RU2606405C1 - Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing - Google Patents

Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing Download PDF

Info

Publication number
RU2606405C1
RU2606405C1 RU2015150887A RU2015150887A RU2606405C1 RU 2606405 C1 RU2606405 C1 RU 2606405C1 RU 2015150887 A RU2015150887 A RU 2015150887A RU 2015150887 A RU2015150887 A RU 2015150887A RU 2606405 C1 RU2606405 C1 RU 2606405C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
geomagnetic
thyristor
control pulses
disturbances
power
Prior art date
Application number
RU2015150887A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Кувшинов
Вера Васильевна Вахнина
Алексей Николаевич Черненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ)
Priority to RU2015150887A priority Critical patent/RU2606405C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606405C1 publication Critical patent/RU2606405C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used for power transformers protection of power plants and electric grids substations with rated voltage of 110 kV and above against geo-induced currents in geomagnetic activity periods at space weather perturbations. Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing through thyristor switch consists in fact, that control pulses are supplied in absence of geomagnetic disturbances, thus providing thyristor switch continuous conductivity, and locked at occurrence of geomagnetic disturbances. To achieve technical result three thyristor keys are connected in-series, each of which is shunted with low-ohmic resistor, controlling geomagnetic field perturbation from by value of neutral line current constant component, and onset of magnetic system one-sided saturation is by occurrence of second harmonic in phase current, comparing neutral line current constant component value with scale of geo-induced currents fixed values corresponding to Kp – geomagnetic perturbation index values scale, and providing control pulses supply to all thyristor keys during periods of calm (Kp<2) and low-disturbing (Kp=2.3) geomagnetic field, and in case of phase current second harmonic exceeding permissible value locking control pulses supply to one thyristor switch in geomagnetic field disturbed state (Kp=4), on two thyristor switches with geomagnetic storm (Kp=5.6), to three thyristor switches with strong geomagnetic storm (Kp>7) and resuming control pulses supply to all thyristor storm after termination of geomagnetic disturbances.
EFFECT: expanding range of power transformers, protected against geo-induced currents, and limitation of reactive power losses at increase of geomagnetic disturbances intensity.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов электрических станций и подстанций электрических сетей с номинальным напряжением 110 кВ и выше от воздействия геоиндуцированных токов в периоды геомагнитной активности при возмущениях космической погоды.The invention relates to the field of electric power and can be used to protect power transformers of power plants and substations of electric networks with a nominal voltage of 110 kV and above from the effects of geo-induced currents during periods of geomagnetic activity under disturbances in space weather.

Известен способ резистивно-тиристорного заземления нейтрали силового трансформатора через токоограничивающий резистор и тиристорный ключ, заключающийся в том, что при возникновении аномальных и аварийных ситуаций осуществляют коммутацию тиристорного ключа [1].There is a method of resistive-thyristor grounding of the neutral of the power transformer through a current-limiting resistor and a thyristor switch, which consists in the fact that in the event of abnormal and emergency situations, the thyristor switch is switched [1].

Известный способ позволяет осуществлять переход из режима изолированной нейтрали в режим резистивного заземления при возникновении аномальных и аварийных ситуаций и обратный переход при восстановлении нормального режима в электрической сети. Режим изолированной нейтрали полностью исключает возможность протекания геоиндуцированных токов по обмоткам высокого напряжения силового трансформатора, а режим резистивного заземления позволяет ограничить величину геоиндуцированных токов. Однако режим изолированной нейтрали недопустим в электрических сетях с номинальным напряжением выше 110 кВ, поскольку класс изоляции нейтрали обмоток высокого напряжения силовых трансформаторов не превышает 35 кВ. Указанное обстоятельство ограничивает номенклатуру защищаемых от воздействия геоиндуцированных токов силовых трансформаторов.The known method allows the transition from isolated neutral to resistive grounding in the event of abnormal and emergency situations and the reverse when normal mode is restored in the electrical network. The isolated neutral mode completely excludes the possibility of geo-induced currents flowing through the high voltage windings of the power transformer, and the resistive grounding mode allows you to limit the amount of geo-induced currents. However, the isolated neutral mode is unacceptable in electric networks with a rated voltage above 110 kV, since the insulation class of the neutral of the high voltage windings of power transformers does not exceed 35 kV. This circumstance limits the nomenclature of power transformers protected from the effects of geoinduced currents.

Наиболее близким к предлагаемому является способ активного заземления нейтрали силового трансформатора через тиристорный ключ, заключающийся в том, что управляющие импульсы подают при отсутствии геомагнитных возмущений, обеспечивая непрерывную проводимость тиристорного ключа, и блокируют при возникновении геомагнитных возмущений [2].Closest to the proposed one is a method of actively grounding the neutral of a power transformer through a thyristor switch, which means that control pulses are applied in the absence of geomagnetic disturbances, ensuring continuous conductivity of the thyristor switch, and are blocked when geomagnetic disturbances occur [2].

Известный способ обеспечивает защиту силового трансформатора от воздействия геоиндуцированных токов путем перехода из режима глухозаземленной нейтрали, который поддерживается при отсутствии геомагнитных возмущений, в режим изолированной нейтрали в периоды геомагнитной активности при возмущениях космической погоды. Однако режим работы силового трансформатора с изолированной нейтралью возможен только в электрических сетях с номинальным напряжением до 110 кВ включительно и недопустим в электрических сетях с номинальным напряжением выше 110 кВ. Это существенно ограничивает номенклатуру силовых трансформаторов, защита которых от воздействия геоиндуцированных токов может быть реализована известным способом. Кроме того, изменение режима заземления нейтрали осуществляется без учета изменения состояния магнитной системы силового трансформатора под воздействием геоиндуцированных токов, что не исключает возможности одностороннего насыщения и увеличения потерь реактивной мощности.The known method provides protection of the power transformer from the effects of geo-induced currents by switching from a dead-grounded neutral mode, which is maintained in the absence of geomagnetic disturbances, to an isolated neutral mode during periods of geomagnetic activity during space weather disturbances. However, the operation mode of a power transformer with insulated neutral is possible only in electric networks with a nominal voltage of up to 110 kV inclusive and is unacceptable in electric networks with a nominal voltage above 110 kV. This significantly limits the range of power transformers, the protection of which from the effects of geo-induced currents can be implemented in a known manner. In addition, a change in the neutral grounding mode is carried out without taking into account the change in the state of the magnetic system of the power transformer under the influence of geo-induced currents, which does not exclude the possibility of one-sided saturation and an increase in reactive power loss.

