UA15738U - Device for limiting parameters of electromagnetic transients in emergency states of an earthed neutral system - Google Patents

Abstract

The proposed device for limiting parameters of electromagnetic transients in emergency states of an earthed neutral system contains a three-phase voltage transformer for testing insulation, a reactor anâ a single-phase voltage transformer in the circuit of the earthed neutral wire of the power transformer of the mains, an earthing switch, a shunting switch, and a current transformer. The primary winding of the three-phase voltage transformer is connected according to a star circuit. The secondary winding of the transformer is connected according to an open delta circuit. The reactor is inserted in the circuit of the neutral wire of the power transformer via the earthing switch. The current transformer is inserted between the terminal of the reactor and the earthing point. The reactor is shunted by the shunting switch. The earthing switch is controlled by a current relay and an auxiliary relay. The shunting switch is controlled by a current relay, which is inserted in the circuit of the secondary winding of the current transformer, and a voltage relay, which is inserted between the terminal of the secondary winding of the voltage transformer and the terminal of the single-phase voltage transformer in the circuit of the neutral wire of the power transformer.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до енергетики, а точніше до технічних засобів обмеження параметрів 2 електромагнітних процесів на високовольтних підстанціях з напругою 110-750КкВ, де необхідне обмеження однофазних струмів короткого замикання та внутрішньої перенапруги, що перевищує регламентовані величини.The useful model refers to power engineering, and more precisely to technical means of limiting the parameters of 2 electromagnetic processes at high-voltage substations with a voltage of 110-750 kV, where it is necessary to limit single-phase short-circuit currents and internal overvoltage exceeding the regulated values.

Як в розподільних мережах 110-220кВ з ефективним заземленням нейтралі, так і в магістральних мережах 330-750кВ з глухим заземленням нейтралі мереж, однофазні струми короткого замикання в потужних енергосистемах перевищують максимально допустимі струми двохфазних коротких замикань, що призводить до 70 механічних пошкоджень конструкцій потужних силових трансформаторів у результаті динамічної взаємодії між обмотками і котушками в обмотках, а також тепловим пробоям не тільки ізоляції обмоток, але і головній ізоляції між ними у результаті виникнення часткових і ковзаючи розрядів.Both in 110-220kV distribution networks with effective neutral grounding, and in 330-750kV trunk networks with blind neutral grounding of networks, single-phase short-circuit currents in powerful power systems exceed the maximum permissible two-phase short-circuit currents, which leads to 70 mechanical damages of powerful power structures transformers as a result of dynamic interaction between the windings and coils in the windings, as well as thermal breakdown of not only the insulation of the windings, but also the main insulation between them as a result of the occurrence of partial and sliding discharges.

Цьому доцільно знижувати ефективність заземлення нейтралі мереж вищевказаних напружень, включаючи пристрій нейтралі високовольтних струмообмоток потужних трансформаторів спеціальних реакторів з 12 регульованою величиною Її індуктивного опору в межах, допускається рівнем ізоляції нейтралів.It is advisable to reduce the efficiency of neutral grounding of networks of the above voltages, including the neutral device of high-voltage current windings of powerful transformers of special reactors with 12 adjustable value of its inductive resistance within the limits allowed by the level of insulation of neutrals.

Однак, при підвищенні однофазних струмів короткого замикання з метою збереження допустимих величин напруги на нейтралі силового трансформатора, величину індуктивного опору реактора необхідно знижувати.However, when single-phase short-circuit currents are increased in order to maintain permissible values of the voltage on the neutral of the power transformer, the value of the inductive resistance of the reactor must be reduced.

Наявність цих протилежних вимог знижує надійність відключення однофазних струмів короткого замикання комутаційними апаратами, в зв'язку з підвищенням величини поновлення напруги на контактах, що розходяться, гасильних камер над величиною напруги, яку розраховують виходячи з їх ізоляційної стійкості.The presence of these opposite requirements reduces the reliability of switching off single-phase short-circuit currents by switching devices, due to the increase in the amount of voltage renewal on the diverging contacts of the extinguishing chambers above the amount of voltage calculated based on their insulation resistance.

