SU920952A1 - Устройство дл заземлени нейтрали трансформатора - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относитс  к электро- технике, а именно к защите изол ции электротехнического оборудовани  и ЛИНИЙ электропередач напр жением ИО-220 кв, работающих в режиме с эффективным заземлением нейтрали..

Известно устройство дл  защиты нейтрали трансформатора, содержащее дроссель насыщени , который снабжен дополнительной обмоткой подмагничивани , подключенной к посто нному источнику питани  через контакты реле , обмотка которого включена в депь обмотки подмагничивани . Данное устройство позвол ет снизить величину коммутационных перенапр жений на; обмотках трансформатора 1.

Недостатками такого устройства  вл ютс  значительна  инерционность срабатывани  устройства, обусловлен- . на  весьма большой по величине посто нной времени при включении обмотки управлени , повьшенна  величина тока однофазного короткого замыкани  на землю, так как в режиме насыщени  дроссел  нейтраль трансформатора оказываетс  практически глухо заземленной.

Известно устройство дл  заземлени  нейтрали трансформаторов, которое содержит две заземленные ветви, в одну из которьсс включен через ис- .. кровей промежуток, шунтированный коммутационным аппаратом, дроссель с рабочей обмоткой и обмоткой управлени , подюшченный к источнику посто нного тока через размыкающий контакт коммутационного аппарата, и трансформатор тока, а в другую ветвь

10 включен искровой промежуток. Данное устройство решает задачу снижени  уровн  коммутационных перенапр жений на нейтрали силовых трансформаторов при одновременном повышении быстро . действи  и эффективном токоогранйчении при однофазном замыкании на землю 2 .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что искровой промежуток

20 устройства не обеспечивает защиту от перенапр жений пониженных величин, привод щих к преждевременному разрушению изол ционных материалов; предварительно насыщенный дроссель

Claims (1)

