SU565346A1

SU565346A1 - Method for automatic compensation of earth current active component

Info

Publication number: SU565346A1
Application number: SU7301883172A
Authority: SU
Inventors: Олег Александрович Петров; Александр Михайлович Ершов
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1973-02-16
Filing date: 1973-02-16
Publication date: 1977-07-15

Description

1one

Изобретение может быть использовано в электрических сет х дл компенсации токов однофазного замыкани на землю.The invention can be used in electrical networks to compensate for single-phase earth-fault currents.

Известны способ и устройство дл компенсации активной составл ющей тока замыкани с использованием дополнительного конденсатора 1, подключаемого к отстающей фазе при замыкании на землю. Однако такое устройство при изменении параметров сети автоматическую компенсацию не обеспечивает .A method and apparatus are known for compensating an active component of a closure current using an additional capacitor 1 connected to a lagging phase in a circuit to earth. However, such a device does not provide automatic compensation when changing network parameters.

Известен также способ компенсации активной составл ющей 2, по которому в сеть через однофазный трансформатор вводитс дополнительное напр жение, совпадающее по направлению с напр жением поврежденной фазы источника питани . При этом величина вводимого напр жени определ етс расчетным иутем но опытным данным. Однако в режиме однофазного замыкани на землю возможны изменени схемы сети (как по причине аварийных отключений, так и при поиске поврежденного участка). Эти изменени внос т расстройку компенсации по активной и реактивной составл ющим, в св зи с чем возрастает остаточный ток замыкани и увеличиваетс веро тность перехода однофазного замыкани на землю в двойное или меледуфазное короткое замыкание. Следовательно, сеть при отсутствии автоматической настройки хот бы There is also known a method for compensating the active component 2, by which an additional voltage is introduced into the network through a single-phase transformer, which coincides in direction with the voltage of the damaged phase of the power supply. In this case, the magnitude of the input voltage is determined by the calculated and ity but experimental data. However, in the single-phase ground fault mode, changes in the network layout are possible (both due to emergency shutdowns and when searching for a damaged area). These changes introduce detuning compensation for the active and reactive components, in connection with which the residual circuit current increases and the likelihood of a single-phase short circuit to earth in a double or meleduphous short circuit increases. Therefore, the network in the absence of automatic configuration at least

по одной из составл ющих, имеет пониженную надежность работы.one of the components, has a reduced reliability of operation.

Пелью изобретени вл етс повыщение надежности работы компенсированной сети путем осуществлени точной настройки компенсации .The invention is designed to increase the reliability of the compensated network by making fine adjustments to the compensation.

Поставленна цель достигаетс тем, что при замыкании на землю из сети выдел ют сигнал, пропорциональный проекции вектора напр жени поврежденной фазы относительно земли на вектор напр жени поврежденной фазы источника питани , указанный сигнал интегрируют и полученную величину иснользуют дл изменени величины вводимого дополпительного иапр жени до полной компенсации активной составл ющей тока замыкани .This goal is achieved by the fact that when a ground is connected to earth, a signal is proportional to the projection of the vector of the damaged phase voltage relative to the earth on the vector of the damaged phase of the power supply, the signal is integrated and the resulting value is used to change the value of the additional optional voltage to full compensation of the active component of the current circuit.

На фиг. 1 приведена структурна схема устройства , реализующего данный способ; а фиг. 2 - векторна диаграмма напр жений, по сн юща работу устройства, где:FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements this method; and FIG. 2 is a voltage vector diagram illustrating the operation of the device, where:

UA,UB,UC - фазные напр жени источника питани ;UA, UB, UC - phase voltage of the power source;

- фазное напр н ение источника - phase voltage source

питани поврежденной фазы; U(, - напр жение нейтрали источникаpowering the damaged phase; U (, is the source neutral voltage

питани относительно земли; Ug - напр жение, вводимое в сеть дл компенсации активной составл ющей тока замыкани на землю;power relative to the ground; Ug is the voltage introduced into the network to compensate for the active component of the earth fault current;

Us - напрйжение поврежденной фазы относительно земли.Us - the voltage of the damaged phase relative to the ground.

