Меню

Фильтры тока обратной последовательности

ФИЛЬТР НАПРЯЖЕНИЙ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Фильтр напряжений ОП (ФНОП) является устройством, при помощи которого можно получить напряжение Umn, пропорциональное составляющей ОП, содержащейся в напряжении сети. Составляющие прямой и нулевой последовательностей такой фильтр не пропускает. Фильтр обычно включается на линейные напряжения, которые не содержат составляющих НП.

В схемах РЗ обычно используются фильтры с активными и емкостными сопротивлениями (рис.6.15, а). Поскольку оба плеча ФНОП находятся под воздействием междуфазных напряжений, напряжение НП на его выходе равно нулю.

Топографическая диаграмма, на которой показано распределение напряжений по элементам фильтра при подаче на его вход системы напряжений прямой последовательности, приведена на рис.6.15, б. Рассмотрим эту диаграмму, учитывая, что активные и емкостные сопротивления, используемые в фильтре, имеют следующие соотношения:

(6.5)

Под действием напряжения UAB, приложенного к плечу фильтра C1-R1,т.е. между зажимами 1 и 2, через эти сопротивления проходит ток I, имеющий емкостный характер и опережающий напряжение UABна угол 30°. Этот ток на элементах R1 и С1 создает падение напряжения I‘R1,совпадающее по направлению с вектором II’ХС1, отстающее от этого тока на 90° (рис.6.15, б). Аналогичный треугольник напряжений может быть построен и для второго плеча фильтра (между зажимами 2-3), к которому подведено напряжение UBC.Ток, проходящий в этом плече I«, будет опережать напряжение UBCна угол 60°, так как емкостное сопротивление больше активного.

В результате, как следует из диаграммы, приведенной на рис.6.15, б, выходные зажимы
фильтра m и n имеют одинаковый потенциал. Таким образом, напряжение на зажимах реле при подаче на вход ФНОП напряжения прямой последовательности также равно нулю.

Диаграмма, характеризующая работу фильтра при подаче на его вход напряжения ОП, показана на рис.6.15, в. В этом случае векторная диаграмма напряжений изменяется, так как изменяется чередование фазных напряжений на входе фильтра UA2, UB2, UC2,подведенных соответственно к зажимам 1, 2, 3. При этом между зажимами m и n появляется большое напряжение, пропорциональное значению напряжения ОП на входе ФНОП:

— коэффициент, обычно называемый отношением холостого хода.

Следовательно, ФНОП будет выделять из полного напряжения, поданного на его вход, напряжение ОП. Напряжение на выходе фильтра зависит от сопротивления подключенной к нему нагрузки. Для отдачи максимальной мощности от фильтра напряжения должно быть соблюдено следующее условие:

(6.6)

где Zн – сопротивление нагрузки, подключенной к выходным зажимам фильтра; Zф.к – сопротивление КЗ фильтра, измеряемое со стороны его выходных зажимов, когда входные зажимы закорочены.

Поэтому обычно на выходе фильтра подключается реле, имеющее определенное сопротивление, что обеспечивает получение от фильтра наибольшей мощности. Фильтр-реле напряжения ОП, схема которого приведена на рис.6.15, называется РНФ-1M.

Фильтр напряжений обратной последовательности на операционном усилителе (ОУ) представляет собой двухвходовый сумматор, на первый вход которого подается напряжение, пропорциональное напряжению UAB, а на другой вход UBC (рис.6.16, а). Эти напряжения подаются на схему через малогабаритные промежуточные ТН.

Выходное напряжение схемы равно произведению векторной суммы токов I1, I2 и сопротивления R5.Поскольку напряжение между входами ОУ равно нулю,

Читайте также:  Как построить скоростную характеристику двигателя постоянного тока

Соотношение между R1, R2 и С1, выбрано таким, что I1 опережает UАВ на 60°, а ток I2 совпадает по фазе с UBC. При изменении сопротивления R1изменяется и ток I1,и его угол сдвига относительно UAB, а при изменении R3 меняется только ток I2.

При прямой последовательности фаз (рис.6.16, б) регулировкой R1 и R3 обеспечивается равенство I1и I2и сдвиг между ними 180°, поэтому Uвых = 0. При обратном чередовании (ОП) фаз
(рис.6.16, в) сдвиг между токами I1и I2равен 60°, а выходное напряжение схемы пропорционально UAB.

Фильтр напряжений ОП превращается в фильтр токов ОП, если на его входы подать напряжения, пропорциональные разности токов IAIB и IB IC.

Дата добавления: 2016-09-26 ; просмотров: 5670 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Портал ТОЭ

4.9 Фильтры симметричных составляющих

Это устройства для выделения соответствующих напряжений или токов трёхфазной цепи, предназначены для схем автоматики и защиты от несимметричных режимов и др.

4.9.1 Фильтр токов нулевой последовательности

Регистратор включается в нейтральный провод. В нём суммируются токи (потоки трёх фаз).

