Устройство для защиты линии электропередачи с ответвлениями от обрыва фазных проводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) ИИ Н 02 Н 5/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР21) 3410 805/2 4-0 7(72) Х.И,Желиховский и В.П.Кобазев (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени пОлитехнический институт (53) 621,316.925044.8)56) 1. Авторское свидетельство СССР М 573836, кл. Н 02 Н 5/10, 03.10.78.2, Авторское свидетельство СССР Р 714562, кл. Н 02 Н 5/10, 03.03.78. 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ ОБРЫВА ФАЗНЫХ ПРОВОДОВ, содержащее основные источники оперативного тока непромышленной частоты, включенные в конце каждого защищаемого ответвления линии электропередачи между Фазными проводами и землей, а также установленные в начале линии элек 035715 А тропередачи последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр оперативнойчастоты, селективный усилитель, пороговый орган и исполнительный орган,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения области использования, введены дополнительные источники оперативного тока, установленныев начале линии электропередачи ивключеннйе между фазными проводамии землей, причем количество дополнительных источников выбрано из условия равенства общего количества основных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фаэныепровода дополнительных источниковпропущены через окно магнитопроводаупомянутого трансформатора тока нулевой последовательности,С:О 15 20 25 40 45 50 60 65 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамзашиты воздушных линий 0,38 кВ отобрыва одного или двух фазных проводов,Известно устройство для защитытрехфазной сети от обрыва фазы, содержащее датчики тока в каждой фазе,выходы которых через трехфазныйоднополупериодный мост, фильтр нижних частот и пороговый элемент присоединены к исполнительному элементу 1,Нагрузки воздушных линий с глухозаземленной нейтралью 0,38 кВ городских "и сельских сетей являются, какправило, однофазными, включеннымимежду тем или иным фазным проводоми нулевым проводом на напряжение220 В. При таком включении нагрузок(потребителей ) в сеть нагрузка потоку каждого фазного провода зависитот того, какое количество токоприемников и какой мощности присоединенов каждый данный момент к соответствующей Фазе сети. Поэтому, практически, всегда величины токов в фазных проводах сети неодинаковы, что может привести к ложному срабатыванию. защиты.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для защиты участка трехфазнойлинии от обрыва одного из фазных проводов, содержащее источник оперативного тока в виде искусственной трехфазной симметричной нагрузки, в цепькоторой включен фильтр токов обратной последовательности, выход которого подключен к блоку защиты, соединенному с исполнительным органом 2.Недостатками этого устройства являются невозможность осуществлениязащиты от обрыва фазных проводовразветвленной воздушной линии (двухфазной или однофазной линии ), а такженеобходимость передачи сигнала наотключение из конца линии к началу,в подстанцию,Цель изобретения - расширение области использования устройства путемобеспечения воэможности его применения на линиях с ответвлениями, содержащими неполное число фаз.Поставленная цель достигаетсятвм, что в устройство для защиты линии электропередачи с ответвлениямиот обрыва Фазных проводов, содержащее асновные источники оперативноготока непромышленной частоты, включенные в конце каждого защищаемого ответвления линии электропередачи между фазными проводами и землей, а также установленные в начале линии электропередачи последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр оперативнойчастоты, селективный усилитель, пороговый орган н исполнительный орган,введены дополнительные источникиоперативного тока, установленные вначале линии электропередачи и включенные между фазными проводами иземлей, причем количество дополнительных источников выбрано из усло"вия равенства общего количества основных и дополнительных источников,подключенных к каждой фазе, а фаэнцепровода дополнительных источниковпропущены через окно магнитопроводаупомянутого трансформатора тока нулевой последовательности.На чертеже изображена схема защиты от обрыва фазных проводов воздушной линии, состоящей из трехфазноймагистрали, однофазного и двухфазно-.го ответвлений.силовой трансформатор 1 с помощьюисполнительного органа 2 соединен с.воздушной линией 3. На подстанции ( вначале линии ), устанавливается транс.форматор тока нулевой последовательности 4, через окно которого проходят все. Фазные провода и нулевойпровод линии, а выход соединен сфильтром оперативной частоты 5, который связан через селективный усилитель 6 и пороговый орган 7 с исполнительным органом 2. В конце линии 3и в конце каждого ответвления междукаждым фазным проводом и землейвключены одинаковые основные источники оперативного тока 8. Недостающие для создания симметрии оперативных токов аналогичные дополнительные источники 9 присоединены к соответствующим фазам в начале линии, априсоединяющие их к фазам проводапроходят через окно трансформаторатока нулевой последовательности 4.Количество дополнительных источников 9 выбрано иэ условия равенстваобщего количества источников оперативного тока,Устройство работает следующимобразом.В нормальном режиме оперативныетоки непромышленйой частоты в каждойфазе в начале линии равны по величине и сдвинуты друг относительно дручга на +120 эл,град, вследствие чегосигнал на оперативной частоте, снимаемяй с выходных зажимов,.трансформатора тока нулевой последовательности 4 отсутствует, Линия 3 находится под напряжением и снабжаетэлектроэнергией потребителей.При обрыве одного или двух фазныхпроводов в любом месте защищаемойвоздушной линии 3 нарушается симметрия оперативных токов, поэтому появляется сигнал на оперативной частотена выходящих зажимах трансформатора тока 4, который выделяется фильтром 5 и усиливается селективнымусилителем 6, подающим сигнал на1035715 Составитель Ю;БарабановРедактор Г.Гербер Техред И;Метелева Корректор А.Зимокосов Заказ 5848/55 Тираж 617 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 срабатывание порогового органа 7 и отключение исполнительного органа 2,Исполнительный орган 2 представляет собой автоматический выключатель. Источники оперативного тока 8 и 9 в простейшем случае представ ляют собой цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и резистора, в однополупериодном выпрямленном токе которой содержится значительная составляющая второй гар моники 100 Гц ), которая и принимаетюя в качестве оперативного тока, а поскольку фазные напряжения сети сдвинуты по фазе друг относительно друга на +120 эл. град то оперативные токи источников 100 Гц,разных фаз оказываются также сдвинутыми по фазе друг относительно друга на +120 эл,град. Стабильность промышленной частоты (50+0,1 Гц ) и жесткость связи пофазе оперативного тока с напряжением сети обеспечивает высокую стабильность частоты оперативного тока 000+0,2 Гц),а следова - тельно, .и высокую надежность и четкость работы устройства защиты. Возможно включение параллельно резисторуЖ конденсатора, что значительно увеличивает содержание второй гармоникипри неизменной потребляемой активноймощности за счет увеличения амплитуды выпрямленного тока. Применение искусственной системы токов на оперативной частоте, протекающих по трем фаэным проводам и земле и обладакажх свойствами симметрии независимо от величины рабочих токов в фазных проводах и углов между ними, позволяет расширить область применения защиты, воздушной линии от обрыва фазных проводов, так как в этом случае можно осуществить защиту от обрыва как одного, так и двух фазных проводов воздушной линии 0,38 кВ ка-. кой бы разветвленной она нй была, Использование устройства позволяет выполнить надежную защиту трехфазной разветвленной воздушной линии от обрыва одного и двух фаэных проводов. Безопасность людей и животных при случайном прикосновении к оборванному проводу обеспечивается путем автоматического отключения повреждений линии.