RU2330366C1 - Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока - Google Patents
Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330366C1 RU2330366C1 RU2007112075/09A RU2007112075A RU2330366C1 RU 2330366 C1 RU2330366 C1 RU 2330366C1 RU 2007112075/09 A RU2007112075/09 A RU 2007112075/09A RU 2007112075 A RU2007112075 A RU 2007112075A RU 2330366 C1 RU2330366 C1 RU 2330366C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compensating device
- capacity
- reactor
- circuit
- resonant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Использование: в электротехнике для компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю. Технический результат заключается в повышении точности и надежности. Согласно способу регулируют емкостную проводимость компенсирующего устройства за счет изменения емкости, включенной параллельно индуктивности реактора. Емкость компенсирующего устройства выбирают по эмпирическому соотношению
где Сд - требуемая величина добавочной емкости компенсирующего устройства, мкФ;
k - коэффициент, учитывающий изменения параметров электрической сети в режиме однофазного замыкания на землю, значения которого принадлежат интервалу [-0,573; 0,573];
bΣ - результирующая проводимость резонансной цепи, мСм;
ω - угловая частота сети, с-1;
R - активные потери компенсирующего устройства, Ом. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с компенсированной нейтралью напряжением 6-35 кВ, и направлено на повышение точности резонансной настройки дугогасящих реакторов на суммарную емкость цепи для оптимизации процессов ее самозащиты в режиме однофазного короткого замыкания на землю.
В существующих способах компенсации емкостных токов используется предварительная резонансная настройка компенсирующих устройств без непосредственного измерения емкости цепи, когда дугогасящие реакторы настраивают до момента возникновения однофазного замыкания на землю. Согласно требованиям [1] необходимо вводить расстройку компенсации не менее 5% от резонанса, что снижает точность компенсации и приводит к увеличению остаточного тока в месте замыкания.
Известен способ измерения емкости сети, заключающийся в создании на нейтрали сети искусственного потенциала путем введения в качестве источника генератора переменной частоты и путем плавного изменения частоты генератора находят частоту резонанса дугогасящего реактора и емкости, после чего при известной фиксированной исходной индуктивности реактора на промышленной частоте вычисляют значение емкости цепи как величину, обратно пропорциональную квадрату найденной резонансной частоты [2]
где k=4·π2·L - постоянный коэффициент; С - емкость фаз сети на землю; L - индуктивность дугогасящего реактора; fp - найденная частота резонанса емкости сети с индуктивностью реактора.
Недостатком этого способа является то, что он не учитывает изменения параметров электрической сети в режиме однофазного замыкания на землю, т.е. активные и индуктивные параметры линий электропередачи, уровень безотказности системы, а также удаленность места короткого замыкания и вероятность повторного зажигания дуги. Наибольшая часть установленной компенсирующей мощности в электрических сетях с LC-нейтралью приходится на дугогасящие реакторы со ступенчатым изменением величины индуктивности. Суммарная емкость подвержена изменениям от возмущающих факторов, тогда как индуктивность реактора имеет фиксированное значение. В сетях с резонансным заземлением нейтрали не удается добиться точной настройки резонанса токов с помощью серийных технических устройств, что приводит к авариям при замыканиях фазы на землю. Ограничения действия дуги при однофазных замыканиях в сетях 6-35 кВ добиваются полной компенсацией тока замыкания током дугогасящего реактора. Предлагаемый способ предусматривает устранение перекомпенсации и недокомпенсации емкостных токов сети для достижения максимальной эффективности от резонансного заземления нейтрали. Реализация способа не требует структурных изменений в топологии действующих распределительных систем и замены электрооборудования.
Задачей изобретения является повышение точности настройки резонансного заземления нейтрали сети и оптимизации процессов ее самозащиты в режиме однофазного замыкания на землю путем изменения емкости добавочного компенсирующего устройства, подключаемого в цепь параллельно ступенчатому дугогасящему реактору с фиксированным значением индуктивности.
Чертеж, поясняющий способ, представлен схемой замещения трехфазной электрической цепи с резонансным заземлением нейтрали. Схема образует параллельный контур, который содержит идеальные источнки ЭДС каждой фазы (элементы 1, 2, 3); омические сопротивления фаз (элементы 4, 5, 6); емкости каждой фазы (элементы 7, 8, 9); индуктивность L (элемент 10), образующая нейтраль контура. В схему включены резистивные элементы (11, 12, 13, 14), которые позволяют учесть потери электрической энергии в проводах. Параллельно к активно-индуктивному участку нейтрали (элементы 10, 14) подключены добавочная емкость компенсирующего устройства (элемент 16) и активное сопротивление (элемент 15), учитывающее потери.