Дугогас щий реактор 1 подключен к нейтрали сети 2. На вход блока 3 выбора напр жени подаютс напр жени фаз сети. Один выход блока 3 св зан с фильтром 4 основной частоты сети, второй - с датчиком 5 активной составл ющей и блоком регулировани 6 вводимого напр жени Ug. Выход фильтра 4 св зан со вторым входом датчика 5, а выход последнего через интегрирующий усилитель 7 и усилитель мощности 8 подключен к блоку регулировани 6. Датчик активной составл ющей 5 может быть выполнен, например, в виде фазочувствительного детектора, а блок регулировани 6 - на основе однофазного регулируемого трансформатора с подмагничиванием, который позвол ет плавно измен ть коэффициент трансформации.The arc-suppressing reactor 1 is connected to the neutral of the network 2. The voltages of the network are supplied to the input of the voltage selection unit 3. One output of the block 3 is connected with the filter 4 of the main network frequency, the second with the sensor 5 of the active component and the control unit 6 of the input voltage Ug. The output of the filter 4 is connected with the second input of the sensor 5, and the output of the latter through the integrating amplifier 7 and the power amplifier 8 is connected to the control unit 6. The sensor of the active component 5 can be performed, for example, in the form of a phase-sensitive detector, and based on a single-phase adjustable transformer with bias, which allows you to smoothly change the transformation ratio.

Работа устройства основана на выделении из напр жени поврежденной фазы относительно земли Us его активной составл ющей f/за (проекции вектора напр жени t/з на вектор ифп) с помощью датчика активной составл ющей 5, иа выходе которого получаетс сигпалThe operation of the device is based on extracting from the voltage of the damaged phase with respect to the ground Us its active component f / behind (the projection of the voltage vector t / 3 onto the vector of the IFP) using an active component sensor 5, and the output of which is sig

U:ta t/aCOSCp,U: ta t / aCOSCp,

где ф - угол между векторами напр женийwhere f is the angle between the stress vectors

U:, И .U:, and.

При замыкании на землю (например фазы А) с номони)Ю блока 3 выбора напр жени When a ground fault occurs (for example, phase A) with nomoni) U of block 3, voltage selection

выдел ютс напр жени f/з и )л, подаваемые на фильтр 4, датчик активной составл ющей 5 и блок регулировани 6 вводимого напр жени Ug. При недокомиенсации активной составл ющей тока замыкани напр жение Usa будет положительным, при перекомпенсации - отрицательным, а при полной компенсации - равно нулю. Выходной сигнал интегрирующего усилител 7 и ток подмагничивани /п блока 6 соответственно увеличиваютс , уменьшаютс или остаютс неизменными. Следовательно, при недокомпенсации активной составл ющей обеспечиваетс увеличение вводимого напр жени Ug, при перекомпенсадии - уменьщение, а при полной компенсации оно остаетс неизменным.the voltages f / z i) l are applied to the filter 4, the sensor of the active component 5 and the control unit 6 of the input voltage Ug. When the active component of the closure current is undercompensated, the voltage Usa will be positive, when overcompensated it will be negative, and at full compensation it will be zero. The output signal of the integrating amplifier 7 and the bias current / n of block 6, respectively, increase, decrease, or remain unchanged. Consequently, when the active component is undercompensated, the input voltage Ug is increased, when overcompensated, the voltage decreases, and with full compensation it remains unchanged.

Применение предлагаемого способа позвол ет уменьшить величину остаточного тока в месте замыкани до уровн высщих гармоник, термическое действие которых в месте замыкани существенно меньше, чем первой гармоНИКИ . Поэтому обеспечиваетс более надежное гащение заземл ющих дуг и, следовательно, значительное повышение надежности работы компенсированной сети. Кроме того, уменьшение величины остаточного тока улучшает услови электробезопасности дл обслуживающего персонала при однофазных замыкани х на землю.The application of the proposed method makes it possible to reduce the residual current in the circuit to the level of high harmonics, the thermal effect of which in the circuit is substantially less than that of the first harmonic. Therefore, a more reliable powering of the grounding arcs is provided and, therefore, a significant increase in the reliability of the compensated network. In addition, a decrease in the residual current improves electrical safety conditions for service personnel during single-phase earth faults.

Claims

1. USSR author's certificate No. 412651, cl. P 02J 3/18, 1964.

2. Wilhelim R., Waters M. Neutral Grounding in High Voltage Systems, M.-L.,

SEI, 1959, fig. 163.