При відключенні однофазних струмів короткого замикання на мережах електропередач, які невдалині від електростанцій, що підпитують, можливо виникнення так званих "кілометричних ефектів" при котрих виникають високочастотні резонансні явища між результуючими індуктивністю електрообладнання та ємністю електричної мережі безпосередньо у місці короткого замикання, що теж призводить до відказу у роботі комутаційних апаратів 22 3 виникненням неповно фазних режимів живлення споживачів. -оWhen single-phase short-circuit currents are turned off on power transmission networks that are not far from the feeding power plants, the so-called "kilometer effects" may occur, in which high-frequency resonance phenomena occur between the resulting inductance of the electrical equipment and the capacity of the electrical network directly at the place of the short circuit, which also leads to failure in the operation of switching devices 22 3 by the occurrence of incomplete phase power modes of consumers. -at

Необхідно відмітити виникнення ферорезонансних явищ, що виникають при повних знеструмленнях систем шин с електромагнітними трансформаторами напруги контролю ізоляції за допомогою повітряних вимикачів з ємнісними розподілювачами на відокремлювачах.It is necessary to note the occurrence of ferroresonance phenomena that occur during complete de-energization of bus systems with electromagnetic voltage transformers of insulation control using air switches with capacitive distributors on separators.

У процесі аварійних відключень і розвитку аварії в циклічно - каскадній послідовності можлива виділення со 30 частки мережі зі зниженою ефективністю заземлення нейтралі, що призводить к небезпечним перенапругампри «се дугових замиканнях на землю, що в свою чергу є причиною так званого " перекидання фаз сеті" яке призводить к виникненню небезпечних величин не тільки в фазних, але і в лінійних напружень. вIn the process of emergency shutdowns and the development of an accident in a cyclical-cascade sequence, it is possible to isolate a 30% part of the network with a reduced efficiency of neutral grounding, which leads to dangerous overvoltages during "se arc circuits to the ground", which in turn is the cause of the so-called "reversal of network phases" which leads to dangerous values not only in phase but also in line voltages. in

Крім того, необхідно відмітити кумулятивний ефект, який призводить до пошкоджень внутрішньої і ою перекриттям зовнішньої ізоляції електрообладнання. У результаті багатократного впливу внутрішньоїIn addition, it is necessary to note the cumulative effect that leads to damage to the internal and external insulation of electrical equipment due to overlapping. As a result of repeated exposure to internal

Зо перенапруги, що не перевищує допустимих випробувальних величин. --From an overvoltage that does not exceed the permissible test values. --

Особливо негативні впливи вищевказаного ефекту виникають при зниженні рівня діелектричної міцності зовнішньої ізоляції, яка забруднена промисловими викидами у період густої мряки та дощую, який моросить.Particularly negative effects of the above-mentioned effect occur when the level of dielectric strength of the external insulation is reduced, which is polluted by industrial emissions during periods of heavy fog and drizzling rain.

Відомий пристрій для заземлення нейтралі трансформатора, який знижує комутаційні перенапруги і підвищує « ефективність обмеження однофазних струмів короткого замикання (Ас. СРСР Мо864423 Устройство для - 50 ограничения токов короткого замькания и перенапряжений на високовольтной подстанции Опуб.15.09.81, Бюл. с 341) яке містить реактор, який насичується, обмотка змінного струму якого включена до нейтралі первинної з» обмотки, а обмотка керування з'єднана з джерелом постійного струму, він має захисний проміжок, трансформатор струму і швидкодіючий автомат. Захисний проміжок і трансформатор струму включені в ланцюг обмотки змінного струму, причому контакт, який замикає швидкодіючий автомат з'єднаний паралельно 45 захисному проміжку, а контакт, що розмикає, автомата гасіння поля з'єднаний в ланцюг обмотки керування. - Недоліком вказаного пристрою використання джерела змінного струму для дроселя насичування і його сл приєднання до нейтралі силового трансформатора через іскровий проміжок, при пробої котрого виникає перенапруга високих частот, що порушує рівномірний розподіл напруги між витками в котушках і котушками в 7 обмотках, а також між обмотками вказаного трансформатора.A well-known device for grounding the neutral of a transformer, which reduces switching overvoltages and increases the effectiveness of limiting single-phase short-circuit currents (Ass. USSR Mo864423 Device for - 50 limitation of short-circuit currents and overvoltage at a high-voltage substation Pub. 15.09.81, Byul. p. 341) which contains a saturable reactor, the alternating current winding of which is connected to the neutral of the primary winding, and the control winding is connected to the direct current source, it has a protective gap, a current transformer and a high-speed circuit breaker. The protective gap and the current transformer are included in the circuit of the alternating current winding, and the contact that closes the fast-acting machine is connected in parallel to the protective gap, and the opening contact of the field extinguishing machine is connected to the circuit of the control winding. - The disadvantage of the specified device is the use of an alternating current source for the saturation choke and its subsequent connection to the neutral of the power transformer through a spark gap, when it breaks down, high-frequency overvoltage occurs, which disrupts the uniform distribution of voltage between turns in the coils and coils in 7 windings, as well as between the windings of the specified transformer.