Цель предлагаемого изобретения заключается в расширении номенклатуры силовых трансформаторов, защищаемых от воздействия геоиндуцированных токов, и ограничении потерь реактивной мощности при возрастании интенсивности геомагнитных возмущений.The purpose of the invention is to expand the range of power transformers that are protected from the effects of geoinduced currents, and to limit the loss of reactive power with increasing intensity of geomagnetic disturbances.

Поставленная цель достигается тем, что последовательно соединяют три тиристорных ключа, каждый из которых шунтируют низкоомным резистором, контролируют степень возмущенности геомагнитного поля по величине постоянной составляющей тока нейтрали, а наступление одностороннего насыщения магнитной системы по появлению второй гармоники в составе фазного тока, сравнивают текущее значение постоянной составляющей тока нейтрали со шкалой фиксированных значений геоиндуцированных токов, соответствующей шкале значений Кр-индекса геомагнитной возмущенности, и обеспечивают подачу управляющих импульсов на все тиристорные ключи в периоды спокойного (Кр<2) и слабовозмущенного (Кр=2,3) геомагнитного поля, а в случае появления второй гармоники фазного тока блокируют подачу управляющих импульсов на один тиристорный ключ при возмущенном состоянии (KP=4) геомагнитного поля, на два тиристорных ключа при геомагнитной буре (Кр=5,6), на три тиристорных ключа при сильной геомагнитной буре (Кр>7) и возобновляют подачу управляющих импульсов на все тиристорные ключи после прекращения геомагнитных возмущений.This goal is achieved by the fact that three thyristor switches are connected in series, each of which is shunted with a low-resistance resistor, the degree of geomagnetic field perturbation is controlled by the value of the DC component of the neutral current, and the onset of one-sided saturation of the magnetic system by the appearance of the second harmonic in the phase current is compared, the current value of the constant is compared neutral current component with a scale fixed values geoindutsirovannyh currents corresponding scale values K p -index geomagnetic th perturbation, and provide a supply of control pulses to all thyristor keys in periods of calm (K p <2) and the weakly-disturbed (Kp = 2.3) of the geomagnetic field, and in the case of the second harmonic of the phase current block supplying control pulses for one thyristor switch in the disturbed state (K P = 4) of the geomagnetic field, into two thyristor switches with a geomagnetic storm (K p = 5.6), into three thyristor switches with a strong geomagnetic storm (K p > 7) and resume the supply of control pulses to all thyristor keys after termination of geomagn tnyh disturbances.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.In FIG. 1 shows a diagram of a device that implements the proposed method.

Устройство содержит три последовательно соединенных тиристорных ключа 1.1, 1.2 и 1.3, каждый из которых шунтирован низкоомным резистором 2.1, 2.2 и 2.3 соответственно. Тиристорный ключ 1.1 образован встречно-параллельно соединенными силовыми тиристорами 3.1 и 4.1. Аналогичным образом тиристорный ключ 1.2 образован силовыми тиристорами 3.2 и 4.2, а тиристорный ключ 1.3 - силовыми тиристорами 3.3 и 4.3. Общий вывод тиристорного ключа 1.1 и низкоомного резистора 2.1 соединен с нейтралью обмоток высокого напряжения силового трансформатора 5, а общий вывод тиристорного ключа 1.3 и низкоомного резистора 2.3 заземлен через датчик постоянного тока 6, выход которого соединен с входом инвертирующего триггера Шмитта 7. Передаточная характеристика инвертирующего триггера Шмитта 7 обладает гистерезисом, благодаря которому порог переключения

Figure 00000001
из состояния логической «1» в состояние логического «0» на выходе превышает порог возврата
Figure 00000002
в исходное состояние, т.е.
Figure 00000003
В одной из обмоток высокого напряжения силового трансформатора 5 установлен датчик второй гармоники фазного тока 8, выход которого соединен с входом неинвертирующего триггера Шмитта 9. Передаточная характеристика неинвертирующего триггера Шмитта 9 также обладает гистерезисом, благодаря которому порог переключения
Figure 00000004
из состояния логического «0» в состояние логической «1» на выходе превышает порог возврата
Figure 00000005
в исходное состояние, т.е.
Figure 00000006
Порог переключения
Figure 00000007
определяет допустимую величину второй гармоники фазного тока обмотки высокого напряжения силового трансформатора 5.The device contains three series-connected thyristor switches 1.1, 1.2 and 1.3, each of which is shunted by a low-resistance resistor 2.1, 2.2 and 2.3, respectively. Thyristor key 1.1 is formed by counter-parallel connected power thyristors 3.1 and 4.1. Similarly, thyristor switch 1.2 is formed by power thyristors 3.2 and 4.2, and thyristor key 1.3 is formed by power thyristors 3.3 and 4.3. The common output of the thyristor switch 1.1 and low-resistance resistor 2.1 is connected to the neutral of the high voltage windings of the power transformer 5, and the general output of the thyristor switch 1.3 and low-resistance resistor 2.3 is grounded through a DC sensor 6, the output of which is connected to the input of the Schmitt inverting trigger 7. The transfer characteristic of the inverting trigger Schmitt 7 has a hysteresis due to which the switching threshold
Figure 00000001
from the logical “1” state to the logical “0” state at the output exceeds the return threshold
Figure 00000002
in the initial state, i.e.
Figure 00000003
In one of the high voltage windings of the power transformer 5, a second harmonic of the phase current 8 is installed, the output of which is connected to the input of the non-inverting Schmitt trigger 9. The transfer characteristic of the non-inverting Schmitt trigger 9 also has a hysteresis, due to which the switching threshold
Figure 00000004
from a logical “0” state to a logical “1” state at the output exceeds the return threshold
Figure 00000005
in the initial state, i.e.
Figure 00000006
Switching threshold
Figure 00000007
determines the permissible value of the second harmonic of the phase current of the high voltage winding of the power transformer 5.

Каждый тиристорный ключ 1.1, 1.2 и 1.3 снабжен индивидуальным каналом управления 10.1, 10.2 и 10.3 соответственно. В свою очередь, каждый канал управления 10.1, 10.2 и 10.3 содержит соответственно формирователь управляющих импульсов 11.1, 11.2 и 11.3, асинхронный RS-триггер 12.1, 12.2 и 12.3, двухвходовый конъюнктор 13.1, 13.2 и 13.3, аналоговый компаратор 14.1, 14.2 и 14.3.Each thyristor switch 1.1, 1.2 and 1.3 is equipped with an individual control channel 10.1, 10.2 and 10.3, respectively. In turn, each control channel 10.1, 10.2, and 10.3 contains, respectively, a driver pulse generator 11.1, 11.2, and 11.3, an asynchronous RS trigger 12.1, 12.2, and 12.3, a two-input coupler 13.1, 13.2, and 13.3, an analog comparator 14.1, 14.2, and 14.3.

