SU13952A1 - Устройство дл защиты электрических сетей высокого напр жени от токов заземлени - Google Patents

Description

Воздушные сети высокого напр жени  страдают от токов заземлени , вызываемых разр дами у изол торов. Пока ток заземлени  остаетс  малым, вольтова дуга, возникающа  при таком замыкании на землю, автоматически, но, начина  от некоторого предельного напр жени  вольтова дуга не гаснет и  вл етс  причиной всевозможных вредных последствий. Устранение указанных вредных последствий достигаетс  компенсированием индуктивной составл ющей емкостную составл ющую тока заземлени , протекающего в той точке, где нроизошло замыкание на землю. Йужна  дл  этого индуктивна  составл юща  тока получаетс  вследствие прохождени  тока заземлени  через реактивную катушку, включенную между заземл ющим устройством установки и нулевой точкой генератора или трансформаторов. Расчет катушки соразмер етс  таким образом, чтобы ее индуктивна  проводимость равн лась емкостной проводимости на землю проводов всех

незаземленных фаз защищаемой установки, при чем согласно насто щему изобретению требуетс , чтобы, при отсутствии заземлени , суммарное напр жение цепи реактивной катушки было равно нулю.

Ероме того, согласно насто щему изобретению , дл  той же цели подавлени  тока заземлени , в указанном устройстве могут примен тьс  ваттметровые реле с обмотками , соединенными с обмотками трансформаторов по дифференциальной схеме.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы включений согласно предлагаемому изобретению, и на фиг. 3-схема включени  с применением ваттметровых реле.

На фиг. 1, по сн ющей приложение изобретени  к однофазной системе, последовательно с запщтной (при земл ном сообщении ) реактивной катушкой d, заземл ющей нулевую точку о генератора или трансформатора а, включены вторичные обмотки двух трансформаторов ей/, первичные обмотки которых присоединены

к полюсам 3 и ft и к земле. Соединени  должны быть выполнены таким образом, чтобы,  ри иенравном режиме работы, напр жени  вторичных обмоток действовали в нротивоноложные стороны. На фиг. 1 это  вствует из показанных направлений токов; токи, проход щие через индуктивные сопротивлени  е и f, по направлению противоположны токам, протекающим через емкость с   6..

Когда происходит заземление, например, фазы д (фиг. 2), первична  сторона трансформатора / замыкаетс  накоротко и его напр жение исчезает. Наоборот, первична  сторона трансформатора е получает полное напр жение д-Ъ. На его вторичной стороне по вл етс  вспомогательное напр жевие Eh, которое противоположно фазному напр жению Ер, но, вообще говор , может иметь как одинаковое, так и противоположное направление.

Если обозначить через Je ток заземлени  установки, М - ток в дроссельной катушке, Jt ток на первичн()й стороне каждого из обоих трансформаторов е   f, то, V принима  в расчет их отнопгение передачи , имеем.

Т4Т

ГЁ Если точка заземлени  должна оставатьс  без тока, то пут  прохождепи  токов устанавливаютс  согласно фиг. 2, из которой нолучаетс  условие

JS -/6 + 2 Jt.

,

Из обоих этих уравнений выводитс  затем зависимость

Ер

Jd - Je

Ер -Eh

или, если частоту цен  обозначить через т, частную емкость одной фазы относительно земли через К„ и самоиндукцию реактивной катушки d через i, то

(Ер-ту

f J

2 т К,Ер

в более общем виде

1(Ep - EhY

L

Ер2 i К,

Два последних уравнени , в случае отсутстви  одного вспомогательного напр жени , переход т в уравнени 

Ь

2 т К„ более общем виде,

L

2m,

выражающие основную мысль изобретени , заключающуюс  в том, что самоиндукцию защитной реактивной катушки надо рассчитывать таким образом, чтобы она при фазном напр жении брала на себ  ток заземлени  сети

Je 2 Ерт К, ил , в более общем виде,

Je - Ep 2 т К,.

Если указанные выше услови  соблюдены , то колебательна  система, состо ща  из. частных емкостей & и с сети относительно земли и трансформаторов е, f, обладает собственной частотой, равной частоте сети, так что достигаетс  также отмеченна  выше втора  цель, а именно, медленное возрастание папр жен   у точки разрыва.

Услови , приведенные дл  однофазной системы, остаютс  без изменени  и дл  трехфазной системы. При последней вторичные стороны трех трансформаторов или же три фазы одного трансформатора с магнитным обратным замыкание (например, трансформатора с четырьм  сердечниками) соедин ютс  последовательно таким образом, что напр жени  при норма/ьном режиме работы составл ют замкнутый треугольник, т.-е. взаимно уничтожаютс . Первичные стороны включены между фазами   . При по влении заземлени  напр жение заземленной фазы исчезает и .обе другие фазы дают в совокупности напр жение, совпадающее с. направлением напр жени  заземленной фазы.

В сет х, защищенных реактивными катушками , служащими дл  подавлени  тока заземлени  при дифференциальной схеме включени , этот ток, в виду замены сопротивлени  реактивной катушкой, устран етс , вследствие чего при применени  вышеописанной схемы (фиг. 1   2) отсутствует и ваттный ток, который там был возможен