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

В табл. 4.2 даются те же параметры, что и в табл. 4.1 для фильтров напряжения. Значения потребления и активной мощности

k. В данном случае удобнее определять коэффициент k, на который следует разделить (а не умножить) все сопротивления единичного фильтра. Тогда, учитывая, что потребление, активная мощность и мощность нагрузки прямо пропорциональны квадрату тока на входе и обратно пропорциональны принятому значению масштаб­ ного коэффициента k, получаем выражения:

Выражения (4.31) -г- (4.33) для фильтров тока аналогичны выра­ жениям (4.22) -г- (4.24) для фильтров напряжения.

Все описанные до сих пор свойства фильтров тока аналогичны соответствующим свойствам фильтров напряжения. Однако есть и некоторые особенности фильтров тока.

Первой такой особенностью является выбор и расчет фильтров така, содержащих емкости. При применении в качестве источников тока измерительных трансформаторов тока с номинальным то­

ные сопротивления, а соответствующие им емкости получаются неконструктивно большими. Для уменьшения этих емкостей необ­ ходимо уменьшить токи на входе, что обычно осуществляется про­

приведенные к первичной стороне трансформаторов тока, остаются неизменными. Они определяются делением сопротивлений единич­ ного фильтра на масштабный коэффициент k, найденный из выра­ жений (4.31) н- (4.33). Действительное же сопротивление элемента на вторичнй стороне трансформатора тока в п \ раз больше.

Чем больше коэффициент трансформации пт, тем больше сопротивления элементов и меньше необходимая емкость. Однако коэффициент пт не может быть сделан слишком большим, так как

проще всего соединить вторичные обмотки измерительных транс­ форматоров тока в треугольник. Однако в ряде случаев для целей защиты и автоматики нужен ток нулевой -последовательности, для получения которого необходимо соединять трансформаторы тока

в звезду.

При соединении трансформаторов тока в звезду нулевая после­ довательность может быть исключена применением промежуточных трансформаторов. В качестве примера на рис. 4.21 показаны два варианта такой схемы. Этот способ наиболее целесообразен для фильтров, содержащих емкости, когда промежуточные трансфор­ маторы все равно необходимы. Однако для безъемкостных фильт­ ров применение промежуточных трансформаторов усложняет устройство.

164

Во многих случаях компенсация нулевой последовательности может быть осуществлена присоединением нулевого провода к соответствующей точке фильтра. Подобные схемы для фильтров

Рис. 4.22. Исключение нулевой последовательности соответствую­ щим присоединением нулевого провода к фильтру тока:

№ 1, 2, 3 и 5 табл. 4.2 показаны на рис. 4.22. При этом для фильтров № 1, 2 и 3 требуется один дополнительный промежуточ­ ный трансформатор вместо двух по рис. 4.21. Схема фильтра № 5 практически не усложняется.

§ 4.9. Фильтры нулевой последовательности

Большая часть сказанного о фильтрах обратной последо­ вательности относится и к фильтрам нулевой последовательности. Выражения (3.2), (4.6) и (4.7) справедливы и для фильтров ну­ левой последовательности. Справедливы и выражения (4.9) и (4.10), (4.26) и (4.27) при замене U2 на U0 и 12 на /о. Максималь­ ная мощность на нагрузке также имеет место при условии (4.8).

165

Для фильтров нулевой последовательности могут быть опреде­ лены также энергетические показатели, а и р , найденные по (4.11) и (4.12), и показатель у по (4.15).

Особенностью фильтров нулевой последовательности является их простота. Часто фильтрация осуществляется непосредственно

напряжения выполнен трехфазным, то он должен иметь четвертый (или четвертый и пятый) стержень для создания замкнутого пути по стали магнитному потоку нулевой последовательности, как по­ казано на рис. 4.25.

166

При выполнении фильтров непосредственно обмотками измери­ тельных трансформаторов в большинстве случаев сопротивление нагрузки несоизмеримо с внутренним сопротивлением фильтров. Для фильтров напряжения сопротивление нагрузки несоизмеримо больше внутреннего сопротивления фильтра и поэтому в выраже­ нии (3.2) последним можно пренебречь. Тогда, учитывая, что

Ux.x— mUo, находим

Для фильтров така сопротивление нагрузки часто несоизмеримо меньше внутреннего сопротивления фильтра. Тогда, согласно выра­ жению (4.7) и учитывая, что 1к=т10,

Если известна мощность нагрузки при заданном значении U0 или /0, то можно по (4.35) или (4.37) найти сопротивление 2нагр.

Пример^ 4.4. Необходимо выполнить реле напряжения нулевой последова­ тельности с регулировкой напряжения срабатывания от U0 = 1500 в до ^о = 6000 в. Реле предназначено для подключения к трансформаторам напря­ жения, имеющим схему соединения по рис. 4.23 и коэффициент трансформации

в каждой фазе, равный (ПООООА/Д)) : 100. Для осуществления реле исполь­ зуется магнитная система Э-520, имеющая мощность срабатывания, регулируе­ мую пружиной в пределах от S cp.uhb=0,06 ва до S o p ra n o =0,24 ва. Дополни­

тельная регулировка осуществляется переключением двух обмоток реле с по­ следовательного на параллельное соединение.

Очевидно, что наибольшее напряжение срабатывания £Уо=6000 в соответ­ ствует наибольшей затяжке пружины, т. е. S cp = 0,24 ва и последовательному

соединению обмоток. Тогда, согласно (4.35),

2нагр = "J2^o/SHarp = 4,73г • 10—6 • 60002/0 ,24 = 3350 ом.

Уменьшение затяжки пружины до минимальной приводит к уменьшению мощности срабатывания S Barp в четыре раза. Переключение обмоток реле на параллельное соединение приводит к уменьшению zHarp в четыре раза. При этом напряжение срабатывания, равное, согласно (4.35), U0 — y^S„arpzHarplm, уменьшается в четыре раза, т. е. до £/о=1500 в.

Из полученных результатов видно, что даже при параллельном соединении

167