Устройство для определения поврежденной линии при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью и в компенсированной сети

(43) Опубликовано 30.0 Государственный комитат СССР ло делам изобретений и открытий(088.8) 79. Бюллетень Ме 16 ата опубликования описания 08,06.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ЛИНИИ РИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И В КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИИзобретение относится к электротехникеи может быть использовано в сетях с изолированной нейтралью и компенсированныхсетях в качестве защиты от однофазных замыканий на землю,Извесгны различные устройства для определения поврежденного присоединенияпри однофазной земле 1, 21.Известные устройства позволяют определить поврежденную линию по величинетока нулевой последовательности в установившемся или переходном режиме, или посумме высших гармоник в токе нулевой последовательности, они имеют сложную схему, либо затрачивают много времени на 15поиск (УСЗ-Зм).Известно также устройство, которое является групповым, селективным, определяет поврежденную линию параллельной индикацией наибольшей амплитуды тока нулевой последовательности, фиксирует параметры как переходного, так и установившегося процесса 131,Оно содержит пусковой орган напряжения нулевой последовательности, фильтрытока нулевой последовательности, запоминающие ячейки, индикатор наибольшего напряжения на транзисторах с элементомсравнения - общим сопротивлением, источник постоянного напряжения питания и исполнительные органы-тпрпсторы с последовательно включенными сигнальными элементами, подключенные параллельно к источнику питания.Известное устройство имеет сложную схему, большое количество элементов и связей между ними.Целью изобретения является упрощение устройства путем исключения части его узлов без потери основных достоинств.Для этого управляющие электроды тиристоров непосредственно через согласующие элементы (выпрямитель и сопротивление) подключены к фильтрам тока нулевой последовательности, а в качестве источника питания применен источник с изменяющимся напряжением. Сигналы, поступающие от фильтров тока на управляощие входы тирпсторов, имеют разную амплитуду, причем наибольшую (суммарную амплитуду) имеет сигнал от поврежденной линии. Известно, что при изменении тока управления напряжение включения тиристора от нуля до максимального значения, причем, чем больше ток управления, тем при мень. шем анодном напряжении включится тири- стор, Прп увеличении напряжения питания от нуля с заданной скоростью первым включится тиристор с наибольшим сигналом уп равления, по признаку первоочередности по.явления сигнала определяется повре 5 к:с:1- цая линия (исполнительные органы со.мешают функции сигнализации и индикаторы цаиоольшсго напряжецц 51), 11 ри большой скорости нарастания напряжения питания фиксируется переходной ток, при малой скорости увеличения ацодцого няпр 5 жеН 5 фиксирую гся параметры установившегося процесса, Примецецны исто 1 ннс и;1 Т,1 ни 51 формирует импульс напряжения с заданной скоростьо нарастация, скважность:о и т. д. Благодаря применению цсточниса изменяющимся по заданному закону нацря.иенцем пз уст 1)ОЙствя искл 101 аютс 51 зяпоъцнающцс ячейки, отдельный ИБН с оргацом сравнения - схема упрощается.На чертеже показан вариант предла Ясмэго устройства.Устройство содержит трио цыс тирцсторы 1 по числу контролируемых линий, к уп р являющим электродам которых подхлсчсны трансформаторы 2 тока нулевой последовательности через согласующие элементы 3. Тиристоры через сигнальные реле 4 подключены общими шинами к конденсатору э, 25 соединенному через зарядное сопротивленИе б и контакт реле 7 контроля напряжения нулевой последовательности с источником 8 постоянцого напряжения, Трансформаторы тока контролируют высоковольтгые ЗО линии 9 и 10. Нормально все тцристоры закрыты, конденсатор б разряисен, контакт реле 7 разомкнут. Элементы 5 - 8 представляют собой источник питания с изменяющимся заданному закону напряжением. 