168034. lajstromszámú szabadalom • Vezérelt zárlatkorlátozó fojtótekercs közép-áé és nagyfeszültségű villamos hálózatok zárlatvédelmére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 168034 Nemzetközi osztályozás: /i6££^^IEcd\\. Bejelentés napja: 1973. XI. 2. (GO-1247) Közzététel napja: 1975. VIII. 28. Megjelent: 1976. XI. 30. H 02 h 9/02 •F^^i'tó^v^BI Bejelentés napja: 1973. XI. 2. (GO-1247) Közzététel napja: 1975. VIII. 28. Megjelent: 1976. XI. 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Bejelentés napja: 1973. XI. 2. (GO-1247) Közzététel napja: 1975. VIII. 28. Megjelent: 1976. XI. 30. '---_:._l_^,^í GYÖRGYI Viktor villamosmérnök, Felcsút Vezérelt zárlatkorlátozó fojtótekercs közép-.és nagyfeszültségű villamoshálózatok zárlatvédelmére 1 A találmány tárgya zárlatkorlátozó fojtótekercs közép- és nagyfeszültségű villamos hálózatok zárlati védelmére, melynek tekercsrendszere vasmagon van kialakítva, a tekercsek kapcsolata pedig vezérelt félvezetőkkel vagy gyorskapcsolókkal van biztosítva oly módon, hogy impedanciájuk tág határok között változtatható. A zárlat-korlátozó fojtókercsek szerepe, azok fontossága és számos kialakítási módja már régóta ismert. Légmagos zárlatkorlátozó fojtótekercset gyárt például a Csepeli Transzformátorgyár 10, 20 és 30 kV feszültségre. Nagyobb méretben (110-200 kV feszültségre) a Ganz Villamos Művek fejlesztett ki zárlatkorlátozó fojtótekercseket. Légmagos ikerfojtótekercsek pedig a szovjet szakirodalomból általánosan ismertek. A hagyományos fojtótekercsek abszolút védelmet nem nyújtanak. A villamos hálózatok legkedvezőtlenebb üzemállapota ugyanis a zárlat. Ilyenkor a névleges áramok nagyságrenddel többszörös értékei léphetnek fel, amelyek nagy termikus és dinamikus igénybevételeket jelentenek a hálózat, valamint hálózatra kapcsolt villamos készülékek számára. Zárlat keletkezésekor védelem működteti a megszakítót, amely képes a nagy zárlati áramot fenntartó kört bontani. A hálózat zárlati árama a feszültségből és a hálózat zárlati körére vonatkozó hurok-impedanciából határozható meg. Ha a nagy vagy középfeszültségű hálózatok kedvező méretezéséből adódó hurokimpedanciát tekintjük a zárlatkorlátozás mértékének, akkor igen nagy zárlati áramot kapnánk, amelynek lekapcsolása készülék-technikailag nagy problémát jelent, a hálózat és a transzformátor szempontjából rövid ideig tartó zárlati áram viszont elektrodina-5 mikus hatása miatt súlyos meghibásodásokat okozhat. Éppen ezért szabvány rögzíti, hogy mekkora lehet a hálózaton kialakuló zárlati áram maximuma. Ha méretezéssel nem lehet a hálózati impedanciát a • megfelelő mértékűre növelni, akkor egyéb úton 10 szükséges a növelést végrehajtani. Gyakorlatilag ez úgy történik, hogy a hálózattal fázisonként zárlatkorlátozó fojtótekercset kötnek sorba, melyek növelik a hálózat impedanciáját olyan mértékben, hogy a zárlati áramot a szabványban előírt értékű áramra 15 korlátozzák. Az ismert zárlatkorlátozó fojtótekercsnek azonban sok kedvezőtlen hatása van. Rajtuk keresztül ugyanis a terheléssel arányos áram folyik, s ez az állandó terhelés nagy veszteséget jelent. E veszteségek közül 20 legjelentősebb az induktív feszültségesés. A zárlatkorlátozó fojtótekercs meddő teljesítményt fogyaszt, tehát rontja a hálózat teljesítménytényezőjét. Légmagos fojtótekerccsel csak a zárlati áram bizonyos mértékű korlátozását lehet elérni. A zárlat teljes 25 megszüntetésére drága megszakító berendezéseket alkalmaznak, azonban a megszakító teljes kikapcsolásáig a zárlati áram néhány periódusa a hálózatot terheli. A zárlati áram kikapcsolásakor hátrány még az, hogy a visszatérő feszültségre a hálózati paramé-30 terektől függő rárezgési feszültség szuperponálódik, 168034 1