Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

<кнх требований. При всех несимметричных повреждениях напря­ жение прямой последовательности остается достаточно большим. Вследствие ограниченных требований к чувствительности потреб­ ление фильтров прямой последовательности невелико даже при относительно низких показателях а и р.

В большинстве случаев выбор типа фильтра напряжения пря­ мой последовательности определяется только его простотой. Наи­ большее распространение получил фильтр № 2 (см. табл. 4.1) с взаимной заменой двух фаз. Этот фильтр имеет простую схему

ине содержит индуктивностей.

Внекоторых случаях, когда к устройству предъявляется требо­

вание высокой точности, приобретает значение отклонение тока в нагрузке от расчетного значения при изменении внешних условий и особенно частоты.

Если к фильтру напряжения прямой последовательности при­ ложена система напряжений прямой последовательности, то в нагрузке при номинальной частоте f„0M протекает некоторый ток

/Цагр. При отклонении частоты от номинального значения на Af ток

внагрузке изменяется и приобретает значение / Нагр + Л/нагр. Изме­

нение тока Д/нагр пропорционально значению тока / Нагр и отклоне­ нию частоты (при достаточно малых отклонениях):

Коэффициент X является комплексной величиной и зависит от типа фильтра и от сопротивления нагрузки. Чем меньше коэффи­

циент X, тем меньше изменяется ток в нагрузке при изменении частоты, т. е. тем точнее будет работать устройство, питающееся от данного фильтра.

В {Л. 18] указываются методы определения показателя Я и даются его значения для некоторых фильтров и типов нагрузки.

§4.8. Фильтры тока прямой

иобратной последовательности

Фильтры тока во многом аналогичны фильтрам напря­ жения. Одним из основных параметров фильтра напряжения яв­ ляется отношение холостого хода. Аналогичным параметром для фильтра тока является о т н о ш е н и е к о р о т к о г о з а м ы к а ­ ния. Так, для фильтра тока обратной последовательности отноше­ ние короткого замыкания

ные вторичные зажимы фильтра при наличии на входе тока обрат­ ной последовательности /г).

157

Отношение короткого замыкания может быть определено из опыта короткого замыкания. Как и для фильтра напряжения, наи­ более удобны два варианта:

1. К первичным зажимам подводится симметричная система

шение короткого замыкания определяется делением тока короткого замыкания /к на ток обратной последовательности на входе

h = I l V 3 (рис. 4.17, б). Если трудно создать систему трех симмет­ ричных токов, то применяется второй способ.

Все оказанное справедливо и для фильтров тока прямой после­ довательности. Только в (4.26) ток обратной последовательности Д заменяется током прямой последовательности /i и в опыте рис. 4.17, а ,к первичным зажимам подводится симметричная сис­ тема токов прямой последовательности.

Вторым параметром, как и для фильтра напряжения, является внутреннее сопротивление. Оно замеряется со стороны вторичных зажимов, но при разомкнутых первичных, в отличие от фильтра напряжения, для которого оно замерялось при закороченных за­ жимах. Способы определения внутреннего сопротивления были рассмотрены в § 3.5. Для фильтра тока, как и для фильтра напря­ жения, справедливы эквивалентные схемы (см. рис. 4.8 и 4.9),

а также выражения (3.2), (4.6) и (4.7).

Максимальная мощность на нагрузке для фильтра тока обрат­ ной последовательности, как и для фильтра напряжения, дости­

Выражение (4.27) аналогично (4.10), но значение для mU2 = Ux.s фильтра напряжения заменено, согласно (4.6), на / К2 В„ = tnI2Zmt

158

для фильтра тока. Для фильтра тока прямой последовательности величина / 2 в (4.27) должна быть заменена на 1\.

Относительно потребления фильтра тока можно повторить все те же соображения, которые были высказаны о потреблении фильт­ ра напряжения. Как и тип фильтра напряжения, тип фильтра тока характеризуется энергетическими показателями а и р , определяе­ мыми по (4.11) и (4.12).

Понятию первичного напряжения небаланса для фильтров на­ пряжения обратной последовательности аналогично понятие пер­ вичного тока небаланса для фильтров тока обратной последова­ тельности. П е р в и ч н ы м т о к о м н е б а л а н с а называется ток обратной последовательности, который необходимо подвести к пер­ вичным зажимам фильтра, чтобы скомпенсировать вторичный ток (небаланса), вызванный первичным током прямой последователь­ ности. Этот первичный ток небаланса также не зависит от сопро­ тивления нагрузки и определяется показателем

последовательности 1\\ h — параметр, отклонение которого от рас­ четного значения вызвало появление небаланса.

Для фильтров тока прямой последовательности, как и для фильтров напряжений, изменение частоты вызывает отклонение вторичного тока от расчетного значения, определяемое выражением

(4.25). Значение к является показателем фильтра.

Аналогично потенциальной диаграмме фильтра напряжения в режиме холостого хода может быть построена диаграмма токов для фильтра тока в режиме короткого замыкания.

На рис. 4.18 дана схема простейшего фильтра тока обратной последовательности, аналогичная схеме рис. 4.11 для фильтра на­

159

пряжения. На рис. 4.18 показан режим короткого замыкания фильтра. В этом режиме распределение тока 1А на токи 1Ах и 1Ау зависит только от элементов плеча А. Токи пропорциональны про­ водимостям соответствующих элементов. Аналогично происходит и распределение тока / с на токи 1Сх и 1Су-

На рис. 4.19 показана диаграмма токов в фильтре для случая, когда к первичным зажимам подведена система токов прямой

последовательности. При этом токи 1А, 1В и /с образуют правиль­ ный треугольник. Поскольку ток / к между зажимами х и у должен

в этом случае отсутствовать, сумма токов 1Ах+1сх= 0, что и показа­ но на диаграмме. Кроме того, по первому закону Кирхгофа

образованию рис. 4.12 в 4.13. По тем же причинам, что и при вы­ воде выражения (4.16),

Таким образом, диаграмма рис. 4.19 дает возможность опреде­

Аналогично единичным фильтрам напряжения единичные фильтры тока являются представителями определенных типов фильтров. В табл. 4.2 даны параметры и показатели единичных фильтров тока обратной последовательности, обладающих более высокими показателями.

160