Способ контроля обрыва нулевого провода и обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора

Авторы патента:

H02J13/00 - Схемы устройств для обеспечения дистанционной индикации режимов работы сети, например одновременная регистрация (индикация) включения или отключения каждого автоматического выключателя сети; схемы устройств для обеспечения дистанционного управления средствами коммутации в сетях распределения электрической энергии, например включение или выключение тока потребителям энергии с помощью импульсных кодовых сигналов, передаваемых по сети

H02H5/10 - реагирующие на механическое повреждение, например на обрыв линии, разрыв цепи заземления

Владельцы патента RU 2551657:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора. Согласно способу если при исчезновении тока в нулевом проводе система фазных напряжений стала несимметричной, когда фазные напряжения по абсолютной величине разные и меняются как в сторону уменьшения, приближаясь к нулевому значению, так и в сторону увеличения, приближаясь к линейному значению, в зависимости от включения или отключения однофазных потребителей, то делают вывод об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля обрыва нулевого провода и обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Известен способ автоматического контроля параметров нулевого провода воздушных линий 0,4 кВ, заключающийся в измерении разности тока в нулевом проводе в начале линии и тока в нулевом проводе за первым повторным заземлителем. И если эта разность превышает минимально допустимое значение для нормального режима работы, то отключают контролируемую линию [патент RU 2356151 C1, кл. H02J 5/10, опубл. 20.05.2009, бюл. №14].

Недостатком известного способа является невозможность с его помощью осуществления контроля обрыва нулевого провода и обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Согласно предлагаемому способу, если при исчезновении тока в нулевом проводе система фазных напряжений стала несимметричной, когда фазные напряжения по абсолютной величине разные и меняются как в сторону уменьшения, приближаясь к нулевому значению, так и в сторону увеличения, приближаясь к линейному значению, в зависимости от включения или отключения однофазных потребителей, то делают вывод об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;

- на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1.

Схема (см. фиг.1) содержит: силовой трансформатор 1; 2, 3 и 4 - переменные сопротивления разных фаз линии; 5, 6 и 7 - линейные провода линии; 8 - нулевой провод линии; 9, 10 и 11 - повторные заземления нулевого провода; 12 - точка обрыва нулевого провода; 13 - точка обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой соединения вторичных обмоток трансформатора; 14 - контур заземления подстанции; 15, 16 и 17 - нулевые токи, которые потекут через повторные заземления 9, 10 и 11 в случае обрыва нулевого провода, например, в точке 12 (см. фиг.1); элемент НЕТ 18; 19 - датчик тока (ДТ); 20, 21 и 22 - датчики напряжения (ДН); 23 - элемент И; 24 - регистрирующее устройство (РУ).

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, имеют вид (см. фиг.2): 25 - на выходе элемента 18; 26 - на выходе элемента 19; 27 - на выходе элемента 20; 28 - на выходе элемента 21; 29 - на выходе элемента 22; 30 - на выходе элемента 23; 31 - в РУ 24.

На фиг.2 также показаны: t₁ - момент времени обрыва соединения контура заземления с нейтральной точкой соединения вторичных обмоток трансформатора и обрыва нулевого провода при несимметричной нагрузке; t₂ - момент времени, когда в линии наступил режим симметричной нагрузки; t₃ - момент времени, когда в линии наступил режим несимметричной нагрузки.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы подстанции, когда нет обрывов в точках 12 и 13 (фиг.1) как в режиме симметричной, так и в режиме несимметричной нагрузок, фазные напряжения между проводами 5 и 8, 6 и 8, 7 и 8 равны по абсолютной величине и образуют трехфазную симметричную систему напряжений. При этом в режиме симметричной нагрузки ток в нулевом проводе равен нулю, а в режиме несимметричной нагрузки ток в нулевом проводе определяется векторной суммой фазных токов и не равен нулю. На фиг.2 режим симметричной нагрузки наблюдается в течение времени от t₂ до t₃. В остальные промежутки времени от t₀ до t₂ и от t₃ и далее наблюдается несимметричный режим нагрузки. В связи с тем, что на первый вход элемента И 23 поступает сигнал только с ДТ 18, а на второй, третий и четвертый входы этого элемента, в связи с тем что трехфазная система напряжений симметрична, сигналы не поступают, поэтому схема находится в режиме контроля.

При обрыве нулевого провода, а также обрыве соединения между контуром заземления подстанции и нейтральной точкой соединения вторичных обмоток трансформатора (см. фиг.1, точки 12 и 13) при несимметричной нагрузке векторная сумма фазных токов не равна нулю, и если при обрыве только нулевого провода в точке 12 нулевой ток 15, 16 и 17 мог проходить к трансформатору 1 через повторные заземления нулевого провода 9, 10 и 11, то в рассматриваемом случае пути для прохождения нулевого тока нет, поэтому с ДТ 18 сигнал исчезнет (фиг.2, диагр. 25) и появится сигнал на выходе элемента НЕ 19 (фиг.2, диагр. 26), который поступит на первый вход элемента И 23. Однако условие первого закона Кирхгофа - векторная сумма токов в узле равна нулю - должно выполняться. Поэтому падения напряжений на разных фазах будут распределяться пропорционально сопротивлению этих фаз и поскольку при несимметричных нагрузках сопротивления фаз разные, то и падения напряжений на фазах будут разные - появляется несимметрия фазных напряжений (перекос напряжений). Это приведет к появлению выходных сигналов с ДН 20, 21 и 22 в момент времени t₁ (фиг.2, диаграмма 27, 28 и 29), когда к обрыву нулевого провода в точке 12 добавится еще и обрыв соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой соединения вторичных обмоток трансформатора в точке 13. Эти сигналы поступят на второй, третий и четвертый входы элемента И 23, он срабатывает (фиг.2, диаграмма 30). Сигнал этого элемента поступит в РУ 24, и в нем появится информация об обрыве нулевого провода и обрыве соединения между контуром заземления подстанции и нейтральной точкой трансформатора (фиг.2, диагр. 31).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить информацию об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Способ контроля обрыва нулевого провода и обрыва соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора, заключающейся в измерении тока в нулевом проводе, отличающийся тем, что если при исчезновении тока в нулевом проводе система фазных напряжений стала несимметричной, когда фазные напряжения по абсолютной величине разные и меняются как в сторону уменьшения, приближаясь к нулевому значению, так и в сторону увеличения, приближаясь к линейному значению, в зависимости от включения или отключения однофазных потребителей, то делают вывод об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля двойного ложного отключения головного выключателя линии кольцевой сети. Технический результат - расширение функциональных возможностей путем получения информации о двойном ложном отключении головного выключателя линии кольцевой сети.