Ге) 20 Крім того, попередньо насичений реактор не обмежує однофазний струм короткого замикання на землю до його небезпечної величини, а відповідно не забезпечує зниження динамічних та теплових впливів на обмотки со трансформатора та їх ізоляції відповідно.Ge) 20 In addition, the pre-saturated reactor does not limit the single-phase short-circuit current to the ground to its dangerous value, and, accordingly, does not ensure the reduction of dynamic and thermal effects on the windings of the transformer and their insulation, respectively.

У перехідних режимах насичення реактора можлива поява високочастотних резонансних явищ і довготривалих коливальних процесів між результуючими індуктивністю обмоток силового трансформатора і ємністю живлячих електричних мереж, що призводить до недопустимого підвищення напруги на ізоляції с нейтралі., виникненню "кілометричного ефекту" при відключеннях невдале них однофазних коротких замиканій., а відповідно можливому появленню неповнофазних режимів живлення., зниженню ефективності заземлення нейтралі з можливим виникненням перенапруг при дугових замиканнях і ферорезонансних явищах при повному знеструмлюванні системи шин. 60 Найбільш близьким к рішенню, що заявляється, є пристрій для обмежування перенапруги та струму короткого замикання на високовольтних підстанціях (Ас. СРСР Мо907682 Устройство для ограничения перенапряжений и токов короткого замькания на високовольтной подстанции Опуб.2302.82, Бюл. 7), що містить захисний розрядник, який приєднаний безпосередньо до нейтралі первинної обмотки силового трансформатора, вторинна обмотка якого з'єднана у трикутник, дросель насичення, який пов'язаний з нейтраллю трансформатора, бо та лінійні комутаційні апарати, причому дросель насичення виконаний з відпайками, а силовий трансформатор має додаткову обмотку, що вмикнена в розсічку обмотки, яка об'єднана в трикутник., один з виводів якої приєднаний к відпайці дроселя насичення, а другий - к його виводу, який заземлений.In transient reactor saturation regimes, the appearance of high-frequency resonance phenomena and long-term oscillatory processes between the resulting inductance of the power transformer windings and the capacity of the power supply networks is possible, which leads to an unacceptable increase in the voltage on the insulation from the neutral. ., and in accordance with the possible appearance of non-full-phase power supply modes., a decrease in the efficiency of neutral grounding with the possible occurrence of overvoltages during arcing and ferroresonance phenomena when the bus system is completely de-energized. 60 The closest to the proposed solution is a device for limiting overvoltage and short-circuit current at high-voltage substations (Ass. USSR Mo907682 Device for limiting overvoltage and short-circuit currents at a high-voltage substation Opub. 2302.82, Byul. 7), which contains a protective arrester , which is connected directly to the neutral of the primary winding of the power transformer, the secondary winding of which is connected in a triangle, the saturation choke, which is connected to the neutral of the transformer, because it is a linear switching device, and the saturation choke is made with solder pads, and the power transformer has an additional winding , which is included in the section of the winding, which is combined in a triangle., one of the terminals of which is connected to the desoldering of the saturation choke, and the other - to its terminal, which is grounded.

Недоліком такого пристрою є неможливість глухого заземлення нейтралі первинної обмотки силового трансформатора і металічного замикання виводів його вторинної обмотки для обмежування внутрішньої перенапруги до небезпечних величин з врахуванням комутаційного ефекту і забруднення зовнішньої ізоляції електрообладнання промисловими уносами, а також недостатнє обмеження однофазних токів короткого замикання у в зв'язку зі зниженням результуючій величини опору в нейтралі первинної обмотки при паралельному з'єднанні тільки частки обмотки дроселя насичення з додатковою обмоткою між виводами 7/0 вторинної обмотки вказаного трансформатора.The disadvantage of such a device is the impossibility of blind grounding of the neutral of the primary winding of the power transformer and the metal closing of the terminals of its secondary winding to limit the internal overvoltage to dangerous values, taking into account the switching effect and contamination of the external insulation of the electrical equipment with industrial debris, as well as the insufficient limitation of single-phase short-circuit currents in the connection due to a decrease in the resulting value of resistance in the neutral of the primary winding when only part of the saturation choke winding is connected in parallel with an additional winding between terminals 7/0 of the secondary winding of the specified transformer.