Заявляемый способ предполагает по измеренным практически величинам емкостей фаз сети (7, 8, 9) и фиксированной индуктивности реактора в нейтрали (10) определять проводимости контуров с учетом активных сопротивлений, включенных последовательно (11, 12, 13, 15)
где ω - угловая частота сети, c-1.
Результирующая проводимость определяется с учетом емкостных проводимостей фаз bΣ=bL-(bA+bB+bC). Знак перед величиной bΣ показывает направление настройки заземления нейтрали в резонанс. Когда bΣ>0, то необходима компенсация суммарного емкостного тока; при bΣ<0 - компенсация индуктивного тока реактора; если bΣ=0, то можно утверждать, что рассматриваемая сеть имеет точную (полную) настройку резонансного заземления нейтрали и в таком случае нет необходимости в компенсации. На практике в электрических сетях со ступенчатыми дугогасящими реакторами в нейтрали добиться точной настройки резонанса токов достаточно проблематично в силу постоянства зафиксированной индуктивности реактора и подверженности суммарной емкости периодическим изменениям, вызванным внешними возмущающими факторами. В сетях 6-35 кВ для оптимизации режимов их работы необходимо бороться с явлениями недо- и перекомпенсации емкостных токов утечки. Для этих целей предлагается способ подбора требуемой емкости компенсирующего устройства, подключаемого параллельно индуктивности ступенчатого реактора. Расчет предполагает введение коэффициента, который учитывает воздействие возмущающих факторов на параметры сети в режиме однофазного замыкания в отношении вероятности отказа участка сети и повторного зажигания дуги. Возможность регулирования добавочной емкости позволяет добиться оптимальной настройки резонансного заземления нейтрали с помощью технических средств без нарушения структуры распределительной сети и не требует необходимости модернизации и замены электрооборудования. Емкость компенсирующего устройства (элемент 16) выбирают по эмпирическому соотношению
где Сд - требуемая величина добавочной емкости компенсирующего устройства, мкФ; k - коэффициент, учитывающий изменения параметров электрической сети в режиме однофазного замыкания на землю, значения которого принадлежат интервалу [-0,573; 0,573]; bΣ - результирующая проводимость резонансной цепи, мСм; ω - угловая частота сети, с-1; Rд - активные потери компенсирующего устройства, Ом.
Способ дает возможность определять для параметров цепи два значения добавочной емкости, обеспечивающей точную настройку заземления нейтрали, что расширяет спектр адекватной регулировки используемых компенсирующих устройств. Интервал значений коэффициента k зависит от изменения параметров электрической сети в режиме замыкания фазы на землю (ОЗЗ) и обоснован данными таблицы, в которой для различных значений k приведены вероятности отказа участка сети и повторного зажигания дуги в случае возникновения ОЗЗ. Величины выражены с учетом данных об изменении удаленности места замыкания и параметров линий электропередачи.
Таблица | ||||
Коэффициент k | Сд, мкФ | bΣ, мСм | ||
±0,573 | 0,395 | 0,291 | 0,007 | 0,158 |
1,457 | ||||
±0,085 | 5,702 | 1,958 | 0,037 | 0,172 |
6,763 | ||||
±0,035 | 14,46 | 4,708 | 0,094 | 0,243 |
15,52 | ||||
±0,026 | 20,03 | 6,458 | 0,143 | 0,424 |
21,09 | ||||
±0,019 | 26,92 | 8,624 | 0,165 | 0,734 |
27,98 |
Предлагаемый способ настройки резонансного заземления нейтрали электрических сетей трехфазного переменного тока был проверен в производственных условиях в действующих распределительных сетях 6-35 кВ с резонансным заземлением нейтрали системы электроснабжения ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», г. Старый Оскол. Эксперимент подтвердил правильность способа и актуальность его внедрения, а также позволил определить количественные зависимости между требуемой емкостью и основными возмущающими факторами, которые вносят коррективы в расчеты по настройке резонансного заземления нейтрали электрических сетей 6-35 кВ.
Основной целью настройки параметров резонансного заземления нейтрали служит повышение эффективности функционирования электрических сетей с компенсированной нейтралью на основе оптимизации процессов самозащиты в режиме однофазного замыкания на землю и минимизации токов замыкания на землю, а также снижения кратностей перенапряжений до приемлемых значений с учетом соблюдения нормализации показателей качества электроэнергии. Это достигается при обеспечении максимально возможной точности настройки параметров контуров цепи в режим резонанса токов путем подбора емкости компенсирующего устройства, подключенного параллельно индуктивности дугогасящего реактора.
Литература
1. Правила устройства электроустановок [Текст]: утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 08.06.02: ввод. в действие с 01.01.03. - М.: ДЕАН, 2003. - 640 с.
