PL150320B1 - Sposób i układ do pomiaru stopnia skompensowania p r |d u ziemnozwarciowego w sie c ia c h kompensowanych średniego napięcia - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	150 320
	Patent dodatkowy do patentu nr--
	Zgłoszono: 86 08 07 /P· 260987/
W*	Pierwszeństwo	Int. Cl.’G01R 31/02 H02H 9/08
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 88 05 12
RP	Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

Twórcy wynalazku: Józef Lorenc, Kazimierz Musierowicz Uprawniony z patentu: Politechnika Poznańska, Poznań /Polska/

SPOSOB I UKŁAD DO POMIARU STOPNIA SKOMPENSOWANIA PR|DU ZIEMNOZWARCIOWEGO W SIECIACH KOMPENSOWANYCH ŚREDNIEGO NAPIĘCIA

Przedmiotem wynalazku Jest sposób i układ do pomiaru stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego w sieciach kompensowanych średniego napięcia, znajdujące zastosowanie we wszystkich sieciach zawierających układy z dławikami wyposażonymi w dodatkowe uzwojenia wymuszające lub w transformatory wymuszające.

W dotychczasowej praktyce informację o stopniu skompensowania pojemnościowego prądu Jednofazowego zwarcia z ziemią uzyskuje się drogą bezpośredniego pomiaru prądu ziemnozwarciowego oraz prądu dławika kompensacyjnego, po wykonaniu doziemienia jednej fazy. W zależności od ilorazu tak pomierzonych prądów, zwanego współczynnikiem kompensacji, można stwierdzić, czy stopień skompensowania jest właściwy, przy czym współczynnik kompensacji dla danej sieci nie Jest stały, lecz zmienia się w takt przełączeń dokonywanych w sieci.

Metodę tę można stosować tylko w przypadku wykonania doziemień, ze wszystkimi ujemnymi skutkami tego faktu, takimi, jak zagrożenie porażeniowe w miejscu doziemienia czy niesymetria napięć w czasie pomiarów. Ponadto wyniki pomiarów uzyskuje się po wykonaniu dużej ilości przeliczeń i są one niedokładne. W związku z tym bieżąca kontrola stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego jest praktycznie niemożliwa, a wartość współczynnika kompensacji jest znana w przybliżeniu.

Znane są również metody określania stopnia skompensowania pojemnościowego prądu zwarcia z ziemią, wykorzystywane do płynnej regulacji kompensacji. Są one oparte o pomiar przesunięcia fazowego między składową zerową napięcia i prądem wyrównawczym pojawiającym się w sieci w wyniku umyślnie stworzonej niesymetrii admitancji doziemnej poszczególnych faz

150 320 sieci drogą włączenia, między Jedną z faz i ziemię, określonej impedancji. Metoda ta znana jest z polskiego opisu patentowego nr 124 672.

Metody te nie służą do pomiaru współczynnika kompensacji, lecz umożliwiają sprowadzenie stopnia skompensowania do wymaganego poziomu w sieciach, w których zainstalowane są dławiki o płynnej regulacji indukcy jności i są nieprzydatne w energetyce zawodowej, w której dławiki mają regulację zaczepową. Wadą tej metody jest także konieczność stosowania drogich łączników wysokonapięciowych i elementów oporowych stosunkowo dużej mocy.

Z publikacji A.Rogonia pt. Dostrajanie dławików gaszących do prądu doziemnego sieci - Z.E.O.Pd. - Katowice z 1963r. znane są układy pozwalające zmierzyć prąd doziemny, jego składową czynną i udział składowych harmonicznych w prądzie, a więc wielkości pomocne przy rozwiązywaniu szeregu zagadnień związanych z kompensacją ziemnozwarciową. Układy te, w których mierzy się prąd różnicowy, Jako różnicę pomiędzy prądem kompensującym dławika a punktem doziemienia, zawierają tory pomiarowe prądu uzwojenia głównego dławika, zasilanego z punktu zerowego sieci, doziemienia poszczególnych faz oraz prądu różnicowego.

Sposób pomiaru stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego, według wynalazku, polega na tym, że w obwodzie składowej zerowej sieci, w czasie jej normalnej pracy, wymusza się przepływ prądów, proporcjonalnych do prądu kompensacyjnego dławika i prądu ziemnozwarciowego sieci, źródłem napięcia dodatkowego przyłączanego od strony dolnego napięcia dławika lub transformatora wymuszającego, przy czym, uzyskane w wyniku pomiaru, wartości tych prądów wykorzystuje się Jako składniki postaci ilorazowej współczynnika kompensacji ziemnozwarciowej.

Układ do pomiaru stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego, według wynalazku, zawiera dwa tory prądowe, z których jeden jest zasilany prądem sieci, przepływającym przez uzwojenie główne dławika, a drugi prądem resztkowym, przepływającym przez uzwojenie dodatkowe dławika. Każdy z torów prądowych, poprzez przekształtniki prąd-napięcie, jest przyłączony do jednego z wejśó, złożonego ze wzmacniacza różnicowego I przesuwnika fazowego, układu korekcji błędów, wzbudzającego sygnał napięciowy proporcjonalny do prądu kompensującego dławika. Z kolei poszczególne wyjścia układu korekcji błędów, poprzez człony prostująco-filtrujące, są przyłączone do wejśó układu dzielącego, zaś wyjście układu dzielącego Jest przyłączone do wejścia dekodera z cyfrowym wyświetlaczem wyników.