Крім того, прототип має електромагнітну інерційність при переході від режиму обмеження внутрішньої перенапруги к режиму обмеження однофазних токів короткого замикання до їх відключення лінійними комутаційними апаратами, робота котрих у таких випадках ускладнюється при виникненні вищевказаних аварійних режимах.In addition, the prototype has electromagnetic inertia during the transition from the mode of limiting internal overvoltage to the mode of limiting single-phase short-circuit currents until they are disconnected by linear switching devices, the operation of which in such cases is complicated when the above-mentioned emergency modes occur.

В основу корисної моделі поставлено задачу розробити пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів при аварійних режимах в мережах з ефективним і глухим заземленням нейтралі, який шляхом підключення реактора, що заземлює, високовольтним вводом через комутаційний апарат, який заземлює, до нейтралі первинної обмотки силового трансформатора і низьковольтним вводом через первинну обмотку трансформатора струму до землі, причому паралельно реактору, який заземлений, приєднані виводи вторинної 2о обмотки силового трансформатора, яка з'єднана за схемою розімкнутого трикутника, і шунтованого комутаційного апарату, який дозволяє забезпечити підвищення його комплексної ефективності по обмеженню параметрів електромагнітних процесів, що забезпечує безпеку величин внутрішніх перенапружень, перехідних, коливальних, резонансних і ферорезонансних явищ при гармонічних, промислових і субгармонійних частотах, також струмів однофазних коротких замикань з одночасним скороченням часу їх впливу і виключення вірогідності ов розвитку аварійних режимів у циклічно - каскадній послідовності , забезпечення надійності роботи релейного - захисту, автоматики і телемеханіки , та спрощення конструкції.The basis of a useful model is the task of developing a device for limiting the parameters of electromagnetic processes in emergency modes in networks with effective and blind grounding of the neutral, which by connecting the grounding reactor with a high-voltage input through a grounding switchgear to the neutral of the primary winding of a power transformer and a low-voltage input through the primary winding of the current transformer to the ground, and parallel to the reactor, which is grounded, the terminals of the secondary 2o winding of the power transformer, which is connected according to the open triangle scheme, and the shunted switching device, which allows to increase its comprehensive efficiency in limiting the parameters of electromagnetic processes, are connected, which ensures the safety of internal overvoltages, transient, oscillatory, resonance and ferroresonance phenomena at harmonic, industrial and subharmonic frequencies, as well as single-phase short-circuit currents with a simultaneous reduction in the time of their influence and you including the probability of the development of emergency modes in a cyclical-cascading sequence, ensuring the reliability of the operation of relay protection, automation and telemechanics, and simplifying the design.

Керування комутаційним апаратом, який заземлений, здійснюють за допомогою реле струму, який з'єднаний з вторинними ланцюгами вказаного трансформатора струму, і відповідного проміжного реле, а керування шунтованим комутаційним апаратом здійснюють за допомогою реле струму у вторинному ланцюгу оз зо трансформатора струму в нейтралі високовольтних обмоток трансформатора напруги контролю ізоляції, а також реле напружень між виводами низьковольтної обмотки вказаного трансформатора, з'єднаного за схемою і, розімкнутого трикутника, і низьковольтної обмотки однофазного трансформатора напруги в нейтралі первинної М обмотки силового трансформатора через загальне проміжне реле.Control of the grounded switchgear is carried out using a current relay, which is connected to the secondary circuits of the specified current transformer, and the corresponding intermediate relay, and control of the shunted switchgear is carried out using a current relay in the secondary circuit of the current transformer in the neutral of the high-voltage windings insulation control voltage transformer, as well as the voltage relay between the terminals of the low-voltage winding of the indicated transformer, connected according to the diagram and, open triangle, and the low-voltage winding of the single-phase voltage transformer in the neutral of the primary M winding of the power transformer through a common intermediate relay.

Пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів при аварійних режимах в мережах з ефективним і о зв глухим заземленням нейтралі 110-220КВ і 330-750кКВ має: «- - силовий трансформатор, первинна обмотка якого з'єднана в зірку з нейтраллю, яка виведена, а вторинна обмотка з'єднана за схемою розімкнутого трикутника; - трифазний трансформатор напруги контролю ізоляції, високовольтна обмотка якого з'єднана за схемою зірки з глухим заземленням нейтралі, а низьковольтна обмотка з'єднана за схемою розімкнутого трикутника; « - однофазний трансформатор напруги, високовольтна обмотка якого з'єднана між нейтраллю первинної пт) с обмотки силового трансформатора і землею, а низьковольтна обмотка - розімкнена;The device for limiting the parameters of electromagnetic processes in emergency modes in networks with effective and deaf neutral grounding of 110-220 kV and 330-750 kV has: "- - a power transformer, the primary winding of which is connected in a star with the neutral, which is removed, and the secondary winding connected according to the scheme of an open triangle; - a three-phase insulation control voltage transformer, the high-voltage winding of which is connected according to a star scheme with a blind grounding of the neutral, and the low-voltage winding is connected according to an open triangle scheme; " - a single-phase voltage transformer, the high-voltage winding of which is connected between the neutral of the primary pt) with the winding of the power transformer and the ground, and the low-voltage winding is open;

