Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30, 05. 1973 Opis patentowy opublikowano: 16.04.1974 69928 KL21e, 29/16 MKP GOlr, 29/16 Twórcy wynalazku: Antoni Lisowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Energetyczne Okregu Poludniowego ~~"~ Katowice Zaklad Energetyczny Nysa, Nysa /Polska/ SPOSÓB POMIARU STOPNIA ROZSTROJENIA KOMPENSACJI ZIEMNOZWAR¬ CIOWEJ SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ I UKLAD DO STOSOWANIA TEGOSPOSOBU Wynalazek dotyczy sposobu pomiaru stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej sieci elektroenergetycznej oraz ukladu umozliwiajacego stosowanie tego sposobu.Dotychczas znane sa dwa sposoby bezposredniego pomiaru stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej sieci elektroenergetycznej.Jeden z tych sposobów polega na stwierdzeniu, ze kat fazowy pomiedzy napieciem zasilania obwodu skladowej zerowej sieci skompensowanej a pradem przez to napiecie w tym obwodzie wywolanym lub spadkiem napie¬ cia na cewce kompensacyjnej jest zalezny od stopnia rozstrojenia kompen¬ sacji ziemnozwarciowej danej sieci elektroenergetycznej. Aby mozna bylo stopien rozstrojenia oceniac na podstawie tego kata, zaleznosc pomiedzy tym katem a stopniem rozstrojenia musi byc jednoznaczna lub przynajmniej dominujaca. Poniewaz w realnych warunkach tak nie jest w odniesieniu do idei omawianego sposobu, dlatego sposób ten przewiduje wprowadzenie do obwodu skladowej zerowej mierzonej sieci oporu czynnego o specjalnie dobranej wartosci, gwarantujacej odpowiednie ograniczenie wplywu innych wielkosci zmiennych w warunkach pracy sieci na wartosc przedmiotowego kata fazowego. Zatem powstajacy dla realizacji tego sposobu uklad wymaga wlaczenia szeregowo z cewka kompensacyjna mierzonej sieci: zródla za¬ silania w postaci na przyklad transformatora zasilajacego, specjalnie"do¬ branego opornika regulowanego zaczepowo odpowiednio do polozenia zacze¬ pów cewki kompensacyjnej oraz odpowiednio wyskalowanego miernika kata przesuniecia fazowego.Drugi z dotychczas znanych sposobów pomiaru stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej polega na wykorzystaniu faktu, ze kat fazo¬ wy pomiedzy napieciem niesymetrii wlasnej danej sieci w stanie nieskompen-2 69 928 sowanym a napieciem nie symetrii wlasnej tejze sieci w stanie skompensowa¬ nym, dla którego chce sie zmierzyc stopien rozstrojenia, jest miedzy in¬ nymi zalezny wlasnie od tego stopnia rozstrojenia. Realizacja tego sposobu wymaga ukladu pozwalajacego zmierzyc róznice faz dwóch wielkosci ele¬ ktrycznych posiadajacych stosunkowo male wartosci i do tego wystepujacych niejednoczesnie.Wada pierwszego sposobu jest: koniecznosc stosowania w obwodzie wysokonapieciowym oporu czynnego o duzej wytrzymalosci termicznej,, koniecznosc zagwarantowania zaczepowej regulacji jego wartosci, koniecz¬ nosc dostosowania polozenia zaczepu tego oporu do polozenia zaczepu ce¬ wki kompensacyjnej, koniecznosc stosowania osobnego zródla zasilania ob¬ wodu skladowej zerowej mierzonej sieci, przydatnosc praktyczna tylko dla ukladów z cewkami kompensacyjnymi instalowanymi we wspólnym miejscu z ukladem mierzacym stopien rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej oraz calkowita nieprzydatnosc w przypadku stosowaniu w sieci cewek kompen¬ sacyjnych o plynnej, bezzaczepowej regulacji pradu kompensacyjnego.Drugi sposób posiada wady polegajace na: koniecznosci stosowania miernika pozwalajacego zmierzyc