity je rozladěn, aniž je to při bezchybném normálním provozu patrné.

i

K umožnění zjištění rozladění zemnící cívky také *« « • · * · ·»·· ·« · • « »«·»·· • * · ·»+«««· ♦ · · · · · ·*·»···· ftflft «· ·· · u symetrických trojfázových sítí, byla navržena různá opatření, která se všechna zakládají na zavedení umělé nesymetrie v sítí. Například se může jedna z fází sítě připojit na přípojnici 3 odporem; s indukčností, kondenzátorem nebo proudovým napájením,- nebo se již při výstavbě sítě položí různé délky kabelů každé fáze. Tato řešení jsou-nejen nákladná, nýbrž se mohou zavedené umělé nesymetrie stavech v různorodé sí.ti dále přirozenými nesymetriemi.

při stanovených spínacích zvýšit jinými umělými nebo

EP-A-0595 677 je známý způsob, kterým, se může měřit rozladění zemnící cívky ve stanoveném časovém okamžiku, a to působením na zemnící cívku pomocným signálem, přičemž rozladění se zjistí ze změny napětí, vyvolané tímto působením na nulovém pomocný signál se přivádí Protože tento způsob bodě, ve srovnání s napájením. Jako do nulového bodu pomocný proud, ne předpokládá žádná existující napětí v nulovém bodě a proto je také použitelný u symetrických sítí a umožňuje jen časové, bodové, momentální měřehí stupně rozladění zemnící cívky, není kontinuální kontrola sladění možná. Sice by se mohlo tímto způsobem změřit sladění ve stanovených, například periodických, časových odstupech, přesto existuje problém, že se tím rozladění zemnící cívky zjistí teprve po nějakém čase, to znamená síť není v delším časovém intervalu sladěna.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je vytvořit způsob kontroly trojfázové sítě na změnu sladění zemnící cívky, který je použitelný u symetrických sítí, který neovlivňuje samu symetrii sítě a umožňuje neodkladné zjištění změny sladění, takže se mohou přijmout odpovídající protiopatření. Tento cíl se dosáhne způsobem vpředu uvedeného typu, který je charakterizován tím, • « · · ·· · · ► · · « • 1 • · » · * ► · · • · · · • « «4 · že se na zemnící cívku kontinuálně působí pomocným signálem k vyvolání zvýšení napětí v nulovém bodě.

Tím se po prvé umožňuje také u symetrické sítě použít napětí v nulovém bodě jako měřící veličiny. Působení na zemnící cívku, to znamená připojení signálu na nulový bod, se tím provádí pro průběžnou kontrolu sítě jedenkrát, což představuje zcela nový prvek řešení ve srovnání se shora uvedenými způsoby.

Přednostní alternativa způsobu podle vynálezu spočívá v tom,., že se napětí v nulovém bodě kontinuálně porovnává se spodní prahovou hodnotou, pod kterou se nemohou změny napětí v nulovém bodě měřit s dosatečnou citlivostí, přičemž při překročení prahové hodnoty se na zemnící cívku kontinuálně působí pomocným signálem k vyvolání bodě. Tímto způsobem se může omezit zvýšení napětí v nulovém napájení na takovou dobu, během níž nevzniká dostatečné napětí pro kontrolu.

Když byla způsobem, podle vynálezu oznámena změna sladění zemnící cívky, může se provést připojené sladění zemnící cívky na rezonanci nebo zvoleným kompenzačním stupněm známým slaďovacím postupem, například pomocí ladění zemnící cívky na maximum napětí. Způsob kontroly podle vynálezu je však vhodný zejména ve spojení se způsobem stanovení okamžitého stupně rozladění zemnící cívky, známým z EP-A-0 595 677, protože se mohou pro tento způsob použít díly takových konstrukčních zařízení, které se používají pro způsob podle -vynáTezu;-·- POdle' 'z vl áště '“výhodné var i ahty vyná fežu se proto stanoví, že v případě zjištění změny sladění se přiváděný pomocný signál ke změně napětí diskrétně nebo kontinuálně změní v hodnotě a/nebo ve fázi, ze kterého se rozladění zemnící cívky zjistí známým způsobem pomocí komplexního porovnání změn napětí v nulovém bodě se změnou pomocného flt *· « ·* ·· φφφφ

ΦΦΦΦ Φ 9 φ « Φ · · • * Φ « φ · Φ Φ • Φ Φ · « φ · ·Φ Φ Φ

Φ Φ Φ · Φ · Φ

ΦΦΦΦΦ·»Φ «Φφ ΦΦ Φ· <

- 4 - .

signálu, načež se zemnící cívka nastaví na základě zjištěného rozladění na zvolený kompenzační stupeň.

V tomto případě je příznivé, když se změna připojeného pomocného signálu, která se musí u způsobu provést ke stanovení rozladění, provede jednoduchým přepo1 ováním pomocného signálu.