Й - реактор, що заземлює, підключений до нейтралі силового трансформатора через з'єднаний послідовно з а комутаційний апаратом, який заземлює, і приєднаний к контуру "земля", що заземляє, через первинну обмотку трансформатора струму; - шунтований комутаційний апарат між виводами вторинної обмотки силового трансформатора, яка - приєднана паралельно реактору, який заземляє; - трансформатор струму в нейтралі високовольтних обмоток трифазного трансформатора напруги; о - ланцюг керування струму від вторинних ланцюгів трансформатора струму в нейтралі силового -І трансформатора, що містить послідовно з'єднані струмові та проміжні реле, що забезпечують роботу комутаційного апарату, який заземляє; о - комбінований ланцюг керування від вторинних ланцюгів трансформатора струму в нейтралі трифазного с трансформатора напруги через реле струму, а також від вторинних ланцюгів однофазного трансформатора напруги через реле напруги і загальне проміжне реле, що забезпечує роботу шунтованого комутаційного апарату. 5Б На Фіг.1 зображено принципову електричну схему запропонованого пристрою.Y - the grounding reactor, connected to the neutral of the power transformer through a switching device connected in series with a, which grounds, and connected to the "earth" circuit, which grounds, through the primary winding of the current transformer; - shunted switching device between the terminals of the secondary winding of the power transformer, which - is connected in parallel to the reactor, which grounds; - current transformer in the neutral of high-voltage windings of a three-phase voltage transformer; o - the current control circuit from the secondary circuits of the current transformer in the neutral of the power-I transformer, containing serially connected current and intermediate relays that ensure the operation of the switching device that grounds; o - the combined control circuit from the secondary circuits of the current transformer in the neutral of the three-phase voltage transformer through the current relay, as well as from the secondary circuits of the single-phase voltage transformer through the voltage relay and the common intermediate relay that ensures the operation of the shunt switching apparatus. 5B Fig. 1 shows the basic electrical diagram of the proposed device.

Пристрій містить високовольтну обмотку 1 силового трансформатору 2 з виведеною нейтраллю, яка з'єднана с з землею і здійснює Через однофазний комутаційний апарат 3, що заземлює, реактор 4, який заземляє та первинну обмотку трансформатора струму 5. Між вказаною нейтраллю і землею приєднано однофазний трансформатор напруги 6, а паралельно реактору 4, приєднані своїми виводами вторинна обмотка 7 силового бо трансформатора 2 і шунтований комутаційний апарат 8. Високовольтна обмотка 9 трифазного трансформатора напруги контролю ізоляції 10 має глухе заземлення нейтралі, що виведена, через первинну обмотку трансформатора струму 11, а його низьковольтна обмотка 12 з'єднана за схемою розімкнутого трикутника.The device contains a high-voltage winding 1 of a power transformer 2 with a removed neutral, which is connected to the ground and carries out Through a single-phase switching device 3, which grounds, a reactor 4, which grounds and the primary winding of a current transformer 5. A single-phase transformer is connected between the indicated neutral and the ground voltage 6, and parallel to the reactor 4, the secondary winding 7 of the power transformer 2 and the shunt switching device 8 are connected by their terminals. The high-voltage winding 9 of the three-phase insulation control voltage transformer 10 has a blind grounding of the neutral, which is brought out through the primary winding of the current transformer 11, and its low-voltage winding 12 is connected according to the open triangle scheme.

Пристрій має ланцюг струму керування від вторинних ланцюгів трансформатора струму 5 у нейтралі обмоток силового трансформатора 2 , послідовно з'єднані реле струму 13 і проміжне реле 14, що забезпечує роботу 65 Комутаційного апарату 8, який заземляє, комбінований ланцюг керування від вторинних ланцюгів трансформатора струму 15, а також від вторинних ланцюгів однофазного трансформатора напруги 6 і розімкнутих виводів низьковольтної обмотки трансформатора контролю ізоляції 10 через реле напружень 16 та 17 відповідно, і загальне проміжне реле 18, що забезпечує роботу шунтованого комутаційного апарату 8.The device has a control current circuit from the secondary circuits of the current transformer 5 in the neutral of the windings of the power transformer 2, the current relay 13 and the intermediate relay 14 are connected in series, which ensures the operation of the 65 switching device 8, which grounds the combined control circuit from the secondary circuits of the current transformer 15 , as well as from the secondary circuits of the single-phase voltage transformer 6 and the open terminals of the low-voltage winding of the insulation control transformer 10 through the voltage relays 16 and 17, respectively, and the common intermediate relay 18, which ensures the operation of the shunt switching apparatus 8.