Выходы формирователей управляющих импульсов 11.1, 11.2 и 11.3 подключены к управляющим электродам силовых тиристоров 3.1 и 4.1, 3.2 и 4.2, 3.3 и 4.3 тиристорных ключей 1.1, 1.2 и 1.3 соответственно. Входы «Пуск» и «Стоп» формирователей управляющих импульсов 11.1, 11.2 и 11.3 соединены соответственно с прямым «Q» и инверсным

Figure 00000008
выходами асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3. Установочные входы «S» асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 объединены между собой и подключены к выходу инвертирующего триггера Шмитта 7. Установочные входы «R» асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 соединены с выходами двухвходовых конъюнкторов 13.1, 13.2 и 13.3 соответственно.The outputs of the control pulse former 11.1, 11.2 and 11.3 are connected to the control electrodes of the power thyristors 3.1 and 4.1, 3.2 and 4.2, 3.3 and 4.3 of the thyristor switches 1.1, 1.2 and 1.3, respectively. The "Start" and "Stop" inputs of the shapers of control pulses 11.1, 11.2 and 11.3 are connected, respectively, with direct "Q" and inverse
Figure 00000008
outputs of asynchronous RS-triggers 12.1, 12.2 and 12.3. The installation inputs “S” of the asynchronous RS-flip-flops 12.1, 12.2 and 12.3 are interconnected and connected to the output of the Schmitt inverting trigger 7. The installation inputs “R” of the asynchronous RS-flip-flops 12.1, 12.2 and 12.3 are connected to the outputs of the two-input connectors 13.1, 13.2 and 13.3 respectively.

По одному из входов двухвходовых конъюнкторов 13.1, 13.2 и 13.3 объединены между собой и подключены к выходу неинвертирующего триггера Шмитта 9. Свободный вход каждого двухвходового конъюнктора 13.1, 13.2 и 13.3 соединен с выходом аналогового компаратора 14.1, 14.2 и 14.3 соответственно.One of the inputs of the two-input conjunctors 13.1, 13.2 and 13.3 are interconnected and connected to the output of the non-inverting Schmitt trigger 9. The free input of each two-input conjunctor 13.1, 13.2 and 13.3 is connected to the output of the analog comparator 14.1, 14.2 and 14.3, respectively.

Прямые входы аналоговых компараторов 14.1, 14.2 и 14.3 объединены между собой и подключены к выходу датчика постоянного тока 6. На инверсный вход аналогового компаратора 14.1 подается сигнал уставки UI - «возмущенное геомагнитное поле». На инверсный вход аналогового компаратора 14.2 подается сигнал уставки UII - «геомагнитная буря». На инверсный вход аналогового компаратора 14.3 подается сигнал уставки UIII - «сильная геомагнитная буря». Уровни сигналов уставок на инверсных входах аналоговых компараторов 14.1, 14.2, 14.3 и порог переключения

Figure 00000009
инвертирующего триггера Шмитта 7 должны выбираться в соответствии с неравенствомThe direct inputs of the analog comparators 14.1, 14.2 and 14.3 are interconnected and connected to the output of the DC sensor 6. The setpoint signal U I - “disturbed geomagnetic field” is supplied to the inverse input of the analog comparator 14.1. To the inverse input of the analog comparator 14.2, the setpoint signal U II - “geomagnetic storm” is applied. To the inverse input of the analog comparator 14.3, the setpoint signal U III - “strong geomagnetic storm” is applied. Signal levels of the settings on the inverse inputs of the analog comparators 14.1, 14.2, 14.3 and the switching threshold
Figure 00000009
Schmitt inverting trigger 7 should be selected according to the inequality

Figure 00000010
Figure 00000010

Предлагаемый способ резистивно-тиристорного заземления нейтрали силового трансформатора заключается в следующем.The proposed method of resistive-thyristor grounding neutral power transformer is as follows.

При возмущениях космической погоды в обмотках высокого напряжения силовых трансформаторов, имеющих заземленную нейтраль и соединенных с фазными проводами протяженных воздушных линий электропередач, протекают геоиндуцированные токи. Величина геоиндуцированных токов в обмотках высокого напряжения силовых трансформаторов существенно зависит от топологии и пространственной ориентации примыкающей электрической сети, а частота геоиндуцированных токов не превышает 0,1 Гц. Поэтому на интервалах десятков и даже сотен периодов сетевого напряжения величина геоиндуцированных токов остается практически постоянной.When space weather is disturbed, geo-induced currents flow in the high voltage windings of power transformers having a grounded neutral and connected to the phase wires of long overhead power lines. The magnitude of geo-induced currents in the high voltage windings of power transformers substantially depends on the topology and spatial orientation of the adjacent electrical network, and the frequency of geo-induced currents does not exceed 0.1 Hz. Therefore, at intervals of tens or even hundreds of periods of mains voltage, the value of geo-induced currents remains almost constant.

В периоды спокойного геомагнитного поля (Kp<2) геоиндуцированные токи IГИТ в обмотках высокого напряжения силового трансформатора 5 отсутствуют и выходной сигнал U(=) датчика постоянного тока 6 имеет нулевое значениеDuring periods of quiet geomagnetic field (K p <2), geo-induced currents I GIT are absent in the high voltage windings of the power transformer 5 and the output signal U (=) of the DC sensor 6 has a zero value

Figure 00000011
Figure 00000011

где K(=) - коэффициент передачи «вход-выход» датчика постоянного тока 6.where K (=) is the input-output coefficient of the DC sensor 6.

При отсутствии геоиндуцированных токов не происходит одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5. В составе фазного тока Iф обмоток высокого напряжения отсутствуют четные гармоники, в том числе и наиболее значимая вторая гармоника Iф(2). Поэтому выходной сигнал U(2) датчика второй гармоники фазного тока 8 также имеет нулевое значениеIn the absence of geo-induced currents, there is no one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5. The phase current I f of the high voltage windings lacks even harmonics, including the most significant second harmonic I f (2) . Therefore, the output signal U (2) of the second harmonic sensor of the phase current 8 also has a zero value

Figure 00000012
Figure 00000012

где К(2) - коэффициент передачи «вход-выход» датчика второй гармоники фазного тока 8.where K (2) is the input-output transmission coefficient of the second harmonic of the phase current sensor 8.

