Pierwszenstwo: 07.01.1972 (P. 152800) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.04.1975 74636 KI. 21c,68/60 MKP H02k7/26 3IBLiot:ka Twórcy wynalazku: Antoni Schier, Bogdan Synal Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Uklad porównawczego zabezpieczenia ziemnozwarciowego trójfazowej kompensowanej sieci kablowej Przedmiotem wynalazku jest uklad porówmawcze- go zabezpieczenia ziemnozwarciowego trójfazowej kompensowanej sieci kablowej wysokiego napiecia, której limie wyposazone sa w ziemnozwarciowe przekladniki pradu kolejnosci zerowej, przeznaczony zwlaszcza dla rozdzielczych sieci kablowych w za¬ kladach przemyslowych i w energetyce zawodowej, jak równiez dla siecd napowietrznych, których linie maja wyprowadzenia kablowe.Dotychczas znane i stosowane uklady zabezpiecze¬ nia ziemnozwarciowego w sieciach kompensowanych wyposazone sa w przekazniki kierunkowe, które re¬ aguja na kierunek skladowej czynnej mocy kolejnos¬ ci zerowej. Znane sa równiez uklady przekaznikowe, kitóre reaguja na poziom lub kierunek wyzszych harmonicznych, a takze uklady pomiarowe, które na podstawie kolejnych pomiarów sumy pradów wyzszych harmonicznych poszczególnych linii sieci pozwalaja zlokalizowac linie doziemiona.Wada ukladów czulych zabezpieczen czynnomoco- wych jest ich niewybiorcze dzialanie, wynikajace z trudnosci wzajemnego dopasowania charakterystyk przekazników i przekladników ziemnozwarciowych oraz wskutek ujemnego wplywu wyzszych harmo¬ nicznych pradu ziemnozwarciowego na proce prze¬ kazników. Uklady malo czule zabezpieczen czynno- mocowych wymagaja sztucznego wymuszania skla¬ dowej czynnej pradu ziemnozwarciowego, co po- garcza efekt kompensacji i zwieksza prawdopodo¬ bienstwo rozwijania sie zwarc doziemnych w zwar¬ cia wielofazowe. 10 15 20 25 30 Znane uklady zabezpieczen reagujace na wyzsze harmoniczne pradu ziemnozwarciowego powoduja trudnosci w .doborze parametrów rozruchowych z uwagi na zmienny w czasie poziom wyzszych har¬ monicznych pradu ziemnozwarciowego, a ponadto reaguja czesto nieprawidlowo przy zwarciach opo¬ rowych. Lokalizacja linii doziemionej na podsitawie pomiarów sumy pradów wyzszych harmonicznych linii sieci jest uciazliwa i mozliwa jedynie w sta¬ cjach ze stala obsluga.Celem wynalazku jest wyeliminowianiie wad i nie¬ dogodnosci znanych .przekazników ukladów zabez¬ pieczen ziemnozwarciowych w sieciach kompenso¬ wanych, a zagadnieniem technicznym wynalazku jest opracowanie ukladu porównawczego zabezpie¬ czenia ziemnozwarciowego, który dziala pewnie, nie¬ zaleznie od okresowych wahan poziomu wyzszych harmonicznych pradu ziemnozwarciowego sieci i au¬ tomatycznie sygnalizuje zwarcie doziemne linii.Zagadnienie to jest rozwiazane dzieki temu, ze wtórne uzwojennie kazdego przekaznika pradu kolej¬ nosci zerowej .polaczone jest poprzez przepustowy filftr wyzszych harmonicznych .pradu z prostowni¬ kiem, a kazdy prostownik polaczony jest z jedna dioda, tworzac galez pradu wyprostowanego.Wszystkie galezie pradu wyprostowanego sa pola¬ czone równolegle ze soba i z obciazajacym oporni¬ kiem, tworzac maksiselektor napieciowy. Równole¬ gle z kazda dioda polaczony jest wysokoczuly wy¬ konawczy czlon, sterowany spadkiem napiecia ma diodzie, z która jest polaczony. 