Устройство для защиты воздушной линии электропередачи от обрыва проводов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 H 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3717476/24-07 (22) 02.04.84 (46) 23.01.86. Бюл. Р 3 (71) Московский ордена Трудового.

Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) В.П.Кобазев, Р,Ш.Сагутдинов, А.И.Селивахин и Х.M.Æåëèõîâñêèé (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 995190, кл. Н 02 Н 5/10, 1981

Авторское свидетельство СССР

У 1035715, кл. Н 02 Н 5/10, 1982. ,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ ОБPbIBA ПРОВОДОВ, содержащее первый источник тока непромышпенной частоты, состоящий из цепочек последовательно соединенных диодов и резисторов, присоединенных в конце линии электропередачи между каждой фазой и землей, !

„„Я0„„1206873 A второй источник тока непромышленной частоты, выполненный аналогично первому и присоединенный в начале линии, последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр оперативной частоты, селективный усилитель, пороговый и исполнительный органы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения работоспособности защиты при обрывах фазы в питающей сети и технологическом пофазном отключении проводов защищаемой воздушной линии, второй источник тока непромышпенной частоты подключен к трем фазам сети, а между его общей точкой и землей включен вновь введенный компенсирующий трансформатор тока, вторичная обмотка которого включена встречнопараллельно с вторичной обмоткой трансформатора тока нулевой последовательности, 1206873

Изобретение относится к защите воздушных линий напряжением О,38 кВ от обрыва фазных проводов и может быть использовано в городских и сельских сетях, состоящих из воздушных линий, для обнаружения обрыва проводов в линиях, питающих однофазную или смешанную нагрузку с трехфазными электродвигателями, оборудованные защитой от неполнофазных режимов. Кроме того, изобретение может применятся для защиты от обрывов проводов воздушных линий с пофазным управлением, питающих осветительную нагрузку.

Цель изобретения — обеСпечение работоспособности защиты при обрывах фазы в питающей сети и технологическом пофазном отключении защищаемой воздушной линии.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Питающий трансформатор 1 с помощью коммутационного аппарата 2, выполненного из трех однополюсных автоматов или контакторов, связан с воздушной линией, в конце которой присоединен первый источник 3 тока непромышленной частоты. В начале линии установлен трансформатор 4 тока нулевой последовательности, подключенный через трансреактор 5 к блоку 6 защиты, состоящего иэ последовательно включенных фильтра оперативной частоты, селективного усилителя, порогового и исполнительного органов. К выходным зажимам коммутационного аппарата 2 присоединен второй источник 7 тока непромьшленной частоты, общая точка которого через первичную обмотку компенсирующего трансформатора 8 тока связана с землей, а вторичная обмотка включена встречно-параллельно вторичной обмотке трансформатора 4 тока.

В нормальном режиме работы воздушной линии 0,38,кВ существует напряжение между каждым фазным проводом и землей, которое прикладывается к цепочкам диод-резистор источников 3 и 7 тока. Через эти цепочки протекают импульсы тока отрицательной полярности, совпадающие с напряжением той фазы, к которой подключены диоды с резисторами.

Однополупериодный ток содержит помимо постоянной составляющей еще первую, вторую, четвертую и т.,ц.

55 гармоники. Первая гармоника тока равна 50 Гц. Все другие гармоники тока имеют соответственно удвоенную

Р учетверенную и т.д. частоту тока.

Токи непро.;ышленной частоты, создаваемые цепочками диод-резистор, при одинаковых по величине резисторах образуют симметричную трехфазную систему токов непромышленной частоты как у первого, так и у второго источников тока. Следовательно, сумма мгновенных токов первого источника 3 тока, протекающих по фазным проводам воздушной линии (первичной обмотке ТТНП), и второго источника 7 тока, протекающих по первичной обмотке компенсирующего трансформатора 8 тока, равна нулю.

Поэтому сигнал на непромышленной частоте, снимаемый с трансреактора 5, отсутствует. Блок защиты не срабатывает. Линия находится под напряжением.

При обрыве одного или двух проводов воздушной линии электропередачи результирующий ток источника 7 на непромышленной частоте близок к нулю. Сигнал на непромышленной частоте во вторичной обмотке трайс1 форматора 4 тока определяется действием двух или одной цепочки диодрезистор первого источника 3 тока.

