SU1534598A1

SU1534598A1 - Фильтр токов нулевой последовательности

Info

Publication number: SU1534598A1
Application number: SU874343582A
Authority: SU
Inventors: Игорь Гаврилович Беляков; Расих Шарапович Сагутдинов; Ильгам Наджмаддиноглы Ахмедов
Original assignee: Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты от замыкани на землю. Цель изобретени - упрощение настройки и повышение чувствительности. Поскольку обмотки преобразователей 1 и 2 соединены последовательно, то дл уменьшени U_нб. Достаточно, чтобы сумма двух величин равн лась нулю. Это условие выполн етс , когда оба вектора равны по амплитуде и наход тс в противофазе. Настройка по амплитуде осуществл етс активными делител ми на переменных резисторах 7 и 10, а настройка по фазе - фазоповоротными схемами, содержающими последовательно соединенные конденсатор 9 и резистор 8 или конденсатор 12 и резистор 11 путем изменени сопротивлений резисторов 8 или 11. 2 ил.

Description

ел

ео

ел

со

00

0

Фиг.1

Изобретение относитс к технике релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических установок, повышению их надежности, а более конкретно к устройствам защиты и сигнализации замыканий на землю в сет х 6...35 кВ с изолированной нейтралью .

Целью изобретени вл етс упро щение настройки и повышение чувствительности .

На фиг. 1 показана схема фильтра токов нулевой последовательности; на фиг. 2 - векторна диаграмма, по сн юща работу схемы.

Фильтр токов нулевой последовательности дл воздушной линии электропередачи содержит три индукционных преобразовател 1-3 тока, обмотки двух из которых соединены последовательно , расположенные каждый вблизи соответствующего токопровода 4-6 указанной линии. Соединенные последовательно обмотки двух преобразователей 1 и 2 тока подключены к нерегулируемым выводам второго резистора 7, один из нерегулируемых выводов второго переменного резистора 8 через первый конденсатор 9 соединен с одним из нерегулируемых выводов первого переменного резистора 7. Обмотка третьего преобразовател 3 подключена к нерегулируемым выводам третьего переменного резистора 10, регулируемый вывод которого соединен с регулируемым выводом четвертого переменного резистора 11, один из нерегулируемых выводов четвертого переменного резистора 11 через второй конденсатор 12 соединен с одним из нерегулируемых выводов третьего переменного резистора 10. Обща точка первого конденсатора 9 и второго резистора 8 соединена с общей точкой второго конденсатора 12 и третьего резистора 10, а обща точка первого конденсатора 9 и первого резистора 7 и обща точка второго конденсатора 12 и четвертого резистора 11 вл ютс выводами фильтра токов нулевой последовательности.

Предложенный фильтр токов нулевой последовательности работает следующим образом.

В нормальном режиме работы контролируемой линии электропередачи по проводам 4-6 протекают токи нагрузки соответственно

I4 IMsinCOt

I5 Imsin(cot-120 )

I6 I sin(cot+120°),

(О

которые навод т в обмотках индукционных преобразователей ЭДС

Е,- E1(k+ Е,в+ Е,с Е5 Е2д+ Е28 + Егс v - E,ft+ Eie+ Ext

(2)

3

значени которых завис т от силы тока

в проводах 4-6, рассто ни между каждым проводом и каждым преобразователем 1-3, косинуса углов между ос ми каждого преобразовател и положительным направлением векторов магнитной индукции каждого тока (1), а также от конструктивных параметров индукционных преобразователей.тока.

Если при протекании по проводам 4-6 системы токов (1)

Е« + Ег + Е ъ

О

(3)

схема будет работать как фильтр токов нулевой последовательности, так как в случае наложени на систему токов (1) емкостных токов замыкани на землю, на выходе схемы по витс напр жение , пропорциональное значению тока нулевой последовательности.

. в общем случае при протекании по проводам токов нагрузки (1) на выходе фильтра имеетс напр жение небаланса UHg (фиг. 2), которое определ етс неточностью установки.индукционных

преобразователей 1-3 тока относительно проводов 4-6 контролируемой линии , а также технологическим разбросом конструктивных параметров преобразователей .

Дл упрощени настройки фильтра токов нулевой последовательности, заключающейс в уменьшении UHJ, a следовательно, дл увеличени чувствительности фильтра обмотки преобразователей 1 и 2 соединены последовательно . Выходное напр жение объединенных преобразователей равно

U

«а

Е4 + Е„.