74636s 74636 4 Zasadnicza korzyscia techniczna wynikajaca ze stosowania ukladu zabezpieczenia ziemnozwarciowe¬ go wedlug wynalazku jes;t bezblednosc i wysoka czu- losc dzialania, wynoszaca 0,25—0,4 A po stronie pier¬ wotnej w temperaturze otoczenia od —H0°C do 50°C, co pozwala stosowac uklad w kazdej kompensowa¬ nej sieci kablowej. Dalsza korzyscia techniczna jest wybiórczosc i pewnosc dzialania ukladu, niezalezna od okresowych wahan poziomu wyzszych harmonicz¬ nych pradu ziemnozwarciowego sieci. Ponadto uklad nie wymaga doboru nastawien wartosci rozrucho¬ wych, a poza tym uchyby katowe i pradowe prze¬ kazników ziemnozwarciowych nie wplywaja na pra¬ widlowosc dzialania .ukladu, w przypadku uzycia przekazników tego samego typu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ukladu porównowczego zabezpieczenia ziemnozwarciowego sieci o trzech liniach kablowych.W ukladzie wedlug wynalazku trzy kablowe linie 1, 2 i 3 wyposazone sa w ziemnozwarciowe przeklad- ndki 4, 5 i 6 pradu kolejnosci zerowej. Do zacisków wtórnych uzwojen przekladników 4, 5 i 6 .przylaczo¬ ne sa przepustowe filtry 7, 8 i 9 wyzszych harmo¬ nicznych pradu Do wyjsciowych zacisków filtrów 7, 8 i 9 przylaczon« sa prostowniki 10, 11,12. Kazdy z prostowników 10, 11, 12 polaczony jest szeregowo z jedna dioda 13, 14, 15, tworzac trzy galezie pradu wyprostowanego, które polaczone sa równolegle ze soba i obciazajacym opornikiem 16, co stanowi ma- ksiselektor napieciowy. Równolegle z kazda dioda 13, 14, 15 polaczony jest jeden wyjsciowy wykonawczy czlon 17, 18, 19, wykonany w pOjStaci wysofcpezulego ukladu przerzutndkowego. Do zacisków obciazajace¬ go opornika 16 przylaczone jest poprzez rozwierny zestyk posredniczacego przekaznika 20 zródlo sta¬ lego napiecia Ubi, które stanowi blokade zabezpie¬ czenia: w stanie bezzwarciowym oraz w trakcie pow¬ stawania zwarcia doziemnego, kiedy to pojawiaja sie w sieci prady przejsciowe wyzszych czestotli¬ wosci.Siec wyposazona jest w transformator 21, który stanowi zespól 'trzech napieciowych przekladników, przy czym jedno z uzwojen wtórnych polaczone jest w otwarty trójkat i przylaczone jest do cewki nad- aapieciowego przekaznika 22. Zestyk nadnapiecio- wego przekaznika 212 jest polaczony szeregowo z cewka czasowego przekaznika 23, którego -zestyk polaczony jest z cewka posredniczacego przekazni¬ ka 20. Transformator 21, przekazniki 20, 22 i 23 oraz zródlo stalego napiecia Ubi tworza czlon blokujacy ukladu zabezpieczenia. 5 Dzialanie ukladu zabezpieczenia wedlug wynalaz¬ ku jest nastepujace. Przy zwarciu .doziemnym w ka¬ blowej linii 1, we wszystkich liniach 1, 2, 3 poja¬ wiaja sie .prady ziemnozwarciowe zawierajace wyz¬ sze harmonaczne. W pierwszej chwili zwarcia zabez- 10 pieczenie nie dziala, poniewaz do ukladu dolaczone jest zródlo stalego napiecia tJbi blokujacego. W chwi¬ li zaistnienia zwarcia doziemnego w sieci, na cewce nadnapieciowego przekaznika 22 pojawia sie napie¬ cie kolejnosci zerowej, co powoduje zwarcie zestyku 15 tego przekaznika 22 i pobudzenie czasowego prze¬ kaznika 2$, na którym nastawia sie uprzednio zwlo¬ ke czasowa. Czasowy przekaznik 23 pobudza po¬ sredniczacy przekaznik 20, którego zestyk rozwiera sie i odlacza zródlo stalego napiecia blokujaegeo. 20 W maksiselektorze napieciowym najwieksza war¬ tosc napiecia pojawia sie na zaciskach prostownika 10 polaczonego z doziemiona linia 1, gdyz w tej linii 1 plynie prad ziemnozwarciowy o najwiekszej war¬ tosci wyzszych harmonicznych. Powoduje to prze- 25 plyw pradu przez diode 13 polaczona z prostowni¬ kiem 10 i polaryzacje pozostalych diod 14 i 15 w kie¬ runku zaporowym. W zwiazku z tym zadziala tylko, sterowany spadkiem napiecia na diodzie 13, wyko¬ nawczy czlon 17, który podaje impuls odlaczajacy 20 doziemiona linie 1 lub podaje sygnal do dyspozy¬ torni. PL