Působení na zemnící cívku pomocným signálem může nastat každým způsobem známým pro odborníka, například všemi variantami popsanými v EP-A-Q 595 677. Přednostně se zejména může provést přímým připojením pomocného proudu k nulovému bodu trojfázové sítě, nebo připojením pomocného proudu na pomocné vinutí zemnící cívky.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v následujícím blíže objasněn pomocí příkladu provedení znázorněného na výkresech, na kterých znázorňuje:

obr. 1	zjednodušené náhradní schéma trojfázové	sítě, j e η í m k
pracující provedení	se zemnící cívkou	ve spojení se zapo, lezu,
τ η Λφ η K π — <r ” “ **	podle vyná
obr.	2	náhradní	schéma	nul ového	systému trojfázové	sítě z
		obr. 1, pracující	způsobem	symetrických komponent,
obr.	3	rezonanční	křivka napětí	nulového bodu	pomocí
		admi tance	nu 1 ového	bodu,
obr.	4	po i ohová	kružnice	napětí	nulového bodu ve vztahu k
		admi tane i	nulového	bodu.

«· · ·· * · ···· * ·· · · • « · · · · • * » · « » » · • · * · • ·v · ·« A

Příklady provedeni_vyná lezu

Trojfázová síť znázorněná na obr. 1 zahrnuje transformátor Tr, který vytváří tři fázová napětí E1, a²Ε1 a aEl ve třech fázích, přičemž a = -0,5 + jVS. Kapacity vedení a vodivosti vedení tří fází vzhledem k zemi jsou uvedeny pomocí admitance Ya 1 1 . Ya12 a Ya 1 3. Je možné pomocí jištění LS připojení dalších částí vedení s admitancemi Ya2 1 , Ya22 a Ya23 .

Nulový bod trojfázové sítě je uzemněn pomocí zemnící cívky .. 2 Ν, Petersonovy cívky, s indukčností L. Zapojení k provedení způsobu podle vynálezu zahrnuje zdroj .1 pomocného proudu připojený k nulovému bodu sítě a řídící zařízení 2, které přijímá hodnoty napětí Uo v nulovém bodě a bude popsáno později.

Použitím postupu symetrických komponent se může z náhradního schématu podle obr. 1 vytvořit schéma symetrických komponent pro nulový, systém podle obr. 2. Náhradní schéma pro nulový systém ukazuje,, že. se nesymetrie zemnících admitancí Ya11. Ya12, Ya13 projeví jako vnitřní impedance 3Zu zdroje napětí Ε 1 , který napájí paralelní osciláční okruh, sestávající ze zemnící cívky 3L, součtu 3R. ohmických odvodů fází vzhledem k zemi a náhradní kapacity C pro zemnící kapacity tří fází.

U velmi symetrických sítí je vnitřní impedance 3Zu velmi vysoká (3Zu>>), takže napětí Uo v nulovém bodě, vstupující na zemnící cívku ZN, je velmi malé a jeho změny nejsou měřitelné. Jestliže se například změní zapojení trojfázové sítě, například, uzavřením spínače LS, změní se kapacita oscilačního obvodu z obr. 2 a zemnící cívka není sladěna. Když je přiřazená část obvodu symetrická, nenastává přitom žádná velká změna napětí Uo v nulovém bodě. Následující zapojení a způsob umožňují ale také za těchto pracovních

- 6 V změnu pro

4· 44 » 4 4 , ι

4444 ••«4 *444 podmínek stálé vyt voření indikačního kritéria rozladění okruhu zemnící cívky ZN.

Za tímto účelem se působí na zemnící cívku ZN, k docílení napájení paralelního rezonančního okruhu, pomocným signálem, takže na zemnící cívce ZN poklesne napětí Uo v nulovém bodě, které může být kontrolováno na změnu. Pomocný signál má přednostně frekvenci sítě, což všeobecně není jen pro účel zjištění změny rezonančního obvodu naléhavě potřebné. Použití pomocného signálu o frekvenci sítě kontrolovaná rezonanční křivka odpovídá v případě chyby.

má však výhodu, že rezonanční křivce

Působení na zemnící cívku ZN pomocným signá1em se může provést každým libovolným způsobem, známým pro odborníka. Jednotlivé varianty jsou popsány v EP-A-0 595 677, jako připojení pomocného proudu na pomocné vinutí zemnící cívky ZN, což má výhodu, že připojený zdroj proudu musí být dimenzován jen pro nízkonapěťovou stranu. Připojení nastává, jak je znázorněno, přímým připojením zdroje _1_ pomocného proudu na zemnící bod, takže se na tento zemnící bod přivádí pomocný proud Ii. Jako zdroj J. pomocného proudu se používá řízený zdroj proudu, jehož hodnotu a úhel lze nastavit kontinuálně nebo v diskrétních krocích.