При нормальних режимах роботи електричної мережі комутаційний апарат 3, який заземляє, - включений, а шунтований комутаційний апарат 8 - відключений. Завдяки реактору 4, який заземляє в нейтралі 2 первинних обмоток 1 силового трансформатора 2 і приєднаний розімкнутий вивід його вторинної обмотки 7 до виводів реактора 4, що заземлює, підвищується ефективність обмеження до регламентуючих величин однофазних струмів короткого замикання в момент їх появи в мережах електропередач. Одночасне необхідно відмітити, що паралельно з'єднання реактора 4, який заземляє , і вторинної обмотки 7, забезпечує необхідні вимоги по /о ефективності заземлення нейтралі первинної обмотки 1 силового трансформатора з метою обмеження внутрішніх перенапружень до безпечних величин в момент їх виникнення.Under normal operating conditions of the electrical network, the grounding switching device 3 is turned on, and the shunted switching device 8 is turned off. Thanks to the reactor 4, which grounds in the neutral 2 the primary windings 1 of the power transformer 2 and the connected open terminal of its secondary winding 7 to the terminals of the grounding reactor 4, the effectiveness of limiting single-phase short-circuit currents to regulatory values at the time of their appearance in power transmission networks increases. At the same time, it should be noted that the parallel connection of the reactor 4, which grounds, and the secondary winding 7, provides the necessary requirements for the effectiveness of the grounding of the neutral of the primary winding 1 of the power transformer in order to limit internal overvoltages to safe values at the time of their occurrence.

При виникненні однофазних токів короткого замикання підвищених величин безпосередньо на живлячих системах шин підвищуються струми у вторинних ланцюгах трансформатора струму 5, що приводить до спрацювання реле струму 13 і проміжного реле 14 з послідуючим відключенням комутаційного апарату 3, який /5 заземляє, що приводить нейтраль первинних обмоток 1 силового трансформатора 2 в ізольований режим, що забезпечує більш ефективне зниження величин вказаних струмів, а відповідно збереження динамічної стійкості електрообладнання , особливо силових трансформаторів, з успішною роботою комутаційних апаратів при відключеннях коротких замикань.When single-phase short-circuit currents of increased values occur directly on the bus power supply systems, the currents in the secondary circuits of the current transformer 5 increase, which leads to the operation of the current relay 13 and the intermediate relay 14, with the subsequent disconnection of the switching device 3, which /5 grounds, which leads to the neutral of the primary windings 1 of power transformer 2 in the isolated mode, which provides a more effective reduction of the values of the specified currents, and, accordingly, the preservation of the dynamic stability of electrical equipment, especially power transformers, with the successful operation of switching devices during short-circuit disconnections.

При виникненні внутрішніх перенапруг в електричних мережах у результаті "кілометричних ефектів" і 2о високочастотних резонансних явищ при неповнофазних режимах живлення або несиметричних струмах короткого замикання, що призводять до коливальних процесів, які в свою чергу призводять до перевищення напруги, що поновлюють, на контактах повітряних вимикачів, які розходяться, над напругою діелектричної міцності ізоляції гасильних камер, а відповідно виникненню довготривалих холостих режимів силових трансформаторів і мереж електропередач, між виводами низьковольтної обмотки 12 трансформатора напруги ов Контролю ізоляції виникає напруга нульової послідовності ЗО. Вказана напруга призводить до спрацювання реле напруги 17 і проміжного реле 18 з послідовним включенням шунтованого комутаційного апарату 8, що т забезпечує повне шунтування реактора 4, який заземляє і виводів вторинної обмотки 7 силового трансформатора, а також глухе заземлення нейтралі первинних обмоток 1 силового трансформатора, через включені і послідовно з'єднані комутаційні апарати З і 8. Глухе заземлення нейтралі первинної обмотки і со зо Замикання виводів вторинної обмотки силового трансформатора забезпечують в комплексі внутрішніх перенапруг при вказаних аварійних режимах до безпечних величин. і,When internal overvoltages occur in electrical networks as a result of "kilometer effects" and 2o high-frequency resonance phenomena in incomplete phase power modes or asymmetric short-circuit currents, which lead to oscillatory processes, which in turn lead to an excess of the restoring voltage on the contacts of air switches , which diverge, above the voltage of the dielectric strength of the insulation of the extinguishing chambers, and in accordance with the occurrence of long-term idle modes of power transformers and power transmission networks, between the terminals of the low-voltage winding 12 of the voltage transformer ov Insulation control, a zero-sequence voltage ZO appears. The specified voltage causes the voltage relay 17 and the intermediate relay 18 to operate with the sequential inclusion of the shunted switching device 8, which ensures complete shunting of the reactor 4, which grounds the terminals of the secondary winding 7 of the power transformer, as well as blind grounding of the neutral of the primary windings 1 of the power transformer, through switchgears C and 8 are switched on and connected in series. Dead grounding of the neutral of the primary winding and so z. Closing of the terminals of the secondary winding of the power transformer provide a complex of internal overvoltages in the specified emergency modes to safe values. and,