4.9.2 Фильтр напряжений нулевой последовательности

Для ЭДС источников

4.9.3 Фильтр токов обратной последовательности

Фильтры прямой и обратной последовательностей идентичны по конструкции, для замера той или иной последовательности достаточно поменять местами две фазы.

Состоит из трансформаторов тока и промежуточного трансформатора с R = ωM .

В магнитопроводе промежуточного трансформатора – воздушный зазор, поэтому ЭДС в нём линейно зависит от тока (железо не насыщено).

Для выходного контура (тока в выходной обмотке нет):

Обмотка фазы C включена встречно, фазы B – согласно.

То есть выходное напряжение пропорционально İ 2 .

4.9.4 Фильтр напряжений обратной последовательности

Параметры фильтра удовлетворяют условию:

С целью защиты людей от поражения электрическим током, для контроля изоляции сети с изолированной нейтралью, отключения электроэнергии в случае снижения сопротивления изоляции предназначены аппараты УАКИ (рис. 4.9 ).

Аппарат состоит из двух устройств: блока контроля изоляции и статической компенсации ёмкостных токов утечки.

Зажимы A , B , C УАКИ соединяются с проходными зажимами автоматического выключателя (АВ), а зажим OK – к зажиму, связанному с отключающей катушкой АВ.

R 1 – R 3 – токоограничивающие резисторы.

V D 1 – V D 2 с фильтром напряжений нулевой последовательности R 4 – R 6 образуют источник постоянного (оперативного тока).

При Z 43 = ∞ между нейтральными точками O ′ и O ′′ течёт постоянный ток (нулевой последовательности) через регулировочный резистор R 8 и тормозную обмотку I реле, а кроме того – через V D 4 и тяговую обмотку II. Обмотки включены встречно. В этом случае реле не срабатывает, Φ I = Φ II , I I ≠ f ( Z 43 ) .

При симметричном снижении Z 43 через обмотку II потечёт ток по цепи: Z 43 , земля, З, амперметр, II, V D 1 – V D 3 , R 1 – R 3 , АВ, сеть. Заряжается C Ш . Срабатывает реле, замыкается K 1 в цепи OK , отключающий сеть. K 1 шунтирует обмотку I, благодаря чему реле самоблокируется (за счёт разряда C Ш .

При появлении сосредоточенной утечки (одной фазы) из-за несимметрии приёмника потечёт переменный ток нулевой последовательности. При положительном полупериоде цепь этого тока: сеть, Z 43 , земля, З, II, V D 1 – V D 3 , R 1 – R 3 , АВ, сеть. Ток в обмотке II возрастает. В отрицательный полупериод ток течёт по цепи: сеть, АВ, R 1 – R 3 , R 4 – R 6 , V D 4 , З, Z ут , сеть.

Читайте также:  Средства защиты рабочих от поражения электрическим током

При нажатии на кнопку S 1 фаза C соединяется через R 10 с землёй и срабатывает реле. О значении суммарного Z 43 судят по амперметру, подсветка шкалы осуществляется неоновой лампой Н, по свечению которой судят также о наличии сети напряжения.

Аппаратура АЗУР осуществляет также и автоматическую компенсацию ёмкостной составляющей тока утечки.

Контроль активных сопротивлений изоляции сети производится цепочкой: Z 1 , L , E ОП и реле K . При симметричном или однофазном снижении Z 43 увеличивается ток через реле, которое срабатывает и отключает силовое напряжение.

При изменении распределённой ёмкости сети C C изменяется эквивалентная ёмкость, вносимая в колебательный контур L 2 – C 2 , в связи с чем изменяется собственная резонансная частота этого контура. Генератор имеет задающий частоту ω контур L 1 – C 1 . При увеличении ёмкости C C ω 0 L 2 C 2 → ω 0 L 1 C 1 . В результате увеличивается ток, протекающий по обмотке I трансформатора T . При этом увеличивается и ток на обмотке II трансформатора T , который после усиления поступает на компенсирующий дроссель L , увеличивая его индуктивность и снижая реактивную составляющую тока утечки.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Фильтр — ток — обратная последовательность

Фильтр тока обратной последовательности аналогичен фильтру реле РТФ-7 и отличается от него только способом включения и соотношением числа витков первичных обмоток промежуточных трансформаторов тока. [2]

Фильтр токов обратной последовательности считается настроенным удовлетворительно, если токи на выходе фильтра при имитации всех видов двухфазных к. [3]

В фильтр тока обратной последовательности входят трансформатор тока ТТ и трансреактор ТР. Каждый из трансформаторов имеет по две первичные обмотки, включаемые для компенсации токов нулевой последовательности на разность токов двух фаз. [5]

Рассчитать фильтр тока обратной последовательности по схеме № 3 из табл. 4 2, При токе обратной последовательности на входе 3 а фильтр должен обеспечить мощность на активной нагрузке 2 вт. Сопротивление нагрузки может быть выбрано произвольно. [6]