Sposób i układ według wynalazku umożliwiają bezpieczne i łatwe wykonanie pomiaru przez jedną osobę, bez ingerencji w obwody pierwotne.

Wynalazek Jest bliżej objaśniony na podstawie przykładowych układów przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sposób przyłączenia napięcia dodatkowego do zacisków uzwojenia dodatkowego dławika, a fig. 2 układ pomiarowy.

W układzie przedstawionym na fig. 1 pokazano sposób przyłączenia napięcia dodatkowego do zacisków uzwojenia dodatkowego dławika kompensacyjnego D^.

Do szyn zbiorczych, zasilanej z transformatora wysokim napięciem WN, rozdzielni średniego wysokiego napięcia SN jest podłączony transformator potrzeb własnych rozdzielni, za pomocą którego uzyskuje się niskie napięcie nn do zasilania obwodów pomocniczych i automatyki w normalnych warunkach pracy, zaś do punktu zerowego uzwojenia pierwotnego tego transfor matora jest przyłączony dławik kompensacyjny D_w.

Prąd I_R a 1^ ♦ I_g /1/, proporcjonalny do prądu resztkowego, mierzony Jest przy pomocy przekładnika prądowego R_R włączonego w obwód uzwojenia dodatkowego dławika D_w. Natomiast prąd I_g, mierzony za pośrednictwem przekładnika prądowego P_g włączonego w obwód roboczy dławika D*, jest proporcjonalny do prądu ziemnozwarciowego sieci, zaś prąd I_R do prądu kompensującego dławika. Składowa czynna prądów wchodzących w skład wzoru /1/ jest pomijalnie mała, w związku z czym można przyjąć, że współczynnik kompensacji zwarciowej K - *k .

Jeżeli zatem sygnałami proporcjonalnymi do I_g i I_R zasilać układ dzielący, to na ^Is jego wyjściu otrzymuje się sygnał proporcjonalny do współczynnika kompensacji ziemnozwarciowej K.

150 320

Układ pomiarowy, przedstawiony na fig. 2, ma dwa tory prądowe - Jeden zasilany prądem sieci I_s, drugi prądem resztkowym I_R. Bloki wejściowe 1 stanowią dwa przekształtniki prąd-napięcie. Z przekształtników 1 napięcia proporcjonalne do prądu i prądu I_R podawane są do układu korekcji błędów 2, złożonego ze wzmacniacza różnicowego i przesuwnika fazowego. Podstawowym zadaniem tego układu jest otrzymanie sygnału proporcjonalnego do prądu kompensującego dławika ^Tk* gdyż ^Tk- ν-¹ _B oraz korekcja przesunięć fazowych sygnałów. Sygnały napięciowe po wyprostowaniu w członach prostująco-filtrujących 3» są podawane na układ dzielący 4, a wynik dzielenia, po zdekodowaniu, wyświetlany Jest na wyświetlaczu cyfrowym 5. Częśó analogową układu zrealizowano na elementach elektronicznych przy wykorzystaniu wzmacniaczy operacyjnych, natomiast częśó cyfrową w oparciu o elementy cyfrowe.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 · Sposób pomiaru stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego w sieciach kompensowanych średniego napięcia określonego, w wyniku pomiarów prądu dławika kompensacyjnego oraz prądu ziemnozwarciowego sieci, wartością współczynnika kompensacji ziemnozwarciowej w postaci ilorazu tych prądów, znamienny tym, że w obwodzie składowej zerowej sieci, w czasie jej normalnej pracy, wymusza się przepływ prądów, proporcjonalnych do prądu kompensacyjnego dławika 1^ i prądu ziemnozwarciowego sieci I_&, źródłem napięcia dodatkowego /Uj^/ przyłączanego od strony dolnego napięcia dławika /D^/ lub transformatora wymuszającego, przy czym uzyskane w wyniku pomiaru wartości tych prądów wykorzystuje się jako składniki postaci ilorazowej współczynnika kompensacji ziemnozwarciowej·
2. 2. Układ do pomiaru stopnia skompensowania prądu ziemnozwarciowego w sieciach kompensowanych średniego napięcia, zawierający dwa tory prądowe, z których jeden jest zasilany, przepływającym przez uzwojenie główne dławika, prądem sieci, a drugi, przepływającym przez uzwojenie dodatkowe dławika, prądem resztkowym, znamienny tym, że każdy z torów prądowych, poprzez przekształtniki /1/ prąd-napięcie, Jest przyłączony do jednego z wejśó, złożonego ze wzmacniacza różnicowego i przesuwnika fazowego, układu /2/ korekcji błędów wzbudzającego sygnał napięciowy proporcjonalny do prądu kompensującego dławika, a z kolei poszczególne wyjścia układu /2/ korekcji błędów, poprzez człony prostująco-filtrujące /3/, są przyłączone do wejśó układu dzielącego /4/, zaś wyjście układu dzielącego /4/ przyłączone Jest do wejścia dekodera /5/ z cyfrowym wyświetlaczem wyników.

   150 320

   Fig.2

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 1500 zł