Можливе виникнення вказаних перенапруг безпосередньо між нейтраллю первинної обмотки 1 силового ї- трансформатор і землею, які впливають безпосередньо і одночасно на ізоляцію вказаної нейтралі вторинної обмотки 7 і реактора 4, який заземляє. У такому випадку виникає напруга у вторинних ланцюгах трансформатора о зв напруги б, яка до спрацювання реле напруги 16 і проміжного реле 18 з послідовним включенням шунтованого «- комутаційного апарату 8, а відповідно глухому заземленню нейтралі і замиканню виводів вторинної обмотки силового трансформатора.The specified overvoltages may occur directly between the neutral of the primary winding 1 of the power transformer and the ground, which directly and simultaneously affect the insulation of the indicated neutral of the secondary winding 7 and the reactor 4, which grounds. In this case, there is a voltage in the secondary circuits of the transformer of voltage b, which before the operation of the voltage relay 16 and the intermediate relay 18 with the sequential inclusion of the shunted "- switching device 8, and, accordingly, the blind grounding of the neutral and the closing of the terminals of the secondary winding of the power transformer.

При роботі пристрою в процесі відключення однофазного струму короткого замикання, що виникає безпосередньо на системі шин, що вживлюють, можливе виникнення ферорезонансних явищ у результаті «During the operation of the device in the process of disconnecting the single-phase short-circuit current, which occurs directly on the system of feeding buses, the occurrence of ferroresonance phenomena is possible as a result of "

Зниження ефективності заземлення нейтралі, сумірності ємності, що є результатом на відокремлювачах на з с однофазних повітряних вимикачах з індуктивністю фаз, однофазних трансформаторів напружень контролю . ізоляції, що є результатом. и?» Довгодіючі ферорезонансні явища у багатьох випадках е причиною багатомісних дугових замикань, які призводять до розвитку аварійних режимів в циклічно-каскадній послідовності. Вказані ферорезонансні явища призводять до перенасичення магнітної системи трифазного трансформатора напруги контролю ізоляції з - одночасним зниженням індуктивних опорів його високовольтних обмоток 9 і появленню в нейтралі 10, а відповідно в обмотках трансформатора струму 11 підвищених струмів, що призводять до спрацювання реле о струму 15, проміжного реле 18 і знову до глухого заземлення нейтралі з одночасним замиканням виводів -І вторинної обмотки силового трансформатора.A decrease in the efficiency of neutral grounding, capacitance proportionality, which is the result of separators on single-phase air switches with phase inductance, single-phase control voltage transformers. isolation, which is the result. and?" Long-lasting ferroresonance phenomena in many cases are the cause of multiple arc circuits, which lead to the development of emergency modes in a cyclic-cascade sequence. These ferroresonance phenomena lead to oversaturation of the magnetic system of the three-phase insulation voltage transformer with a simultaneous decrease in the inductive resistance of its high-voltage windings 9 and the appearance of increased currents in the neutral 10 and, accordingly, in the windings of the current transformer 11, which lead to the tripping of the current relay 15, the intermediate relay 18 and again to the blind grounding of the neutral with simultaneous closing of terminals -I of the secondary winding of the power transformer.

Наведені режими роботи запропонованого пристрою не виключають його ефективного функціонування при о складних аварійних режимах, при яких можливі чергування однофазних токів короткого замикання і внутрішніх с перенапруг завдяки можливості переходу із одного стану в друге практично без витримки часу.The above modes of operation of the proposed device do not exclude its effective functioning in complex emergency modes, in which alternating single-phase short-circuit currents and internal overvoltages are possible due to the possibility of transition from one state to another almost without delay.