Этот сигнал проходит через трансреактор 5 и вызывает срабатывание выходного реле блока 6 защиты и от-. ключение коммутационного аппарата 2.

При обрыве фазы в питающей сети или отключении одного или двух фазных проводов, например, при управлении наружным освещением исчезает напряжение на одном или двух проводах защищаемой линии. Следовательно„ нарушается симметрия токов непромышленной частоты. создаваемых первым и вторым источниками тока. В этом случае по первичной обмотке транс— реактора 5 проходит разность токов, создаваемая обоими источниками 3 и 7 тока. Так как в источниках в работе будет одинаковое число цепочек диод-резистор, то вторичные токи компенсирующего трансформатора 8 тока и трансформатора 4 тока нулевой последовательности равны. Результирующий ток, проходящий по первичной обмотке трансреактора 5, близок к нулю. Благодаря этому сигнал на оперативной .частоте на выходе блока 6 защиты отсутствует. Воздушная линия

120Ü873

Составитель Л.Васькова

Редактор Г.Волкова Техред N,Ïàðoöàé Корректор Л.Пилипенко

Заказ 872б/55 Тираж 61ь Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектная, 4 находится под напряжением, снабжая электроэнергией потребители.

Для уменьшения расхода энергии на создание компенсирующего тока сопротивления источника 7 тока могут быть выбраны больше сопротивлений источника 3 тока. При этом необходимо выполнить условие

1т 1ттмп +t KTT т т и т э ы

"2 ттнд 1 ктт где 14!ттнп и 1!2 ттн,т но число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора тока нулевой последовательности, 1 1ктт и 1 2 ктт соот число витков первичной и вторичной обмоток компенсирующего трансформа тора тока.

Как известно оборвавшийся провод, находящийся под напряжением, всегда представляет опасность для людей и животных, поэтому для исключения опасности поражения электрическим током необходимо отключение поврежденной линии.

При неполнофазнам режиме в питающей сети или отключении одной из фаз защищаемой воздушной линии возможен обрыв фазных проводов, находящихся под напряженнем и отключенных от источника напряжения.

Если произошел обрыв фазнаго провода, находящегося. под напряжением, то нарушается равенство вторичных токов компенсирующего трансформатора 8 тока и трансформатора 4 тока

1 нулевои последовательности. Это вызвано тем, что у источника 3 в работе находится меньшее число цепочек диод-резистор. Таким образом, через первичную обмотку трансреактора 5 пройдет результирующий ток, вызывающий срабатывание выходного реле блока защиты и отключение поврежденной линии.

Если произошел обрыв фазного провода отключенного от источника напряжения, то при его контакте с оставшимися в работе проводами он также оказывается пад напряжением и является очагом электротравм. Рассмотрим два случая обрыва фазнога провода, а именно оборвавшийся провод соединен с источником 3 тока и оборвавшийся провод соединен с питающей подстанцией, !

О (В первом случае, когда оборвавшийся провод соединен с источникам 3 тока, нарушается равенство токоЬ, создаваемых первым и вторым

1S источниками тока, так как к одной из фаз линии будут подключены две цепочки диод-резистор источника 3.

В результате через первичную абматK) трансреактара пройдет так непро20 мьпиленнап частоты, который вызывает срабатывание выходного реле блока зашиты и отключение поврежденной ли ии

Ва втором случае, когда оборвавшийся провод соединен с трансформаторной падстанцней, к одной из фаз линии будут падключень1 две цепочки диод-резистор второго источника 7

30 тока. Так цепочки диод-резистор

У связанной с поврежденным проводом, проходит ат шнн подстанции к месту контакта, а затем возвращается к шинам подстанции па исправному фазному проводу. Поэтому так данной цепочки на трансформатор тока нуле— вай последовательности не воздействует. Так как количество цепочек, подключенных к линии у первого и второга источников така различна, та условие компенсации токов, индуктируемьм ва вторичных обмотках ТТНП, и трансформатора 7 тока на непрамышленкой частоте нарушается. На вход блока защиты приходит сигнал, вызывающий срабатывание выходнога реле и отключение поврежденной линии.