Способ контроля обрыва линейного и нулевого проводов линии электропередачи // 2551384

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа.

Способ контроля успешного и неуспешного автоматического повторного включения выключателей с определением вида короткого замыкания в секционированной линии кольцевой сети // 2551380

Изобретение относится к автоматике электрических цепей и предназначено для контроля успешного и неуспешного автоматического повторного включения (АПВ) выключателей с определением вида короткого замыкания (КЗ) в секционированной линии кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции.

Способ контроля успешного автоматического включения резерва шин двухтрансформаторной подстанции // 2551379

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля успешного автоматического включения резерва шин двухтрансформаторной подстанции.

Интеллектуальная сеть // 2546320

Изобретение относится к системе и способу сбора данных на различных участках отраслевой сети и анализу собранных данных. Технический результат - улучшенное управление отраслевой системой.

Способ л.д. сурова контроля успешного автоматического повторного включения головного выключателя линии без промежуточных включений на короткие замыкания // 2543073

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для успешного автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии без промежуточных включений на короткие замыкания (КЗ).

Способ контроля ложного отключения и успешного автоматического повторного включения головного выключателя линии кольцевой сети // 2543072

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля ложного отключения и успешного автоматического повторного включения головного выключателя (ГВ) линии кольцевой сети.

Способ контроля успешного или неуспешного включения выключателя сетевого резерва с определением отключившихся выключателей и поврежденного участка линии кольцевой сети // 2543067

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа.

Способ контроля отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва при восстановлении нормальной схемы работы кольцевой сети // 2542754

Способ л.д. сурова контроля включения сетевого резерва после срабатывания делительной автоматики секционирующего пункта линии кольцевой сети // 2542751

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Способ контроля обрыва линейного и нулевого проводов линии электропередачи // 2551384

Способ устранения неисправности в линии постоянного тока высокого напряжения, установка для передачи электрического тока по линии постоянного тока высокого напряжения и преобразователь переменного тока // 2550138

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в линиях постоянного тока высокого напряжения, к которой через автономный преобразователь подключена сеть переменного тока.

Силовой трансформатор // 2540687

Изобретение относится к трансформаторам и предназначено для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения этой же частоты.

Детектор повреждения линии // 2516299

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе обнаружения повреждения для обнаружения повреждений линии на электродной линии в системе HVDC.

Способ автоматического контроля параметров нулевого провода воздушных линий 0,4 кв // 2356151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты потребителей электрической энергии от перенапряжений, вызванных ухудшением параметров нулевого провода или его обрыва, и для обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Устройство для восстановления напряжения фазы в трехпроводной сети // 2353038

Изобретение относится к области электротехники. .

Устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кв // 2348094

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обеспечения электро- и пожаробезопасности при эксплуатации электроустановок путем надежного отключения потребителей при однофазных повреждениях изоляции.

Устройство защитного отключения // 2273936

Изобретение относится к защите электроустановок напряжением до 1000 В от аварийных режимов, которые могут вызвать электропоражения людей и сельскохозяйственных животных, а также пожары от коротких замыканий.

Устройство контроля непрерывности нулевого проводника в воздушных линиях 0,4 кв // 2230415

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для защиты потребителей электрической энергии от перенапряжений, вызванных обрывом нулевого провода, и для обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Система бесперебойного электропитания потребителей переменного тока и напряжения // 2208285

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесперебойного электропитания ответственных потребителей: станков с ЧПУ, микропроцессорной техники, технологических устройств, не допускающих перерыва в электроснабжении.

Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой // 2557663

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к повышению качества электрической энергии в линиях с распределенными параметрами среднего, высокого и сверхвысокого напряжения. Изменение первичных параметров линии электропередачи в процессе эксплуатации связано с изменением величины стрелы провеса линейного провода линии электропередачи. Для трех линейных проводов, входящих в состав трехфазной трехпроводной линии электропередачи (ЛЭП) (2), расположенных на опорах (1), предложено их стрелы провеса оценивать одним дальномером (24), работающим в режиме реального времени, который расположен в поддерживающей конструкции на этих линейных проводах и объединяющей при помощи полимерных изоляторов (3) все линейные провода. Поддерживающие конструкции из полимерных изоляторов с дальномерами располагаются в некоторых местах или на протяжении всей длины линии электропередачи. Дальномеры получают питание от накапливающей электроэнергию батареи (20), в свою очередь, получающей электроэнергию от солнечной батареи (10). В результате сравнения в процессоре величин действительные величины стрелы провеса провода, только что косвенно измеренные, учитываются в специализированной программе. Изобретение обеспечивает уменьшение потерь электрической энергии и повышение пропускной способности ЛЭП. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.