Проверка фильтра тока обратной последовательности производится при закороченных зажимах 13, 15 и 17 и подаче на зажимы У, 3 и 5 тока прямой последовательности 1 5 / ом. [7]

Настройка фильтра тока обратной последовательности на минимум небаланса осуществляется следующим образом. [8]

Устройство содержит фильтр тока обратной последовательности ФТОП , к выходу которого через выпрямитель подключено пусковое реле Рпуск — После срабатывания этого реле запускается пульс-пара, образованная контактами и обмотками реле времени РВ и шагового искателя ШИ. Реле РВ и искатель ШИ срабатывают поочередно. При каждом шаге искателя его контакты вводят в цепь обмотки выходного реле РВЬ1Х сопротивление Доб меньшее, чем при предыдущем шаге. [10]

Как выполняется пассивный трансреакторный фильтр тока обратной последовательности . [11]

Анализ работы фильтров тока обратной последовательности ведется так же, как и фильтров напряжений обратной последовательности. Основные соотношения определяются построением векторных диаграмм для случаев прохождения по элементам фильтра составляющих тока прямой и обратной последовательностей. [12]

На выходе фильтра тока обратной последовательности для исключения влияния пятой гармонической составляющей на работу реле 1РТ имеется фильтр ( 1Др, 4С), настроенный на эту частоту. [13]

При испытании фильтра тока обратной последовательности реле , подключенные на его выход, должны быть отсоединены и вместо них должны быть присоединены измерительные приборы. [14]

Читайте также:  Линия передачи электрической энергии при постоянном токе

Источник



Фильтр тока нулевой последовательности

Фильтр напряжения нулевой последовательности.

Фильтр напряжения обратной последовательности.

Фильтр тока нулевой последовательности.

Фильтр тока обратной последовательности.

Фильтры симметричных составляющих тока и напряжения

При нарушении симметричного режима трехфазной системы в полных фазных токах и напряжениях наряду с током I1 и напряжением U1 прямой последовательности появляются составляющие обратной последовательности I2, U2и нулевой последовательности I, U.

Для выделения симметричных составляющих из полных токов и напряжений применяются специальные устройства — фильтры. Фильтром тока или напряжения симметричных составляющих называется электрическая схема, состоящая из трансформаторов, активных и реактивных сопротивлений, параметры которых подобраны таким образом, чтобы пропускать в реле, включенное на выходе фильтра, только составляющие одной определенной последовательности и не пропускать других.

Фильтр тока нулевой последовательности состоит из трех трансформаторов тока, вторичные обмотки которых включены параллельно, а к точкам соединения подключить обмотку реле КА (рис. 1.8, а).

В соответствии с методом симметричных составляющих первичный ток нулевой последовательности

При этом ток в реле Iр = Iа + Ib + Ic.

Для реальных ТТ с учетом их токов намагничивания и коэффициентов трансформации ток в реле

где Iнб = (IнамА + IнамВ + IнамС) / KI – ток небаланса.

Ток нулевой последовательности появляется при повреждениях на землю. В других режимах, когда он отсутствует, через реле проходит только небольшой ток небаланса, который появляется за счет погрешностей в работе фильтра и наличия некоторой несимметрии подводимых токов в нагрузке фильтра.

Рассмотренная схема используется обычно в защитах элементов сетей с заземленными нейтралями (трехтрансформаторный первичный фильтр тока нулевой последовательности).

Рис. 1.8.Фильтры тока нулевой последовательности

Применяется также однотрансформаторный первичный фильтр, который представляет собой специальный измерительный трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП). Трансформатор (рис. 1.8, б) состоит из тороидального магнитопровода М, на котором располагается вторичная обмотка. Магнитопровод надевается на трехфазный кабель К, который является первичной обмоткой ТТНП.

Первичный ток ТТНП – сумма фазных токов, проходящих по проводам кабеля. В нормальном режиме и при многофазных КЗ сумма фазных токов равна нулю, поэтому магнитный поток в магнитопроводе отсутствует, а ЭДС вторичной обмотки и ток в реле КА тоже равны нулю.

Существенное отличие ТТНП от трехтрансформаторного фильтра состоит в том, что его ток небаланса определяется только несимметрией расположения проводов фаз кабеля относительно магнитопровода и вторичной обмотки. Поэтому он значительно меньше тока небаланса трехтрансформаторного фильтра и обычно не превышает Iнб = 8. 10 мА.

Область применения ТТНП – защиты от замыкания на землю в системах с изолированной и компенсированной нейтралью.

Для повышения чувствительности защиты ТТНП выполняют с подмагничиванием. Сущность подмагничивания состоит в том, что с помощью дополнительной обмотки в ТТНП создается вспомогательный магнитный поток, благодаря которому трансформатор работает в оптимальном режиме, отдавая во вторичную цепь наибольшую мощность.

ТТНП с подмагничиванием используется в защитах от замыкания на землю синхронных генераторов.

РАЗДЕЛ 2. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Источник