1. 25 не ограничивает ток однофазного короткого замыкани  и величину динамических воздействий на электротех-г ническое оборудование в св зи с . малой величиной индуктивного сопротивлени  рабочей обмотки насыщенного дроссел ; в переходных режимах возможно возникновение феррорезонансных  влений при двухфазных коротких гзамыкани х; предварительное насьпцение дроссел  до начала возникновени  перенапр жений опасной величины приводит к необходимости иметь независимый источник посто нного тока. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  заземлени  нейтрали трансформатора, которое содержит две заземленные ветви, в первую из которлх включен через искровой промежуток, шунтирог1нный комМутационным аппаратом, дроссель, рабоча  --обмотка которого включена последовательно с.искровым промежутком , а обмотка управлени  подключена к источнику посто нного тока через размыкающий контакт коммутационного аппарата и трансформатор тока,а во вторую ветвь включены тоже через ис .кровой промажуток,шунтированный комм тационным аппаратом,два последова.тел но соединенных резистора,один из ко рых шунтирован нелинейным ферромагни ным э л емен том, а к другому подключено выпр мительное устройство, обеспечивающее выпр мленным.- током обмотку управлени  и трансформатор тока, два трансформатора напр жени , которые подключены к искровым промежуткам со стороны земли, причем точка соединени  резисторов второй ветви соединена через резистор и размыкающий контакт коммутационного аппара та с точкой соединени  искрового промежутка и дроссел  первой ветви 3 . Недостатками известного устройст  вл етс  то, что искровые промежутк устройства требуют координации урой ней изол ции; Мала  величина индуктивного сопротивлени  рабочей обмот ки предварительно насыщенного дроссел  не ограничивает ток однофазно . го короткого замыкани  и величину д намических воздействий на электроте ническое оборудование, возникающих при электрических пробо х изол ции в результате воздействи  внутренних перенапр жений; не исключаетс  при переходных режимах: веро тность возникновени  феррорезонансных  вле ний при двухфазных коротких замыкани х; предварительное насыщение дро сел  до начала возникновени  перенапр жений опасной величины привод  к необходимости иметь независимый источник посто нного тока с наличием весьма существенных электричес-. ких потерь; устройство требует определенного количества коммутационных аппаратов; наличие проме уточ ной ветви определ ет сложность наладок релейных защит; невозможность одновременного комплексного воздействи  устройства на ограничение и при необходимости снижение параметров колебательных процессов по напр жению и току до безопасных величин; при возникновении максимальных токов короткого замыкани  эффективность ограничени  внутренних перенапр жений снижаетс . Цель изобретени  - обеспечение более эффективного, комплексного и функционального ограничени  ударных токов, параметров аварийных токов и опасных перенапр жений, не только при переходных, ьо и колебательных процессах до безопасных величин, эффективное изменение результирующей величины сопротивлени  нулевой последовательности , исключение веро тности возникновени  резонансных и феррорезонансных перенапр жений на лини х электропередачи, внутренних перенапр жений на изол ции электротехнического оборудовани  и коммутационных перенапр жений на выключател х и повышение быстродействи  работы всего устройства. Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что устройство дл  заземлени  трансформатора в электрических сет х, работающих с заземленной нейтралью, содержащее две заземленные ветви, в одну из которых включена рабоча  обмотка дроссел , обмотка управлени  которого св зана с второй ветвью посредством выпр мительного блока, снабжено подключенными во вторую ветвь последовательно соединенным нелинейным ферромах- нитным элементом с минимальньм напр жением насыщени  и конденсатором, параллельно которому подсоединен нелинейньай ферромагнитный элемент с максимальным напр жением насыщени , а выпр мительный блок выполнен в виде моста, одна диагональ которого подключена к конденсатору, к, второй диагонали которого подсоединена обмотка управлени . На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема предложенного устройства. К нейтрали 1 первичной обмотки силового трансформатора подключена непосредственно обмотка 2 переменного тока насыщающегос  реактора с подма-гничиванием , а обмотка его управлени  3 подключена к источнику выпр мленного тока, кроме того, к указанной нейтрали подключены последовательно соединенные нелинейный ф ерромагнитный элемент 4 с минимальным напр жением насьшцени  и конденсатор 5, составл ющие резонансный контур в нормальном режиме работы сети, параллельно , с конденсатором соединен нелинейный ферромагнитный элемент 6 с максимальным напр жением насыщени , составл ющий резонансный контур при воздействии внутренних перенапр жеНИИ , выпр мительный блок 7 источника тока одной диагональю подключен к нелинейноиу ферромагнитному элементу максимального напр жени  насыщени , а второй диагональю - к об мотке управлени  насыщающегос  реактора . В нормальном ренсиме работы оптимальные электрические величины сопротивлений нелинейного ферромагнит ного элемента 4 с минимальным напр  жением насыщени  и конденсатора 5 составл ют последовательный резонан сный контур, чем обеспечиваетс  пра тически глухое заземление нейтрали конкретного силового трансформатора еще до начала возникновени  перенапр жений . В начальный момент возник новени  перенапр жений еще безопасных величин дл  электротехнического оборудовани  уже в результате/повышени  расчетной величины напр жени  на конденсаторе 5 обеспечиваетс  под питка выпр мительного блока 7 и соо ветственно наличие выпр мленного . тока в обмотке управлени  3 насыщающегос  реактора. Минимальное Напр жение насыщени , нелинейного ферромаг нитного элемента 4 обеспечивает весь ма эффективное перераспределение на пр жени  в сторону его увеличени  на конденсаторе 5. Незначительна  разрегулировка поелед овательного колебательного кон-тура, состо щего из: ферромагнитного элемента 4 и конденсатора 5, весьма эффективно компенсируетс  параллельно подключенной Обмоткой 2 переменного тока насыщающегос  реактора в результате снижени  ее сопротивлени . При увеличении перенапр жений до уровн  опасных величин максимально расчетна  величина напр жени  на конденсаторе 5 обеспечивает-максимально расчетный выпр мленный ток в обмотке управлени  3 с помощью максимального режима работы выпр мительного блока 7, чем обеспечиваетс  необходима  эффективность зацеплени  нейтрали 1 силового трансформатора через обмотку 2 переменного тока насыщающегос  реактора . При возникновении возможных токов короткого замыкани  в результате электрического пробо  ослабленной в процессе эксплуатации изол ции электрического оборудовани  или линий электропередач увеличение напр жени  на нелинейном ферромагнитном элементе 6 с максимальным напр жением насы щени  приводит к возникновению п араллельного контура, между указанным элементом 6 и конденсатором 5, чем обеспечиваетс  весьма эффективное увеличение его сопротивлени  и.-достаточное по величине снижение напр жени  на выпр мительном блоке 7 вплоть до его полного автоматичес- , кого отключени  в случае необхоДимости , а это в свою очередь исключает наличие выпр мленного тока в обмотке управлени  3 и обеспечивает эффективное увеличение сопротивлени  обмотки 2 переменного тока, увеличива  результирующую величину со1противлени  нулевой последовательности в нейтрали 1 обмотки силового трансформатора до необходимого уровн  перед отключением линейных коммутационных аппаратов. Таким образом, предложенное устройство дл  заземлени  нейтрали трансформатора оказывает комплексное воздействие на изменение результирующей величины сопротивлени  нулевой последовательности при любых аварийных режимах в сет х и колебательных процессах за необходимый период времени . Экономический эффект выражаетс  только за счет исключени  необходимости замены коммутационных аппаратов напр жением 150-330 КВ суммой в пределах 1,5 млн. руб. и силовых трансформаторов указанного напр жени  суммой в пределах 2,3 млн.руб. только по системе Днепроэнерго , а эффективность снижени  зкономических убытков в результате повышени  надежности.работы электрических сетей составл ет 1,2-1,3 млн.руб. в год дл  указанной энергосистемы с учетом сельской электрификации. Формула изобретени  Устройство дл  заземлени  нейтрали трансформатора в электрических сет х, работающих с заземленной нейтралью , содержащее две заземленные ветви, в одну из которых включена рабоча  обмотка Дроссел , обмотка управлени  которого -ув зана с второй ветвью посредством выпр мительного блока, о тличающе е с   тем, что, с целью комплексного ограничени  внутренних перенапр жений и токов короткого замыкани  и повышени  быстродействи  работы, оно снабжено включенными во вторую ветвь последовательно соединенным нелинейным ферромагнитным элементом с минимальным напр жением насыщени  и конденсатором, параллельно которому подсоединен нелинейный ферромагнитный элемент с максимгшьным напр жением насьащени ,а выпр мительный блок выполнен в виде моста,одна диагональ ко торого подключена к конденсатору, к второй диагонали которого подсоединена обмотка управлени . Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 478387, кл. Н 02 Н 1/04, 1973. 2;- Авторское свидетельство СССР 55071, кл. Н 02 Н 9/02, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР 661679, кл. Н 02 Н 7/09, 1979.