róznice faz dwóch wielkosci elektrycznych posiadajacych stosunkowo male wartosci i do tego wystepujacych niejedno¬ czesnie, koniecznosc szybkiego dokonywania pomiarów, aby katy fazowe wiel¬ kosci bioracych udzial w pomiarze nie zdazyly ulec zmianie ze wzgledu na ich sekwencyjny wplyw na wynik pomiaru, koniecznosci dokonywania dla celów samego pomiaru zmian stanu skompensowania sieci, przez wylacza¬ nie cewek kompensacyjnych, wykorzystaniu do uzyskania wyników pomia¬ ru zaleznosci jedynie dominujacej a nie jednoznacznej, bowiem kat fazowy pomiedzy napieciem niesymetrii wlasnej danej sieci w stanie nieskompen- sowanym i skompensowanym zalezy i od stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej tej sieci i od zmieniajacej sie z wielu powodów tlumien- nosci wlasnej tej sieci, w wyniku czego dokladnosc pomiarów realizowanych tym sposobem jest mala.Celem wynalazku jest podanie sposobu pomiaru stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej sieci elektroenergetycznej, zapewniajacego niezaleznosc wyniku pomiaru od wartosci tlumiennosci wlasnej mierzonej sieci, która w róznych okresach moze byc dla danej sieci rózna. Natomiast zadaniem wynalazku jest opracowanie takiego ukladu elektrycznego, który pozwalalby dokonywac pomiaru z dowolnego miejsca sieci niezaleznie od ilosci i terenowego rozmieszczenia urzadzen kompensacji ziemnozwarcio¬ wej w tej sieci.Pomiar stopnia rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej danej sieci elektroenergetycznej sposobem wedlug wynalazku jest pomiarem czesci rzeczywistej stosunku dwóch odpowiednich elektrycznych wielkosci zespo¬ lonych, realizowanym dowolnym ze znanych sposobów pomiaru. Przy tym sposób ten ustala, ze jedna z tych wielkosci jest prad jaki poplynie przez admitancje wlaczona pomiedzy dowolna faze mierzonej sieci a ziemie, zas druga z tych wielkosci jest prad bedacy róznica pradu pierwszego oraz pradu plynacego w cewkach kompensacyjnych tej sieci po wlaczeniu w niej admitancji wywolujacej prad pierwszy.Zadanie wynalazku zostalo zrealizowane przez opracowanie ukladu elektrycznego, w którym niezbedna do pomiaru wielkosc proporcjonalna do pradu plynacego w cewkach kompensacyjnych mierzonej sieci uzyskuje69 928 3 sie w postaci przesunietej w fazie o 90 w kierunku opóznienia za pomoca przesuwnika fazowego czesci napiecia kolejnosci zerowej mierzonej sieci zbieranej na potencjometrze i nastawianej na nim w zaleznosci od wielkosci aktualnie pracujacych w mierzonej sieci ziemnozwarciowych urzadzen kom¬ pensacyjnych.Zaleta sposobu pomiaru stopnia rozstrojenia kompensacji ziemno¬ zwarciowej sieci elektroenergetycznej, bedacego przedmiotem wynalazku jest zarówno pelna bezposredniosc pomiaru jak tez przydatnosci w sieciach o dowolnej liczbie dowolnie rozmieszczonych w terenie cewek kompensacyjnych, mozliwosc dokonywania pomiaru z dowolnego miejsca sieci, brak wplywu na wynik pomiaru tlumiennosci wlasnej siecia której zmiennosc w warunkach rzeczywistych powodowala duze bledy pomiaru przy stosowaniu innych metod oraz mozliwosc zastosowania ukladu ja realizujacego zarówno w sieci wypo¬ sazonej w urzadzenia kompensacyjne o plynnej bezzaczepowej regulacji pra¬ du kompensujacego jak tez do automatycznego regulowania stopnia rozstroje¬ nia kompensacji ziemnozwarciowej sieci elektroenergetycznej na zadana war- t osc.