1 ри замыкании одной фазы линии 9 по цей проходит суммарный емкостный ток сети, цо линии 10 течет собственный емкостный ток, имеющий меньшую величину. Контакт реле 7 замыкается, конденсатор 5 начинает заря п жаться, вследствие чего увеличивается зеличина напряжения, прилоисенного ко всем тиристорам, Поскольку на управляющий элострод тирцстора линии 9 подан наиболь. шцй сигнал управления, он откроется пер зым, прц наименьшей величине аноднсго Япряжения сработавшее сигнальное реле линии 9 указывает поврежденное присое;.шцение. Благодаря малому сопротивлению сигнального реле величина приложенного к 5 О тиристорам анодного напряжения умень. шается и будет определяться соотношением зарядного сопротивления б и сопротивления сигнального реле, при этом величина напряжения недостаточна для включения оста;ь цых тиристоров.Для устранения зависимости от индивидуальных характеристик тиристоров, устройство настраивается с помощью согласующих элементов таким образом, чтобы 60 при Одинаковой величине анодного напряжения все тиристоры включались от одинаковой заданной величины тока нулевой по. СЛЕДОВатЕЛЬНОСтИ, НаПРИМЕР, От СУММаРНОгО тока сети при однофазном замыкании ца 65 гпшии с наибольшим собствснньм емкостцым тосом. Нгцял правления до,:жец бьть не более тока спрямления тцристора ц цс мене" тока управления открывающего тцристор при наибольшем возможном напряжении питания, это достпгастся регулировкой согласуоцих элементов. 1 увствитсльность зависит от типа применяемого тцрцстора, например, дл 5: тиристора 1 сУ 101 максимальный прямой ток управляющего элсктэода составляет 15 эА, что лучне данных реле ЭТ. В компенсированных се тях в качестве согласующего элемента может быть применсн фильтр, задерживаюццй основную составляющую и пропускаюццй вьсшис гармонические тока нулевой последовательости, тогда устройство будет реагировать ца сумму высших гармоник. Если нагать высокую скорость царастация анодного напряжения, устройство сможет определять поврежденную линию цо наибольшей амплитуде тока нулевой последозательцости в переходном режиме, однако скорость нарастания напряжения питания нс должна быть больше скорости вклоченц 51 тиристо 1 зя.Предла; асмое устройство применимо в любых сетях с мальм током замыкания на землю, поскольку ца управляющие электроды тиргсторов может быть подано напрякение, пропорциональное обшей величине тока нулевой последовательности цл:. содержанию высших гармонцчсских ь цсм. Устройство просто по схеме, содержит малое количество стандар -цых элементов и связей между ними, не зависит от режима работы сети и числа включенных линий, так как селективно определяет поврежденное присоединение цо наибольшей амплитуде тока относительный замер). Устройстзо отстроено от бросков емкостного тока благодаря постепенному увеличе 1 пио анодного напряжения, В установившемся режиме поврежденную линию можно определить неоднократно снятием и повторной подачей анодного напряжения, что исключает случайные ошибки. Бремя определения дефектного присоединения зависит от скорости нарастания аподного напряжения и может быть задано минимальным. Устройство может широко применяться как типовое в сетях 6 - 35 кВ, оно имеет высокуо чувствительность, определяемуо параметрами управления примененных тиристоров.Формула изобретенияУстройство для определения поврежденной линии прои однофазном замыкании ца землю в сети с изолированной нейтралью и в компенсированной сети, содержащее по числу контролируемых линий фильтры токов нулевой последовательности с включенными на выходе согласующими элементами, тиристоры с последовательно включен. Васьк Челюкан Корректо Фа дак кр мелева Заказ 313/512 НПО Госу Изд.290 Тираж 865 Подписноерствениого комитета СССР ио делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент ными сигнальными элементами, подключенные параллельно к общему источнику питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, управля 1 ощие электроды тиристоров подключены к ука занным согласующим элементам, а в качестве источника питания использован источник с изменяющимся напряжением. 1. Авторское свидетельство СССР162208, кл. Н 02 Н 3/16, 1961. 2. Авторское свидетельство СССР353309, кл. Н 02 Н 3/16, 1966. 3, В. ф. Бухтояров, Централизованная защита от замыкания на землю в сетях с полыми токами замыкания, журнал Промышленная энергетика,11, 1976, с. 38 - 41.