При U(=)≅0 и U(2)≅0 на выходе инвертирующего триггера Шмитта 7 устанавливается сигнал логической «1», а на выходе неинвертирующего триггера Шмитта 9 устанавливается сигнал логического «0». На выходах аналоговых компараторов 14.1, 14.2 и 14.3 также устанавливаются сигналы логического «0». При нулевых значениях входных сигналов на выходах двухвходовых конъюнкторов 13.1, 13.2 и 13.3 устанавливаются сигналы логического «0». Таким образом, формируется комбинация сигналов, R=0, S=1, которая устанавливает все асинхронные RS-триггеры 12.1, 12.2 и 12.3 в единичное состояние

Figure 00000013
When U (=) ≅0 and U (2) ≅0, the logic 1 signal is set at the output of the Schmitt inverting trigger 7, and the logic signal 0 is set at the output of the Schmitt non-inverting trigger 9. The outputs of the analog comparators 14.1, 14.2 and 14.3 are also set to logic "0". At zero values of the input signals at the outputs of the two-input conjunctors 13.1, 13.2 and 13.3 are set signals of the logical "0". Thus, a combination of signals is formed, R = 0, S = 1, which sets all asynchronous RS-triggers 12.1, 12.2 and 12.3 to a single state
Figure 00000013

Комбинации выходных сигналов Q=1,

Figure 00000014
асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 служат командами «Пуск» для формирователей управляющих импульсов 11.1, 11.2 и 11.3. На силовые тиристоры 3.1 и 4.1, 3.2 и 4.2, 3.3 и 4.3 подаются управляющие импульсы, обеспечивающие непрерывную проводимость тиристорных ключей 1.1, 1.2 и 1.3. Создается режим глухозаземленной нейтрали силового трансформатора 5, поскольку дифференциальное сопротивление силовых тиристоров 3.1 и 4.1, 3.2 и 4.2, 3.3 и 4.3 в проводящем состоянии (не более единиц, десятков мОм в зависимости от конкретного типа полупроводникового прибора) многократно меньше сопротивлений (единицы, десятки Ом) низкоомных резисторов 2.1, 2.2 и 2.3.Combinations of output signals Q = 1,
Figure 00000014
Asynchronous RS-flip-flops 12.1, 12.2 and 12.3 serve as “Start” commands for control pulse shapers 11.1, 11.2 and 11.3. Power thyristors 3.1 and 4.1, 3.2 and 4.2, 3.3 and 4.3 are supplied with control pulses that ensure continuous conductivity of thyristor switches 1.1, 1.2 and 1.3. A dead-grounded neutral mode of the power transformer 5 is created, since the differential resistance of the power thyristors 3.1 and 4.1, 3.2 and 4.2, 3.3 and 4.3 in the conducting state (not more than units, tens of ohms depending on the particular type of semiconductor device) is many times less than the resistances (units, tens of ohms ) low resistance resistors 2.1, 2.2 and 2.3.

Через тиристорные ключи 1.1, 1.2 и 1.3 протекает ток нулевой последовательности, обусловленный несимметрией фазных напряжений обмоток высокого напряжения силового трансформатора 5. Действующее значение тока нулевой последовательности определяется выражениемThrough the thyristor switches 1.1, 1.2 and 1.3, the zero sequence current flows due to the asymmetry of the phase voltage of the high voltage windings of the power transformer 5. The effective value of the zero sequence current is determined by the expression

Figure 00000015
Figure 00000015

где U(0) - действующее значение напряжения нулевой последовательности; Uном - номинальное линейное напряжение обмоток высокого напряжения силового трансформатора 5; хТ(0) - сопротивление нулевой последовательности силового трансформатора 5; KU(0) коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (нормально допустимое значение по ГОСТ 32144-2013 составляет 2%, а предельно допустимое значение - 4%).where U (0) is the effective value of the voltage of the zero sequence; U nom - nominal linear voltage of the high voltage windings of the power transformer 5; x T (0) is the zero sequence resistance of the power transformer 5; K U (0) the voltage asymmetry coefficient in the zero sequence (the normally acceptable value according to GOST 32144-2013 is 2%, and the maximum permissible value is 4%).

При указанном на фиг. 1 направлении тока нулевой последовательности его положительная полуволна протекает через силовые тиристоры 4.1, 4.2 и 4.3, а отрицательная полуволна протекает через силовые тиристоры 3.1, 3.2 и 3.3.With reference to FIG. In the direction of the zero sequence current, its positive half-wave flows through power thyristors 4.1, 4.2 and 4.3, and the negative half-wave flows through power thyristors 3.1, 3.2 and 3.3.

При слабовозмущенном геомагнитном поле (Кр=2,3) в обмотках высокого напряжения силового трансформатора 5 появляются геоиндуцированные токи, а выходной сигнал U(=) датчика постоянного тока 6 начинает отличаться от нулевого значения. Когда

Figure 00000016
на выходе инвертирующего триггера 7 и соответственно на входах «S» асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 устанавливаются сигналы логического «0».With a weakly perturbed geomagnetic field (K p = 2,3), geo-induced currents appear in the high voltage windings of the power transformer 5, and the output signal U (=) of the DC sensor 6 begins to differ from zero. When
Figure 00000016
at the output of the inverting trigger 7 and, respectively, at the inputs “S” of the asynchronous RS-triggers 12.1, 12.2 and 12.3, the logical “0” signals are set.

Если одностороннее насыщение магнитной системы силового трансформатора 5 будет начинаться уже в условиях слабовозмущенного геомагнитного поля, то в составе фазного тока обмоток высокого напряжения появится вторая гармоника, а на выходе датчика второй гармоники фазного тока 8 - сигнал U(2), величина которого определяется выражением (2). При

Figure 00000017
состояние неинвертирующего триггера Шмитта 9 не изменится. При
Figure 00000018
на выходе неинвертирующего триггера Шмитта 9 установится сигнал логической «1», однако на выходах двухвходовых конъюнкторов 13.1, 13.2 и 13.3 сохранятся сигналы логического «0».If the one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5 begins already under the conditions of a weakly perturbed geomagnetic field, then the second harmonic appears in the phase current of the high voltage windings, and the signal U (2) is determined at the output of the second harmonic of the phase current 8, the value of which is determined by the expression ( 2). At
Figure 00000017
The state of the non-inverting Schmitt trigger 9 does not change. At
Figure 00000018
at the output of the non-inverting Schmitt trigger 9, a logical “1” signal will be set, however, at the outputs of the two-input conjunctors 13.1, 13.2 and 13.3, the logical “0” signals will be saved.