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowo-blokowym elektry¬ cznego ukladu pomiarowego, przy czyni na rysunku tym przedstawiaja: 1 - wskaznik równowagi ukladu wlaczony róznicowo na wielkosci nan podawane i stwierdzajacy równosc wartosci tych wielkosci; 2 - admitancje wlaczona celowo pomiedzy dowolna faze mierzonej sieci a ziemie; 3 - urzadzenia kom¬ pensacji ziemnozwarciowej mierzonej sieci; 4 - przekladnik pradowy pradu admitancji 2:5- przekladnik napieciowy napiecia kolejnosci zerowej mierzo¬ nej sieci; 6 - przesuwnik fazowy przesuwajacy faze napiecia kolejnosci zero¬ wej mierzonej sieci o staly kat 90 w kierunku opóznienia; 7 - potencjometr umozliwiajacy wykorzystanie do pomiaru tylko czesci napiecia kolejnosci ze¬ rowej mierzonej sieci o wartosci odpowiedniej w stosunku do sumy wielkosci aktualnie pracujacych w mierzonej sieci urzadzen kompensacji ziemnozwar¬ ciowej 3 ; 8 - zespól oporników stanowiacy blok ukladu realizujacy w dogodnej do dalszego wykorzystania skali wartosci róznice pradu plynacego przez admi¬ tancje 2 oraz pradu plynacego przez urzadzenia kompensacji ziemnozwarcio¬ wej 3_, które otrzymuje równiez w dogodnej do wykorzystania skali wartosci; 9^ - opornik stanowiacy blok ukladu dostosowujacy do dalszych potrzeb skale wartosci pradu plynacego przez admitancje 2_ ; H). - blok nastawczy ukladu skladajacy sie z dwóch szeregowo polaczonych potencjometrów, pozwalaja¬ cych za pomoca swych suwaków zmienic skale wartosci i kierunek róznicy pradów otrzymywanej z bloku 8 tak, aby wskaznik równowagi ukladu 1_ potwier¬ dzil stan równowagi; jj^ - transformator dwuuzwojeniowy posiadajacy w obwo¬ dzie uzwojenia wtórnego uklad prostowania, stanowiacy blok ukladu realizuja¬ cy przeksztalcenie pradu plynacego przez admitancje 2^ otrzymanego w odpo¬ wiedniej skali wartosci w wielkosc proporcjonalna do wartosci sredniej tego pradu; j_2^ - trójuzwojeniowy transformator, posiadajacy w obwodzie uzwoje¬ nia wtórnego uklad prostowniczy, stanowiacy blok ukladu realizujacy prze¬ ksztalcenie róznicy pradu plynacego przez admitancje 2_ otrzymanego w odpo¬ wiedniej skali wartosci oraz odpowiednio spreparowana przez bloki 8 i 10 ukladu róznice tego pradu i pradu plynacego przez urzadzenia kompensacyjne4 69 928 sieci £, w wielkosc proporcjonalna do wartosci sredniej róznicy tego pradu i tej róznicy pradów.Bloki ukladu 6, 7, £i £ stanowia czesci ukladu przygotowujace zarówno rodzaje wielkosci jak i skale ich wartosci potrzebne "do zrealizowania pórniaru.Natomiast zespól bloków ukladu 1^ _1(), ly, i _1£ realizuje wspólnie pomiar cze¬ sci rzeczywistej stosunku wielkosci otrzymanych z bloków 8^ i £, bedacej mie¬ rzonym stopniem rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej mierzonej sieci.Poslugiwanie sie ukladem jest nastepujace. Po polaczeniu ukladu pomia¬ rowego zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku, ustawia sie poten¬ cjometr 7 w polozeniu odpowiadajacym takiej czesci jego opornosci oznaczonej na skali tego potencjometru jaka czesc stanowi suma wielkosci urzadzen kompen¬ sacyjnych 3 w stosunku do wielkosci tych urzadzen, dla której przeprowadzono skalowanie potencjometrów _H), gdy potencjometr 1_ byl w polozeniu maksymal¬ nym. Nastepnie droga regulacji polozenia potencjometrów H) doprowadza sie do stanu, w którym jego wskaznik równowagi _1 potwierdzi stan równowagi. Od¬ czyt polozenia potencjometrów 10 na ich skali w tym stanie daje mierzony sto¬ pien rozstrojenia kompensacji ziemnozwarciowej tej sieci, do której przylaczo¬ no uklad wedlug wynalazku. PL