Na zemnící cívku ZN se může působit pomocným signálem neustále. Alternativa spočívá v tom, že se pomocný sinal přřpojí jen tehdy, když se napětí v nulové bodě sníží pod stanovenou prahovou hodnotu, která přednostně představuje hodnotu, pod kterou nelze měřit nebo zjistit změny napětí v nulovém bodě. Řídící zařízení 2 proto kontroluje napětí Uo v nulovém bodě na měřící cestě 3 a připojuje při překročení prahové hodnoty pomocí řídící cesty 4 zdroj 1 pomocného proudu.

fe· *· · fe· *· · · · fefefe· fefe « · «fefefefe· fe · · ·· fefe fefefefe • · · « · fefe fefefefe ···· fefefe fefe fefe fe

- 7 fefe fefefefe

Řídící zařízení .2 provádí také kontrolu napětí Uo v nulovém bodě ve vztahu ke změnám a vydává na výdejní cestě oznamovací signál A, když nastala takováto změna. Kriterium vzniku oznamovacího signálu £ je popsáno pomocí diagramů uvedených na obr. 3 a 4, které znázorňují dvě alternativy.

U varianty podle obr. 3 se zjišťuje, zda hodnota napětí Uo opustila toleranční oblast, která je stanovena horní hraniční hodnotou Uo.. ref+dUo a dolní hraniční hodnotou Uo„ref~dUo, to znamená

Ί

U varianty podle obr. 4 se napětí Uo měří podle hodnoty a fáze vektorově a opuštění toleranční kružnice je znázorněno poloměrem dUo. to znamená

A = |Uo-Uo _ re fj > IdUol

Jakmile byla zjištěna změna napětí Uo v nulovém bodě překračující toleranční oblast, mohou se přijmout opatření k provedení nového sladění zemnící cívky ZN. Toto se může provést pomocí postupu známého každému odborníkovi, buď ruční nebo automatizované povahy, v ne ijednodušším případě se zemnící cívka ZN rukou nastaví na maximum napětí Uo v nulovém bodě nebo na požadovaný stupeň kompenzace.

Předložený způsob kontroly' je vhodný zejména ve spojení s měřícím postupem známým z EP-A-0 595 677 ke zjištění okamžitého rozladění zemnici . cívky ZN. Místo připojení pomocného signálu, dočasně nutného pro tento měřící postup, se diskrétně nebo kontinuálně ve své hodnotě a/nebo fázi mění, pro provedení měření rozladění, pomocný signál, již připojený pro předmětný kontrolní způsob. V nejjednodusším případě se »· ·· • · · ·

připojený pomocný signál dočasně odpojí, přednostně se ale pouze přepóluje, to znamená fázově se otočí o 180 °. Po zjištění rozladění se může zemnící cívka ZN v rozsahu stanoveném tímto rozladěním opět sladit nebo kompenzovat na požadovaný stupeň kompenzace.

Celý průběh uvedeného způsobu kontroly a eventuálně připojeného měření rozladění a nové nastavení zemnící cívky ZN se mohou provést ručně nebo automaticky pomocí vhodně naprogramovaného počítače.

0000 ·· ·· » 0 0 « • 0 «00 V 0000

0 0 0 0

0

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob kontroly trojfázové sítě na změnu sladění zemnící cívky, přičemž se průběžně měří napětí (Uo) v nulovém bodě, vystupující na zemnící cívce toleračním rozsahem a oznámí rozsahu změny sladění, vyznačující se tím, že se na zemnící cívku (ZN) kontinuálně k vyvolání zvýšení napětí (Uo) v nulovém bodě působí pomocným signálem.

(ZN), a srovnává se s se opuštění tolerančního
2. Způsob kontroly trojfázové sítě na sladění cívky, přičemž se průběžně měří napětí v vystupující na zemnící cívce.a srovnává se rozsahem a oznámí se opuštění sladění, vyznačující se tím, že změn zemni ci nulovém bodě, s toleračním tolerančního rozsahu změny se napětí (Uo ) v nulovém bodě kontinuálně srovnává se spodní prahovou hodnotou, pod kterou nelze měřit změny napětí (Uo) v nulovém bodě s dostatečnou citlivostí, přičemž při překročení prahové hodnoty se na zemnící cívku vyvolání zvýšení napětí (Uo) s i gná1em.

(2N) kontinuálně působí k v nulovém bodě pomocným
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, přídavný k manuálnímu nebo automatickému sladění zemní cívky (ZN) na zvolený stupeň kopmenzacs, vyznačující se tím, že se v případe zjištění změny sladění diskrétně nebo kontinuálně v hodnotě a/nebo fázi mění připojený pomocný signál, ze kterého se zjistí pomocí komplexního srovnání změny napětí (Uo) v nulovém bodě se změnou pomocného signálu rozladění zemnící cívky (ZN), načež se zemnící cívka (ZN) nastaví na základě rozladění na zvolený stupeň kompenzace.
4·«4 ·· *· 4 ·· 44 • · · · ·· 4 4 4 «

4 4 «««··· » 4 4' ··'«*+··»

4 · 4 4* 4 4

4444 4444 444 44 44 4

-ΙΟΊ. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se pomocný signál mění přepolováním jeho fází.
5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se působení na zemnící cívku (ZN) pomocným signálem provádí přímým připojením pomocného proudu (li) na zemnící bod trojfázové sítě.
8. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se působení na zemnící cívku (ZN) pomocným signálem provádí připojením pomocného proudu (li) na pomocné vinutí zemnící c í vky (ZN).