Таким образом, на входах асинхронных RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 устанавливается комбинация сигналов S=0, R=0. В этом случае переключения не происходит и асинхронные RS-триггеры 12.1, 12.2 и 12.3 остаются в единичном состоянии. В результате сохраняется режим «Пуск» формирователей управляющих импульсов 11.1, 11.2 и 11.3 и соответственно продолжает поддерживаться режим глухозаземленной нейтрали силового трансформатора 5.Thus, at the inputs of asynchronous RS-triggers 12.1, 12.2 and 12.3, a combination of signals S = 0, R = 0 is set. In this case, switching does not occur and asynchronous RS-triggers 12.1, 12.2 and 12.3 remain in the single state. As a result, the “Start” mode of the control pulse former 11.1, 11.2 and 11.3 is maintained and, accordingly, the dead-grounded neutral mode of the power transformer 5 continues to be maintained.

По мере усиления геомагнитной активности и увеличения индекса геомагнитной возмущенности до значения Кр=4 (возмущенное геомагнитное поле) возрастают геоиндуцированные токи, протекающие по обмоткам высокого напряжения силового трансформатора 5. Как следует из выражения (1), выходное напряжение датчика постоянного тока 6 также возрастает. При увеличении до значений, удовлетворяющих неравенствуAs the geomagnetic activity increases and the geomagnetic disturbance index increases to K p = 4 (perturbed geomagnetic field), geo-induced currents flowing through the high voltage windings of the power transformer 5 increase. As follows from expression (1), the output voltage of the DC sensor 6 also increases . When increasing to values satisfying the inequality

Figure 00000019
Figure 00000019

на выходе аналогового компаратора 14.1 и соответственно на входе двухвходового конъюнктора 13.1 устанавливается сигнал логической «1». По мере увеличения глубины одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5 возрастает и уровень выходного сигнала U(2) датчика второй гармоники фазного тока 8, удерживая неинвертирующий триггер Шмитта 9 в единичном состоянии и устанавливая на выходе двухвходового конъюнктора 13.1 сигнал логической «1». В результате формируются установочные сигналы R=1, S=0, которые сбрасывают асинхронный RS-триггер 12.1 в нулевое состояние Q=0,

Figure 00000020
Комбинация выходных сигналов Q=0,
Figure 00000021
асинхронного RS-триггера 12.1 служит командой «Стоп» для формирователя управляющих импульсов 11.1. Подача управляющих импульсов на силовые тиристоры 3.1, 4.1 прекращается. Тиристорный ключ 1.1 запирается, а нейтраль силового трансформатора 5 заземляется через низкоомный резистор 2.1 и тиристорные ключи 1.2 и 1.3.at the output of the analog comparator 14.1 and, accordingly, at the input of the two-input conjunctor 13.1, the logical signal “1” is set. As the depth of the one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5 increases, the level of the output signal U (2) of the second harmonic of the phase current sensor 8 also increases, holding the Schmitt non-inverting trigger 9 in a single state and setting the logic 1 signal at the output of the two-input connector 13.1. As a result, the setup signals R = 1, S = 0 are generated, which reset the asynchronous RS-trigger 12.1 to the zero state Q = 0,
Figure 00000020
The combination of output signals Q = 0,
Figure 00000021
Asynchronous RS-flip-flop 12.1 serves as the “Stop” command for the control pulse shaper 11.1. The supply of control pulses to the power thyristors 3.1, 4.1 is terminated. The thyristor key 1.1 is locked, and the neutral of the power transformer 5 is grounded through a low-resistance resistor 2.1 and thyristor keys 1.2 and 1.3.

Таким образом, в условиях геомагнитной активности, соответствующей возмущенному состоянию геомагнитного поля, силовой трансформатор 5 начинает работать в режиме резистивного заземления нейтрали. Величина геоиндуцированных токов уменьшается низкоомным резистором 2.1. Степень уменьшения геоиндуцированных токов в режиме резистивного заземления (IГИТ(R)) по сравнению с режимом глухозаземленной нейтрали (IГИТ(⊥)) характеризует отношение:Thus, under conditions of geomagnetic activity corresponding to the perturbed state of the geomagnetic field, the power transformer 5 starts to work in the resistive grounding mode of the neutral. The value of the geoinduced currents decreases with a low-resistance resistor 2.1. The degree of reduction of the geoinduced currents in the resistive grounding mode (I GIT (R) ) compared with the mode of neutral earthed neutral (I GIT (⊥) ) characterizes the ratio:

Figure 00000022
Figure 00000022

где R - сопротивление низкоомного резистора 2.1; rΣ - суммарное активное сопротивление контура протекания геоиндуцированных токов (обмоток высокого напряжения силового трансформатора 5, фазных проводов примыкающей воздушной линии, заземляющего устройства);

Figure 00000023
- относительная величина сопротивления низкоомного резистора 2.1.where R is the resistance of the low-resistance resistor 2.1; r Σ is the total active resistance of the flow path of geo-induced currents (high voltage windings of the power transformer 5, phase wires of the adjacent overhead line, grounding device);
Figure 00000023
- the relative value of the resistance of the low-resistance resistor 2.1.

Работа силового трансформатора 5 в режиме резистивного заземления нейтрали через низкоомный резистор 2.1 продолжится до тех пор, пока геомагнитное поле не вернется в спокойное или слабовозмущенное состояние. Снижение геомагнитной активности будет сопровождаться уменьшением выходных сигналов U(2) и U(=) датчика второй гармоники фазного тока 8 и датчика постоянного тока 6. Первым достигнет нулевого уровня выходной сигнал U(2) датчика второй гармоники фазного тока 8. Несколько раньше, когда

Figure 00000024
неинвертирующий триггер Шмитта 9 вернется в исходное состояние логического «0» на выходе. Однако нулевое состояние асинхронного RS-триггера 12.1 при этом сохраняется неизменным. Соответственно не снимается команда «Стоп» для формирователя управляющих импульсов 11.1.The operation of the power transformer 5 in the resistive grounding mode of the neutral through the low-resistance resistor 2.1 will continue until the geomagnetic field returns to a calm or slightly disturbed state. A decrease in geomagnetic activity will be accompanied by a decrease in the output signals U (2) and U (=) of the second harmonic sensor of the phase current 8 and the direct current sensor 6. The output signal U (2) of the second harmonic sensor of the second phase current 8 will reach zero. Somewhat earlier, when
Figure 00000024
Schmitt’s non-inverting trigger 9 will return to the initial state of the logical “0” at the output. However, the zero state of the asynchronous RS-trigger 12.1 remains unchanged. Accordingly, the “Stop” command is not removed for the control pulse shaper 11.1.