2. Пат. 2170938 Российская Федерация, МПК G01R 27/18, Н02Н 9/08. Способ измерения емкости сети для автоматической настройки дугогасящих реакторов [Текст] / Брянцев A.M.; заявитель и патентообладатель Научно-технический центр Всероссийского электротехнического института им. В.И.Ленина. - №2000101918/09; заявл. 25.01.2000. - 8 с.
Claims (1)
- Способ настройки резонансного заземления нейтрали в режиме однофазного замыкания на землю, заключающийся в регулировании суммарной емкости сети относительно индуктивности ступенчатого дугогасящего реактора, отличающийся тем, что на нейтрали электрической цепи устанавливают компенсирующее устройство с регулируемой емкостью параллельно реактору и путем изменения этой емкости производят полную компенсацию проводимостей контуров цепи, образованными индуктивностью реактора и емкостью фаз для настройки заземления нейтрали в режим резонанса токов, величина емкости выбирается по эмпирическому соотношениюгде Сд - требуемая величина добавочной емкости компенсирующего устройства, мкФ;k - коэффициент, учитывающий изменения параметров электрической сети в режиме однофазного замыкания на землю, значения которого принадлежат интервалу [-0,573; 0,573];bΣ - результирующая проводимость резонансной цепи, мСм;ω - угловая частота сети, с-1;Rд - активные потери компенсирующего устройства, Ом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112075/09A RU2330366C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112075/09A RU2330366C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2330366C1 true RU2330366C1 (ru) | 2008-07-27 |
Family
ID=39811185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112075/09A RU2330366C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2330366C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655670C2 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") | Способ автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали |
RU2734394C1 (ru) * | 2020-01-31 | 2020-10-15 | Общество с ограниченной ответственностью "НИР Энерго" | Реактор заземляющий дугогасящий с немагнитными зазорами РДМК, РДСК с конденсаторным регулированием |
-
2007
- 2007-04-02 RU RU2007112075/09A patent/RU2330366C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655670C2 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Бреслер" (ООО "НПП Бреслер") | Способ автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали |
RU2734394C1 (ru) * | 2020-01-31 | 2020-10-15 | Общество с ограниченной ответственностью "НИР Энерго" | Реактор заземляющий дугогасящий с немагнитными зазорами РДМК, РДСК с конденсаторным регулированием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Moschakis et al. | Analytical calculation and stochastic assessment of voltage sags | |
EP2738561B1 (en) | Method and device for determining location of earth fault | |
US9264008B2 (en) | Filter apparatus, a method for filtering harmonics in an electrical power transmission or distribution system, and such a system | |
CN104730410A (zh) | 一种基于电压电流向量的配电线路断线监测方法及装置 | |
CZ308721B6 (cs) | Způsob a zařízení pro automatické nastavení plynule a/nebo diskrétně laditelné zhášecí tlumivky v kompenzované síti elektrické soustavy | |
CN104901299A (zh) | 一种谐振接地系统自动跟踪补偿装置及方法 | |
EP2770600A2 (en) | Method and system for determining power consumption of loads | |
CN103439558A (zh) | 相控式消弧线圈的电容电流测量方法 | |
RU2330366C1 (ru) | Способ настройки резонансного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей переменного тока | |
CN102253291A (zh) | 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置试验站 | |
JP6492857B2 (ja) | 接続相決定方法及び接続相決定装置 | |
CN111141945A (zh) | 一种三相不平衡系统电容电流测量方法 | |
CN107037321B (zh) | 一种小电流接地电力系统的单相接地的稳态计算方法 | |
RU127536U1 (ru) | Устройство автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю | |
CN202057735U (zh) | 一种自动跟踪补偿消弧线圈成套装置试验站 | |
Jahanger et al. | Combining fault location estimates for a multi-tapped distribution line | |
Pan et al. | Measurement and Simulation of Induced Voltage and Current on 110 KV Crossing Transmission Lines under UHV AC Transmission Lines | |
CN111085992B (zh) | 一种敞开式变电站内红外测温最佳路径规划方法,智能巡检机器人及可读存储介质 | |
RU2705517C1 (ru) | Стенд для расчета токов короткого замыкания межподстанционной зоны тяговой сети переменного тока | |
CN108988368B (zh) | 一种π型接线电容器组不平衡度调平方法 | |
CN106646155A (zh) | 一种小容量35kV干式空心并联电抗器匝间耐压试验电路 | |
CN109298231B (zh) | 一种消弧线圈谐振电容的电流检测方法和装置 | |
RU2613656C1 (ru) | Компенсационно-симметрирующее устройство | |
Şolea et al. | The influence of insulation active power losses on the single line-to-ground fault in medium voltage electrical networks with resonant grounding | |
RU2796196C1 (ru) | Стенд для определения токов короткого замыкания межподстанционной зоны тяговой сети |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090403 |