При зникненні вказаних аварійних режимів схема запропонованого пристрою повертається до початкового стану автоматично.When the specified emergency modes disappear, the scheme of the proposed device returns to its initial state automatically.

Внутрішні перенапруги і однофазні струми короткого замикання є взаємовиключними аварійними режимами, що підвищує не тільки технічну але і економічну ефективності запропонованого пристрою. с Таким чином, запропонований пристрій діє у функціональній залежності від реально виникаючих аварійних режимів в розподіляючих і магістральних мережах напружень, завдяки забезпеченню магнітної сумісності з одночасним ефектом симетрірування мереж при аварійних коливаннях, відхиленнях, несиметрії і бо несинусоїдальності не тільки високочастотних напружень але і струмів повністю виключає можливість розвитку аварійних режимів в циклічно-каскадній послідовності.Internal overvoltages and single-phase short-circuit currents are mutually exclusive emergency modes, which increases not only the technical but also the economic efficiency of the proposed device. c Thus, the proposed device operates in a functional dependence on the actually occurring emergency modes in the distribution and main voltage networks, thanks to the provision of magnetic compatibility with the simultaneous effect of symmetrizing networks in case of emergency oscillations, deviations, asymmetry, and because non-sinusoidality of not only high-frequency voltages but also currents completely excludes the possibility of developing emergency modes in a cyclical-cascading sequence.

Таким чином, запропоноване рішення відповідає критеріям корисної моделі.Thus, the proposed solution meets the criteria of a useful model.

Claims (1)

Формула винаходу б5The formula of the invention b5 Пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів при аварійних режимах в мережах з ефективним та глухим заземленням нейтралі, що містить силовий трансформатор, первинна обмотка якого з'єднана у вигляді зірки, а вторинна обмотка з'єднана в трикутник, реактор, який заземляє, комутаційні апарати, трансформатори струму, трифазний трансформатор напруги контролю ізоляції, високовольтна обмотка якого з'єднана за схемою зірки з глухим заземленням нейтралі, а низьковольтна обмотка з'єднана за схемою розімкнутого трикутника, який відрізняється тим, що реактор, що заземлює високовольтним вводом, підключений до нейтралі первинної обмотки силового трансформатора через комутаційний апарат, який заземляє, а низьковольтним виводом приєднаний до землі через первинну обмотку трансформатора струму, паралельно реактору, який заземлює, 7/0 приєднані виводи вторинної обмотки силового трансформатора, з'єднаної за схемою розімкнутого трикутника, і шунтований комутаційний апарат, а керування комутаційним апаратом, який заземлює, здійснюють за допомогою реле струму і відповідного проміжного реле, а також керування шунтованим комутаційним апаратом здійснюють за допомогою реле струму у вторинному ланцюгу трансформатора струму у нейтралі високовольтних обмоток трансформатора напружень контролю ізоляції, а також реле напружень між виводами /5 ВИСОКОВОЛЬТНОЇ обмотки цього трансформатора, що з'єднана за схемою розімкнутого трикутника, і низьковольтної однофазного трансформатора напруги в нейтралі первинної обмотки силового трансформатора через загальне проміжне реле. що 2 (ее) (зе) у ів) ьоDevice for limiting the parameters of electromagnetic processes in emergency modes in networks with effective and blind grounding of the neutral, containing a power transformer, the primary winding of which is connected in the form of a star, and the secondary winding is connected in a triangle, a reactor that grounds, switching devices, transformers current, three-phase insulation control voltage transformer, the high-voltage winding of which is connected in a star scheme with a blind earthing of the neutral, and the low-voltage winding is connected in an open-delta scheme, which differs in that the reactor, which is grounded by the high-voltage input, is connected to the neutral of the primary winding of the power transformer through the switchgear that grounds, and the low-voltage terminal connected to the ground through the primary winding of the current transformer, in parallel with the reactor, which grounds, 7/0 connected terminals of the secondary winding of the power transformer, connected according to the open-delta scheme, and the shunted switchgear, and switchboard management m by the grounding device is carried out using a current relay and the corresponding intermediate relay, as well as the control of the shunt switching device is carried out using a current relay in the secondary circuit of the current transformer in the neutral of the high-voltage windings of the transformer of insulation control voltages, as well as a voltage relay between terminals /5 HIGH VOLTAGE the windings of this transformer, which is connected according to the open triangle scheme, and the low-voltage single-phase voltage transformer in the neutral of the primary winding of the power transformer through a common intermediate relay. that 2 (ee) (ze) in iv) є -- . и? - 1 -і (95) ІЧ е) 60 б5. and? - 1 -i (95) IR e) 60 b5