Только после снижения выходного сигнала U(=) до уровня, удовлетворяющего условию

Figure 00000025
инвертирующий триггер Шмитта 7 благодаря гистерезису передаточной характеристики вернется в исходное состояние логической «1» на выходе. При этом формируется комбинация установочных сигналов R=0, S=1, которая возвращает асинхронный RS-триггер 12.1 в единичное состояние, возобновляя команду «Пуск» для формирователя управляющих импульсов 11.1 и подачу управляющих импульсов на силовые тиристоры 3.1, 4.1. Тиристорный ключ 1.1 включится, возвращая силовой трансформатор 5 в режим глухозаземленной нейтрали.Only after reducing the output signal U (=) to a level that satisfies the condition
Figure 00000025
Schmitt inverting trigger 7 due to the hysteresis of the transfer characteristic will return to the initial state of the logical “1” at the output. In this case, a combination of setting signals R = 0, S = 1 is formed, which returns the asynchronous RS-trigger 12.1 to a single state, resuming the “Start” command for the control pulse shaper 11.1 and the supply of control pulses to the power thyristors 3.1, 4.1. The thyristor switch 1.1 will turn on, returning the power transformer 5 to the earthed neutral mode.

При дальнейшем усилении возмущений космической погоды до уровня геомагнитной бури (Kp=5,6) ограничения (5) может оказаться недостаточным и увеличение геоиндуцированных токов продолжится, вызывая пропорциональное увеличение выходного сигнала U(=) датчика постоянного тока 6. При выполнении условияWith further intensification of space weather disturbances to the level of a geomagnetic storm (K p = 5,6), constraints (5) may turn out to be insufficient and the increase in geo-induced currents will continue, causing a proportional increase in the output signal U (=) of the DC sensor 6. When the condition

Figure 00000026
Figure 00000026

на выходе аналогового компаратора 14.2 устанавливается сигнал логической «1», вызывая появление логической «1» на выходе двухвходового конъюнктора 13.2. Возникает комбинация установочных сигналов R=1, S=0, которая сбрасывает асинхронный RS-триггер 12.2 в нулевое состояние Q=0,

Figure 00000027
На формирователь управляющих импульсов 11.2 подается команда «Стоп», прекращая подачу управляющих импульсов на силовые тиристоры 3.2, 4.2. Тиристорный ключ 1.2 выключается и силовой трансформатор 5 переходит в режим резистивного заземления нейтрали через низкоомные резисторы 2.1 и 2.2. Степень уменьшения геоиндуцированных токов при одинаковых сопротивлениях низкоомных резисторов 2.1, 2.2 будет определяться отношениемat the output of the analog comparator 14.2, a logical “1” signal is set, causing the appearance of a logical “1” at the output of the two-input connector 13.2. There is a combination of setting signals R = 1, S = 0, which resets the asynchronous RS-trigger 12.2 to the zero state Q = 0,
Figure 00000027
The command “Stop” is sent to the shaper of control pulses 11.2, stopping the supply of control pulses to power thyristors 3.2, 4.2. The thyristor switch 1.2 is turned off and the power transformer 5 enters the resistive grounding mode of the neutral through low-resistance resistors 2.1 and 2.2. The degree of reduction of geo-induced currents at the same resistances of low-resistance resistors 2.1, 2.2 will be determined by the ratio

Figure 00000028
Figure 00000028

Если снижение геоиндуцированных токов окажется достаточным для прекращения одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5 и снижения выходного сигнала U(2) датчика второй гармоники фазного тока 8 до нулевого значения, режим резистивного заземления через низкоомные резисторы 2.1 и 2.2 сохранится до нарушения условия (6).If the decrease in geo-induced currents is sufficient to stop the one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5 and reduce the output signal U (2) of the second harmonic sensor of the phase current 8 to zero, the resistance ground mode through low-resistance resistors 2.1 and 2.2 will remain until condition (6) is violated.

По мере снижения геомагнитной активности режим резистивного заземления нейтрали силового трансформатора 5 через два низкоомных резистора 2.1, 2.2 перейдет в режим резистивного заземления нейтрали через низкоомный резистор 2.1 пока выполняется условие (4) и только после этого в режим глухозаземленной нейтрали.As the geomagnetic activity decreases, the resistive grounding mode of the power transformer 5 neutral through two low-impedance resistors 2.1, 2.2 will switch to the neutral resistive grounding mode through the low-resistance resistor 2.1 until condition (4) is fulfilled and only after that it will switch to neutral earthed mode.

В случае усиления возмущений космической погоды до уровня сильной геомагнитной бури (Кр>7) и недостаточности ограничения (7) произойдет дальнейшее увеличение геоиндуцированных токов и пропорциональное увеличение выходного сигнала U(=) датчика постоянного тока 6. При выполнении условияIn the case of intensification of space weather disturbances to the level of a strong geomagnetic storm (K p > 7) and insufficient constraint (7), a further increase in geo-induced currents and a proportional increase in the output signal U (=) of the DC sensor 6 will occur.

Figure 00000029
Figure 00000029

произойдет переключение аналогового компаратора 14.3 и появление логической «1» на выходе двухвходового конъюнктора 13.3. Формируется комбинация установочных сигналов R=0, S=1, которая сбрасывает асинхронный RS-триггер 12.3 в нулевое состояние Q=0,

Figure 00000030
Для формирователя управляющих импульсов 11.3 подается команда «Стоп», которая прекращает подачу управляющих импульсов на силовые тиристоры 3.3 и 4.3. Выключается тиристорный ключ 1.3 и силовой трансформатор 5 переходит в режим резистивного заземления через низкоомные резисторы 2.1, 2.2 и 2.3. При одинаковых сопротивлениях низкоомных резисторов 2.1, 2.2 и 2.3 кратность снижения геоиндуцированных токов будет определяться выражениемthe analog comparator 14.3 will switch and the logical “1” will appear at the output of the two-input connector 13.3. A combination of setting signals R = 0, S = 1 is formed, which resets the asynchronous RS-trigger 12.3 to the zero state Q = 0,
Figure 00000030
For the control pulse shaper 11.3, the “Stop” command is issued, which stops the supply of control pulses to the power thyristors 3.3 and 4.3. The thyristor switch 1.3 is turned off and the power transformer 5 goes into resistive ground mode through low-resistance resistors 2.1, 2.2 and 2.3. With the same resistances of low-resistance resistors 2.1, 2.2 and 2.3, the multiplicity of reduction of geo-induced currents will be determined by the expression

Figure 00000031
Figure 00000031

В последующем режим резистивного заземления силового трансформатора 5 будет сохраняться независимо от состояния магнитной системы (даже после устранения одностороннего насыщения) до возвращения геомагнитного поля в спокойное или слабовозмущенное состояние. По мере снижения геомагнитной активности и соответственно уровня выходного сигнала U(=) датчика постоянного тока 6 режим заземления нейтрали силового трансформатора 5 через низкоомные резисторы 2.1, 2.2 и 2.3 будет сохраняться до выполнения условия