Упрощение настройки заключаетс в том, что дл получени услови (3) достаточно, чтобы сумма двух; а не трех величин равн лась бы нулю 01г+ Ё3 0, что выполн етс , когда

оба вектора равны по амплитуде и наход тс в противофазе.

Настройка выходных величин U«ft и Е т, по амплитуде осуществл етс активными делител ми напр жени на переменных резисторах 7 и 10 соответственно , а настройка по фазе - фазопо- воротными схемами, содержащими последовательно соединенные конденсатор 9 и резистор 8 или конденсатор 12 и резистор 11 соответственно путем изменени сопротивлений соответственно резисторов 8 или 11. Настройка фильтра производитс в следующей последовательности.

Пусть система ЭДС (2) преобразователей имеет вид, представленный на фиг „ 2„ Тогда напр жение небаланса определ етс как сумма трех ЭДС преобразователей или как сумма U/n и Е

-Эо

и.

Е,, + Еа + E,

1J ,, -г iij. т 3 Т J

Пусть и4г ЕЗ. Тогда необходимо изменить положение регулируемого вывода резистора 7 до тех пор лока амплитуда выходного напр жени на выходе активного делител напр жени станет равным U, Е3° Это

приведет к уменьшению небаланса до

, л i

величины U

нГ

и« +

Е, (фиг „ 2) .

Дл дальнейшего уменьшени небаланса необходимо один из векторов и, г или ЕЗ повернуть на угол oi (фиг. 2) Поворот вектора например U, осуществл етс увеличением сопротивлени переменного резистора 8. В этом случае напр жение на конденсаторе

9уменьшаетс по известной зависимости U U,2- cos оЈ , где оЈ

ш arctg Rj/xC9H дл уменьшени небаланса необходимо изменить положение регулируемого вывода резистора

10до такого положени , чтобы амплитуда его выводного напр жени

U и{ , Путем последовательных изменений сопротивлений переменных резисторов 8 и 10 можно добитьс значени небаланса UHJ- 0 (фиг„ 2) „

Если при увеличении сопротивлени переменного резистора 8 напр жение небаланса будет увеличиватьс , то необходимо осуществить поворот вектора Е5 путем увеличени сопротивлени переменного резистора 11 на угол сц а затем перемещением регулируемог вывода резистора 7 уменьшить амплитуду U,a до значени Е3.

Экспериментальные исследовани показали , что предлагаемый фильтр токов нулевой последовательности прост в настройке и в зависимости от при0

5

0

мен емых измерительных приборов напр жение небаланса может быть снижено до 0,5-1% до значени ЭДС любого преобразовател .

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый фильтр токов нулевой последовательности обладает в 5-10 раз меньшим небалансом, что обуславливает повышение его чувствительности в 5-10 раз,,

Claims

Формула изобретени

Фильтр токов нулевой последовательности дл трехфазной воздушной линии электропередачи, содержащий три индукционных преобразовател тока дл соответствующих токопроводов указанной линии электропередачи, к выходам которых подключены соответственно три переменных резистора, отличающийс тем, что, с целью упро-

5 щени настройки и повышени чувствительности , обмотки двух индукционных преобразователей тока соединены последовательно между собой и подключены к нерегулируемым выводам первого переменного резистора, регулируемый вывод которого соединен с регулируемым выводом второго переменного резистора , один из нерегулируемых выводов второго переменного резистора через первый вновь введенный конденсатор соединен с одним из нерегулируемых v выводов первого переменного резистора, обмотка третьего индукционного преобразовател тока подключена к нерегуQ лигуемым выводам третьего переменного резистора, регулируемый вывод которого соединен с регулируемым выводом вновь введенного четвертого переменного ре- j зистора, один из нерегулируемых выводов четвертого переменного резистора через второй вновь введенный конденсатор соединен с одним из нерегулируемых выводов третьего переменного резистора, причем обща точка первого конденсатора и второго переменного резистора соединена с общей точкой второго конденсатора и третьего переменного резистора, а обща точка первого конденсатора и первого переменного резистора и обща точка второго конденсатора и четвертого резистора соединены с выходными клеммами фильтра токов нулевой последовательности .

0

5

5

0

5

Фиг. 2