Устройство для защиты от замыканий на землю в электрической сети с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей с изолированной нейтралью от замыканий на землю. Цель изобретения - повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса . При однофазных замыканиях на землю нагрузка на.трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе лиНИИ , из-за отсутствия обратного провода резко меняется. Это приводит к появлению разности потенциалов между нейтральными точками обмоток трансформаторов 7,8,9 тока и переменных резисторов 13,14,15. Исполнительньй орган срабатывает, подавая сигнал о наличии замыкания на линии. При настройке величины сопротивлений п еременных резисторов 13,14,15 подбираются такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности напряжение основной гармоники между нулевыми точками трансформаторов 7, 8,9 и переменных резисторов 13,14,15 равнялось бы нулю. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных трансформаторов тока 1,2,3 и сопро-, тивлени-я обмоток измерительных приборов 10,11,12 при изменении тока нагрузки линии от нуля до номинального изменяется незначительно, напряжение основной гармоники небаланса практически остается равным нулю. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает одновременно нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение осс 5Й ШЕв Т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 Н 02 Н 3/16

11 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3823802/24-07 (22) 10. 12,84 (46) 07.12.87. Бюл. Ф 45 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) В.И.Сукманов, А.A.Èåðåíêîâ, А.И.Селивахин, А.П.Кузнецов и Ф.Д.Кузнецов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Чернобровов Н.В. Релейная защита. — M. Энергия, 1971, с.220.

Авторское свидетельство СССР

В 399957, кл. Н 02 H 3/16, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛ10 В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей с изолированной нейтралью от замыканий на землю. Цель изобретения — повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса. При однофазных замыканиях на землю нагрузка на.трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе ли„„ЯО„„135В031 Д1 нии, из-за отсутствия обратного провода резко меняется. Это приводит к появлению разности потенциалов между нейтральными точками обмоток трансформаторов 7,8,9 тока и переменных резисторов 13,14,15. Исполнительный орган срабатывает, подавая сигнал о наличии замыкания на линии. При настройке величины сопротивлений переменных резисторов 13,14,15 подбираются такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности напряжение основной гармоники между нулевыми точками трансформаторов 7, 8,9 и переменных резисторов 13,14,15 равнялось бы нулю. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных трансформаторов тока 1,2,3 и сопро-, тивления обмоток измерительных приборов 10, 11, 12 при изменении тока нагрузки линии от нуля до номинального изменяется незначительно, напря жение основной гармоники небаланса практически остается равным нулю.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает одновременно нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение ос1358031 новной гармоники напряжения небалан- увеличение напряжения на выходе филь а на выходе фильтра и значительное тра в режиме замыкания на землю. 1ил .

1

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к устрой"ствам защиты от замыканий на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью. 5

Целью изобретения является повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства для защиты электрических сетей с изолированной нейтралью.

Устройство состоит из трех трансформаторов 1-3 тока, установленных в фазах 4-6 линии электропередачи.

К вторичным обмоткам 7-9, соединенным в полную звезду, подключены две полных звезды из постоянных резисторов 10-12 и переменных резисторов 20

13-15. Между нулевыми выводами резисторов 13-15 и обмоток 7-9 трансформаторов тока включен исполнительный орган 16.,Величины сопротивлений постоянных резисторов 10-12 принимаются не более известной величины сопротивления допустимой нагрузки на трансформаторы тока.

Минимальные значения сопротивлений переменных резисторов 13-15 уста- З0 навливаются не менее, чем на порядок больше значений сопротивлений резисторов 10-12.

В качестве резисторов 10-12 могут быть использованы токовые обмотки измерительных приборов, например амперметров и счетчиков активной энергии.

Так как эти приборы в схемах защиты и измерений обязательно присутствуют, то в целом устройство защиты еще бо- 40 лее упрощается.

В дальнейшем изложение ведется для схемы, где в качестве резисторов

10,11,13 используют обмотки измерительных приборов.

В нормальном режиме работы линии электропередачи режим работы трансформаторов тока с вторичными обмотками 7-9 определяется величиной тока в линии и сопротивлением измерительных приборов 10-12. Поскольку в диапазоне рабочих токов характеристики . трансформаторов 1-3 тока линейны, то при идентичности трансформаторов и одинаковых значениях сопротивлений измерительных приборов 10-12 разность потенциалов между нейтральными точками вторичных обмоток 7-9 трансформаторов тока 1-3 и измерительных приборов 10-12 равна нулю. B связи с этим отпадает необходимость в обратном проводе в схеме полной звезды.

Потенциал нейтральной точки звезды переменных резисторов 13-15 можно менять, изменяя величину сопротивлений резисторов, В устройстве величины сопротивлений переменных резисторов

13-15 при настройке подбираются такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности в линии напряжение основной гармоники между нейтралями вторичных обмоток 7-9 трансформаторов и переменных резисторов

13-15 равнялось нулю. Это легко удается осуществить и в том случае, когда характеристики измерительных трансформаторов 1-3 тока резко неидентичны. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных трансформаторов 1-3 тока и сопротивления обмоток измерительных приборов 10-12 прй изменении тока нагрузки линии от нуля до номинального изменяются незначительно, напряжение основной гармоники небаланса практически остается равным нулю. Третью гармонику напряжения небаланса фильтра токов нулевой последовательности можно легко отфильтровать в исполнительном органе 16 с помощью, например, простого заграждающего КС-фильтра. Влиянием высших гармонических составляющих, кратных

13580

Составитель Л.Васькова

Редактор Л.Лангазо Техред А.Кравчук

Корректор A.0бручар

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6003/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 трем, из-эа их малости можно пренебречь.

При однофазных замыканиях на землю нагрузка на трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе линии, из-эа отсутствия обратного провода резко изменяется. Последнее приводит к появлению разности потенциалов между нейтральными токами обмоток 7-9 трансформаторов тока и переменных резисторов 13-15. На входе исполнительного органа появляется напряжение, и он срабатывает, подавая сигнал о наличии замыкания на линии. 1б

Для обеспечения селективности действия исполнительный орган выполняется направленньм. Ток повреждения в случае двойного замыкания на землю, когда точки повреждения находятся íà 2р разных линиях распределительной сети, имеет значительную величину (первое значение порядка 1,5-2,0 кА). Это может привести к перенапряжениям на вторичных обмотках ТТ„ а также к вы- 2=" ходу из строя устройства. Поэтому необходимо правильно подобрать параметры устройства, например исполнительный орган должен иметь разделительный трансформатор, обеспечивающий малое 30 входное сопротивление, могут быть также использованы разрядники типа

РБ-2.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает одновременно

31

4 нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение основной гармоники напряжения небаланса на выходе фильтра, а также значительное увеличение напряжения на выходе фильтра в режиме замыкания на землю.

Формула изобретения

Устройство для защиты от замыканий на землю в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее подключаемые к фазным проводам Сети трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду, фазные выводы которых связаны с регулируемыми резисторами, соединенными в звезду, нулевой вывод которой подключен к одному выводу исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса, в него введены дополнительные три резистора, соединенные в звезду, выводы которой подключены к фазным выводам вторичных обмоток упомянутых трансформаторов тока, нулевой вывод которых соединен с другим выводом исполнительного органа, при этом сопротивления регулируемых резисторов, по крайней мере на порядок больше сопротивлений дополнительных резисторов.