Figure 00000032
Subsequently, the resistive grounding mode of the power transformer 5 will be maintained regardless of the state of the magnetic system (even after the removal of one-sided saturation) until the geomagnetic field returns to a calm or slightly disturbed state. As the geomagnetic activity decreases and, accordingly, the output signal level U (=) of the DC sensor 6, the neutral grounding mode of the power transformer 5 through low-resistance resistors 2.1, 2.2 and 2.3 will remain until the condition
Figure 00000032

В таблице 1 показана последовательность изменений режима заземления нейтрали силового трансформатора 5 по мере нарастания геомагнитной активности от спокойного состояния геомагнитного поля до сильной геомагнитной бури, а затем снижения геомагнитной активности (символом «⊥» обозначен режим глухозаземленной нейтрали, символами «R», «2R», «3R» - режимы резистивного заземления через один, два и три низкоомных резистора соответственно).Table 1 shows the sequence of changes in the neutral grounding mode of the power transformer 5 as the geomagnetic activity increases from the calm state of the geomagnetic field to a strong geomagnetic storm, and then the geomagnetic activity decreases (the symbol "⊥" denotes the dead-grounded neutral mode, the symbols "R", "2R" , “3R” - resistive grounding modes through one, two and three low-resistance resistors, respectively).

Figure 00000033
Figure 00000033

Как видно, по мере усиления геомагнитной активности происходит последовательное увеличение сопротивления резистивного заземления, повышая эффективность ограничения геоиндуцированных токов и снижая глубину одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5. Следует обратить внимание, что резистивное заземление с максимальной величиной сопротивления «3R» сохраняется неизменным и после прохождения пика геомагнитных возмущений вплоть до практически полного окончания. Данное обстоятельство дополнительно сокращает продолжительность одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5, снижая интенсивность воздействия геоиндуцированных токов. Если интенсивность геомагнитных возмущений соответствует только геомагнитной буре, то резистивное заземление ограничивается величиной сопротивления «2R», которое и сохраняется до окончания геомагнитной активности. Если интенсивность геомагнитных возмущений ограничивается величиной индекса только Кр=4, то резистивное заземление с величиной сопротивления «R» сохранится до окончания геомагнитной активности.As you can see, with increasing geomagnetic activity, there is a sequential increase in the resistance of resistive grounding, increasing the efficiency of limiting geo-induced currents and reducing the depth of one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5. It should be noted that resistive grounding with a maximum resistance value of “3R” remains unchanged even after passing peak of geomagnetic disturbances up to almost complete completion. This circumstance additionally reduces the duration of one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5, reducing the intensity of the influence of geo-induced currents. If the intensity of geomagnetic disturbances corresponds only to a geomagnetic storm, then resistive grounding is limited by the resistance value “2R”, which remains until the end of geomagnetic activity. If the intensity of geomagnetic disturbances is limited by the index value only To p = 4, then the resistive grounding with the resistance value "R" will remain until the end of the geomagnetic activity.

В режиме резистивного заземления с величиной сопротивления тиристорный ключ 1.1 должен выдерживать приложение напряжения нулевой последовательности U(0). В режиме резистивного заземления с величиной сопротивления «2R» напряжение нулевой последовательности U(0) делится между тиристорными ключами 1.1 и 1.2, т.е. к каждому тиристорному ключу прикладывается напряжение U(0)/2. В режиме резистивного заземления с величиной сопротивления «3R» напряжение нулевой последовательности U(0) делится между тремя тиристорными ключами 1.1, 1.2 и 1.3. Соответственно к каждому тиристорному ключу будет прикладываться напряжение U(0)/3.In the resistive ground mode with a resistance value of thyristor switch 1.1 must withstand the application of the zero sequence voltage U (0) . In the resistive grounding mode with the resistance value “2R”, the zero sequence voltage U (0) is divided between the thyristor switches 1.1 and 1.2, i.e. a voltage U (0) / 2 is applied to each thyristor switch. In the resistive grounding mode with the resistance value “3R”, the zero sequence voltage U (0) is divided between the three thyristor switches 1.1, 1.2 and 1.3. Accordingly, voltage U (0) / 3 will be applied to each thyristor switch.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создавать в условиях спокойного и слабовозмущенного геомагнитного поля режим глухозаземленной нейтрали, а в случае более интенсивных геомагнитных возмущений - режим резистивного заземления. Этим обеспечивается расширение номенклатуры силовых трансформаторов, защищаемых от воздействия геоиндуцированных токов, поскольку предлагаемый способ может использоваться в электрических сетях 220 кВ и выше. Увеличение сопротивления резистивного заземления по мере усиления геомагнитной активности и последующее сохранение достигнутой величины сопротивления до практически полного окончания геомагнитных возмущений ограничивает глубину и продолжительность одностороннего насыщения магнитной системы силового трансформатора 5. Этим достигается положительный эффект, который заключается в уменьшении потерь реактивной мощности при увеличении интенсивности геомагнитных возмущений.Thus, the proposed method allows you to create a quietly earthed neutral mode in a calm and weakly perturbed geomagnetic field, and in the case of more intense geomagnetic disturbances - resistive grounding mode. This ensures the expansion of the range of power transformers that are protected from the effects of geo-induced currents, since the proposed method can be used in electric networks of 220 kV and above. An increase in resistive grounding resistance with increasing geomagnetic activity and the subsequent preservation of the achieved resistance value until the geomagnetic disturbances end almost completely limits the depth and duration of one-sided saturation of the magnetic system of the power transformer 5. This achieves a positive effect, which consists in reducing reactive power losses with increasing intensity of geomagnetic disturbances .

Источники информацииInformation sources

1. Садыгов Г.С. Заземление нейтрали сетей 6-10 кВ с помощью управляемого высоковольтного тиристорного коммутатора и резистора / Г.С. Садыгов, Х.И. Набиев, Н.И. Оруджов // Промышленная энергетика. - 1998. - №3.1. Sadigov G.S. Grounding neutral of 6-10 kV networks using a controlled high-voltage thyristor switch and resistor / G.S. Sadigov, H.I. Nabiev, N.I. Orujov // Industrial Energy. - 1998. - No. 3.

2. Патент РФ №2563342, МКИ H01F 27/42, Н02Н 3/20, Н02Н 9/00. Способ активного заземления нейтрали силового трансформатора / А.А. Кувшинов, В.В. Вахнина, А.Н. Черненко, Т.А. Рыбалко. - Заявлено 26.02.2014; опублик. 10.09.2015.2. RF patent №2563342, MKI H01F 27/42, Н02Н 3/20, Н02Н 9/00. The method of active grounding of the neutral power transformer / A.A. Kuvshinov, V.V. Vakhnina, A.N. Chernenko, T.A. Fishing. - Announced on 02.26.2014; published. 09/10/2015.

