Способ шунтирования места однофазного замыкания в сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 792430(51)М. Кл.3 Н 02 Н 3/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В.О.жидков и И.Н.Ильин и осточный научно-исследовательский о безопасности работ в горной про титу енно(7 витель 4) СПОСОБ ШУНТИРОВАНИЯ г 1 ЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАИНКАНИЯ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯныщ золииИзобретение относится к области защиты электрических сетей от аварийных и ненормальных режимов работы, а именно к защите от однофазных замыканий на земпю, и может быть использовано в трехфазной элек трической сети, работающей с и рованной нейтралью.Известны способ и устройство шунтирования места однофазного замыкания, осуществляющие искусственное. соединение поврежденной Фазы с землей во второй точке сети, например, на подстанции 11. Основным недостатком этого предложения является низкая эффективность его при замыкании в кабельных линиях, где однофазные замыкания происходят не вследствие перекрытия изоляции, а при ее повреждении (пробое). Последнее приводит к тому, что при восстановлении нормального напряжения на фазе происходит повторный пробой изоляции в месте первоначального повреждения.Известны также способ шунтирования и устройство для его осуществления, выполненное в .виде трех ,шунтирующих выключателей с пофазм управлением, наглухо замыкаюих поврежденную фазу на земпю 21 .Существо данного предложения заключается в снижении напряжения, 5 остающегося на замкнувшейся на землю фазе, до значения, меньшего восстанавливающейся электрической прочности изоляции или допустимого поусловиях электробезопасноети в слу- О чае прикосновения человека к фазеэлектрической сети.Недостатком указанных способаи устройства является то, что устройство не позволяет устранить воз действие на место однофазного замыкания напряжения, обусловленногопотерей напряжения от токов нагрузки на участке линии от точки установки шунтирующих выключателей до 20 точки однофаэного замыкания. Этонапряжение затрудняет гашение дугив месте однофазного завещания иобуславливает протекание через место замыкания Фазы на землю части 25 тока нагрузки, поэтому целесообразная область применЕния указанногопредложения ограничивается короткими или ненагруженными линиями. Однако устройство оказывается неэффек тивным при применении и на этих л35 ниях в случаях замыканий фазы наземлю, вызванных не пробоями естественно состарившейся изоляции, амеханическими повреждениями ее, например раздавливание кабеля.Целью изобретения является исключение воздействия на место однофаз 5ного замыкания напряжения, обусловленного потерей напряжения от токовнагрузки на участке линии от месташунтирования до места замыкания.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном способе, основанном на определении замкнувшейся на землю фазы и снижении напряжения на замкнувшейся на землю фазе до значения, меньшего восстанавливающейся электрической прочностиизоляции фазы в месте повреждениясети, дополнительно измеряют модульи аргумент вектора падения напряжения от тока нагрузки на участке сети от места шунтирования до местаповреждения и вводят в сеть ток,вектор напряжения которого совпадает по модулю и аргументу с указанным вектором, а в известное устройство, содержащее шунтирующие выключатели, включенные между фазами сети и землей, управляющие входы которых соединены с выходом определителяповрежденной Фазы, и анализатор тока, включенный в цепь шунтирующего 30выключателя, введены вспомогательные цепи, подключенные к фазам сетичерез переключатели анализатора тока, включенные в цепи шунтированиявыключателей, причем параллельноуказанным переключателям присоединены вновь введенные регулируемыерезисторы, а упомянутые цепи выпол"нены в виде последовательно соединенных регулируемых резисторов и 4 Орегулируемых катушек индуктивностей, другие выводы которых объединены в общую точку.Такое техническое решение позволяет выровнять потенциалы относи.тельно земли в точке шунтированияи в месте однофаэного замыкания, аследовательно, снизить до значений,близких к нулю разности потенциалов,между этими точками.На Фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для шунтирования места однофазного замыкания;на Фиг. 2 - векторная диаграмма токов и напряжений, иллюстрирующаявыравнивание потенциалов в точке шунтирования и в месте однофазного замыкания.Устройство подключается к шинамподстанции и содержит контакты шунтирующих выключателей 1 (на каждую ЩФазу), приводимые в действие раздельно от определителя 2 поврежденной Фазы.Кроме того, устройство снабженовспомогательными цепями, образующими симметричную трехфазную нагрузку. Каждая вспомогательная цепь содержит последовательно соединенные регулируемые активный резистор 3 и катушку 4 индуктивности. Цепи подключаются к фазам с помощью переключателей 5 анализатора б тока замыкания, имеющих общий привод. Указанные переключатели зашунтированы регулируемыми активными резисторами 7, которые включены последовательно с шунтирующими выключателями 1.При появлении замыкания на землю на одной из фаэ сети, например, в точке К на выходе определителя 2 поврежденной фазы появляется командный сигнал на срабатывание того шунтирующего выключателя, который подключен к фазе, на которой произошло замыкание на землю. Контакт этого выключателя замыкается, в результате чего поврежденная, фаза оказывается искусственно замкнутой на землю во второй точке сети (точка 0) по следующей цепи: фаза - точка 01 контакт переключателя 5 - точка О шунтирующий выключатель 1 - земля. Это приводит к тому, что потенциал фазы относительно земли снижается до значения, близкого к нулю, и дуга в месте замыкания гаснет, а электрическая прочность изоляции кабеля восстанавливается до определенного значения, исключающего в месте пробоя гальваническую связь фазы с землей. При этом весь емкостной ток замыкания на землю протекает через контакты переключателя 5 и шунтирующего выключателя 1. Если при этом оказывается, что между точкой О, в которой осуществлено шунтирование, и точкой К, в которой произошло замыкание на землю, имеется разность потенциалов (Чо- Ч ), обусловленная потерей напряжения в линии от токов нагрузки (ЬО ) и превышающая восстановившуюся электрическую прочность изоляции в месте замыкания, то по цепи фаза - контакт переключателя 5 - контакт выключателя 1 земля - точка К - фаза протекает часть тока нагрузки. Этот ток выделяется анализатором б тока, на выходе которого появляется командный сигнал на срабатывание переключателя 5. Последний переключает свои контакты и подключает к фазам сети последовательно с резистором 7 вспомогательные цепи с регулируемыми активными 3 и индуктивными 4 элементами, Этим достигается искусственный перенос точки о шунтирования непосредственно с поврежденной фазы в очку 0 после регулируемого резистора 7 Последнее приводит к тому, что к точке шунтирования прикладывается й О, являющееся результатом геометрического сложения падений напряжений д О=792430 иг.Составитель Л.Василько актор Т.Горячева Техред М. Табакович орректор Л.Идписное ка 92 57 Тираж 783 ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб,Патент , г Филиород, ул, Проектная, 4