Спосіб автоматичної компенсації ємнісних струмів витоку в трифазних електричних мережах з ізольованою нейтраллю

Спосіб автоматичної компенсації ємнісних струмів витоку в трифазній електричній мережі з ізольованою нейтраллю, в якому шляхом безперервного виміру ємності мережі, що змінюється, й автоматичного регулювання еквівалентних провідностей індуктивності дроселя і ємності мережі формують сигнали управління, пропорційні величині вимірюваної ємності мережі, який відрізняється тим, що вказані сигнали подають на регулювання додатково введеного ланцюга ємнісного струму, шунтуючого компенсуючий дросель. (19) (21) u200904385 (22) 05.05.2009 (24) 11.01.2010 (46) 11.01.2010, Бюл.№ 1, 2010 р. (72) САВИЦЬКИЙ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, БЕЛОШИСТОВ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, САВИЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) САВИЦЬКИЙ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, БЕЛОШИСТОВ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, САВИЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ 3 ти пристрою за рахунок відхилення фазових зрушень схем управління. Задачею корисної моделі є підвищення надійності й ефективності зниження ємнісних струмів витоку на землю шляхом їхньої компенсації. Зазначена задача досягається тим, що згідно з відомим способом автоматичної компенсації ємнісних струмів витоку в трифазній електричній мережі з ізольованою нейтралью шляхом безперервного виміру ємності мережі, що змінюється, й автоматичного регулювання еквівалентних провідностей індуктивності дроселя і ємності мережі формують сигнали управління, пропорційні величині вимірюваної ємності мережі й подають на регулювання додатково введеного ланцюга ємнісного струму, шунтуючого компенсуючий дросель. Пристрій для реалізації запропонованого способу, який містить компенсуючий дросель, підключений до мережі через перший фільтр приєднання, генератор струму підвищеної частоти, включений між мережею й землею через другий фільтр приєднання, вихід якого підключений до блоку управління, між нульовою точкою першого фільтра й землею через додатково введені комутуючі ключі і конденсатори, послідовно включені між собою і шунтуючі компенсуючий дросель, а блок управління комутуючих ключів виконаний багаторозрядним. Таким чином, новим у технічному рішенні, що заявляється, є те, що в системі автоматичної компенсації ємнісних струмів витоку в трифазній мережі при вимірюванні ємності мережі сигнали, пропорційні ємності, подають на регулювання не провідності індуктивності дроселя, а на блок ступінчатого регулювання додатково введеного ланцюга ємнісного струму, шунтуючого дросель. При цьому провідність індуктивності дроселя являється незмінною, а змінюються ступіньчато ємності, включені паралельно компенсуючому дроселю, добротність якого вибирається високою. Силові ключі, якими управляються ступені конденсаторів, при цьому включаються на напругу, пропорційну напрузі на компенсуючому дроселі, що значно менше силової напруги мережі. Запропоновані відмінні ознаки значно підвищують ефективність компенсації ємнісних струмів при витоках на землю і значно зменшують трудоємність виготовлення дроселів. Перераховані ознаки, відмінні від найближчого аналогу, необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони використовуваної корисної моделі. Корисна модель пояснюється кресленням, на якому приведена принципова схема пристрою компенсації ємнісних струмів витоку. Пристрій містить статичний компенсуючий дросель з немагнітним зазором 1, обмотка якого через приєднувальний фільтр 2 підключена до мережі й через роздільний конденсатор 3 - до землі. Генератор струму підвищеної частоти 4 включений між мережею й землею за допомогою фільтра 5, вихід якого підключений до багаторозрядного блоку управління 6. Виходи зазначеного блоку у свою чергу з'єднані з комутуючими ключами 7, 8, кожний з яких 46748 4 приєднаний одним виводом до землі, а іншим до конденсаторів 9, 10, підключеними до нульової точки першого фільтра паралельно із компенсуючим дроселем 1 і роздільним конденсатором 3. Робота пристрою заключається в наступному. У вихідному стані компенсуючий дросель з урахуванням добротності настроюється в резонанс на гранично припустиме значення ємності мережі, яке допускається Правилами Безпеки, для забезпечення максимального зниження ємнісного струму витоку. Ключі 7, 8 при цьому розімкнені, а конденсатори 9, 10 відключені. При підключенні пристрою до мережі приєднуються ємності кабелів і загальна ємність системи компенсації починає змінюватись. При зміні ємності мережі (зменшенні або збільшенні) генератор струму підвищеної частоти вимірює її величину й видає сигнал, пропорційний вказаній величині ємності мережі, який надходить на багаторозрядний блок управління. Відповідно до заданого алгоритму роботи блок управління видає сигнали на силові комутуючі ключі, які підключають конденсатори до землі. Відбувається ступінчате підключення або відключення конденсаторів, залежно від величини ємності мережі, що змінюється. Кількість ступенів конденсаторів, а відповідно й комутуючих ключів, визначається добротністю компенсуючого дроселя і необхідною точністю зниження ємнісних струмів витоку. Прийнятий безпосередній вплив індуктивності компенсуючого дроселя з високою добротністю на робочу ємність мережі, а не зміна її шляхом підмагнічування або комутації, дозволяє істотно підвищити надійність й ефективність компенсації, тому що втрати в дроселі з немагнітним зазором значно менше втрат у дроселі насичення. При цьому істотно підвищується швидкодія системи компенсації, а значить і її ефективність. Застосування запропонованого пристрою компенсації з підтримкою стабільних параметрів контуру індуктивність дроселя - ємність, дозволяє забезпечити необхідну надійність функціонування і швидкодію за рахунок підтримки стабільного резонансу в контурі компенсації незалежно від зміни ємності мережі, знизити струми витоків, а відповідно підвищити безпеку експлуатації підземних електричних мереж. Крім цього знижується матеріалоємність і трудомісткість виготовлення дроселів за рахунок застосування однієї котушки, а також зменшеного об'єму сталі. Джерела інформації: 3 1. А. С. №750647 СРСР. МКИ Н 02 J 3/18. Устройство для автоматической компенсации емкостной составляющей тока утечки. Авт. Дзюбан B. C., Прудников B. C., Денисенко А. П., Ильин В. М. Опубл. 23.07.80. Бюл. №27 2. А. С. №649081 СРСР. МКИ3 Н 02 Н 3/16. Способ автоматической компенсации емкостных токов утечки в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления. Авт. Кононенко В. П., Леонтьев Г. А., Оборотов В. Д. Дзюбан B. C. Опубл. 25.02.79. Бюл. №7. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 46748 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601