Claims (1)

Способ резистивно-тиристорного заземления нейтрали силового трансформатора через тиристорный ключ, заключающийся в том, что управляющие импульсы подают при отсутствии геомагнитных возмущений, обеспечивая непрерывную проводимость тиристорного ключа, и блокируют при возникновении геомагнитных возмущений, отличающийся тем, что последовательно соединяют три тиристорных ключа, каждый из которых шунтируют низкоомным резистором, контролируют степень возмущенности геомагнитного поля по величине постоянной составляющей тока нейтрали, а наступление одностороннего насыщения магнитной системы по появлению второй гармоники в составе фазного тока, сравнивают текущее значение постоянной составляющей тока нейтрали со шкалой фиксированных значений геоиндуцированных токов, соответствующей шкале значений Кр - индекса геомагнитной возмущенности, и обеспечивают подачу управляющих импульсов на все тиристорные ключи в периоды спокойного (Кр<2) и слабовозмущенного (Кр=2,3) геомагнитного поля, а в случае превышения второй гармоникой фазного тока допустимого значения блокируют подачу управляющих импульсов на один тиристорный ключ при возмущенном состоянии (Кр=4) геомагнитного поля, на два тиристорных ключа при геомагнитной буре (Кр=5,6), на три тиристорных ключа при сильной геомагнитной буре (Кр>7) и возобновляют подачу управляющих импульсов на все тиристорные ключи после прекращения геомагнитных возмущений.The method of resistive-thyristor grounding of the neutral of the power transformer through a thyristor switch, which consists in the fact that the control pulses are applied in the absence of geomagnetic disturbances, providing continuous conductivity of the thyristor switch, and block when geomagnetic disturbances occur, characterized in that three thyristor switches are connected in series, each of which are shunted by a low-resistance resistor, the degree of perturbation of the geomagnetic field is controlled by the value of the constant component of the neutral current, and astuplenie unilateral saturation magnetic system on occurrence of the second harmonic in the composition of the phase current, comparing the current value of the constant ground current component with a scale fixed values geoindutsirovannyh currents corresponding scale values K p - index geomagnetic and provide a supply of control pulses to all thyristor keys in periods of calm (K p <2) and weakly perturbed (K p = 2,3) geomagnetic fields, and if the second harmonic of the phase current exceeds the permissible value, it is blocked by giving control pulses to one thyristor key in a perturbed state (K p = 4) of the geomagnetic field, to two thyristor keys to a geomagnetic storm (K p = 5.6), to three thyristor keys to a strong geomagnetic storm (K p > 7) and resume supply of control pulses to all thyristor switches after the cessation of geomagnetic disturbances.
RU2015150887A 2015-11-26 2015-11-26 Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing RU2606405C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150887A RU2606405C1 (en) 2015-11-26 2015-11-26 Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150887A RU2606405C1 (en) 2015-11-26 2015-11-26 Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606405C1 true RU2606405C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015150887A RU2606405C1 (en) 2015-11-26 2015-11-26 Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606405C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309130B6 (en) * 2021-03-24 2022-02-16 DrSc. Mayer Daniel prof. Ing. Method of protecting electrical system power transformers the against the effects of rapid variations of the anomalous geomagnetic field or magnetic storm and equipment for this method of protecting electrical system power transformers
RU2794749C1 (en) * 2022-11-03 2023-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" Method for monitoring geo-induced current in the neutral of power transformer and for controlling the grounding mode

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200976492Y (en) * 2006-11-24 2007-11-14 华中科技大学 Ground transformer neutral point DC current suppression device
RU2454769C1 (en) * 2011-05-19 2012-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭНЕРГОКОНСАЛТ" Grounding device of three-phase electrical network neutral
RU2563342C1 (en) * 2014-02-26 2015-09-20 Алексей Алексеевич Кувшинов Active earthing method for power transformer neutral line

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200976492Y (en) * 2006-11-24 2007-11-14 华中科技大学 Ground transformer neutral point DC current suppression device
RU2454769C1 (en) * 2011-05-19 2012-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭНЕРГОКОНСАЛТ" Grounding device of three-phase electrical network neutral
RU2563342C1 (en) * 2014-02-26 2015-09-20 Алексей Алексеевич Кувшинов Active earthing method for power transformer neutral line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309130B6 (en) * 2021-03-24 2022-02-16 DrSc. Mayer Daniel prof. Ing. Method of protecting electrical system power transformers the against the effects of rapid variations of the anomalous geomagnetic field or magnetic storm and equipment for this method of protecting electrical system power transformers
RU2794749C1 (en) * 2022-11-03 2023-04-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" Method for monitoring geo-induced current in the neutral of power transformer and for controlling the grounding mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Emhemed et al. Validation of fast and selective protection scheme for an LVDC distribution network
US9791876B2 (en) Current limiter
US10700515B2 (en) Power supply with surge voltage protection
US10424918B2 (en) Fault current limiter
KR102021863B1 (en) Direct Current Circuit Breaker and Method Using The Same
RU2473999C1 (en) Method to increase efficiency of shunting reactor controlled by magnetisation
SE1551717A1 (en) Arrangement, system, and method of interrupting current
JPH10313541A (en) Transmission plant
CN108879623B (en) Multi-voltage-level direct current network system and control protection method
EP3036813B1 (en) Electric protection on ac side of hvdc
JP2017518732A (en) Power-saving high-frequency series step-down AC voltage regulator system
Sander et al. Considerations on energy absorption of HVDC circuit breakers
Li et al. Adaptive solid-state circuit breaker without varistors in VSC-interfaced DC system
RU2606405C1 (en) Method of power transformer neutral line resistive-thyristor earthing
JPH06260308A (en) Neutral-point ground apparatus
WO2019086058A1 (en) The method of connection to limit the value of voltage between the neutral point and ground in an alternating current electric network
RU2563342C1 (en) Active earthing method for power transformer neutral line
CN109586321A (en) The driving circuit of bidirectional thyristor, three-phase intelligent commutation system and phase change method in combination switch
RU2586326C1 (en) Method for efficient earthing of power transformer neutral line
Ivanov et al. An optimal strategy for three-phase intelligent auto-reclosing of power lines with shunt reactors
Breugelmans et al. Comparison of different methods to limit short circuit currents in DC traction networks
RU2615782C1 (en) Alternating current voltage stabilizing regulator
CN214707152U (en) Direct current fault current limiter
Milanov et al. Fast-acting protection of a semiconductor converter by means of short-circuiting thyristor
RU2660481C1 (en) Method for managing efficient earthing of power transformer neutral line regime

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171127