Устройство для защиты участка воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью от несимметричных режимов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 310878 (21) 2659280/24-07с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.зН 02 Н 3/16 Н 02 Н 5/10 Государственный комитет СССР но делам изобретениЯ и открцтиЯ(72) Авторы изобретения Р.Ш.Сагутдинов, А.И.Селивахин, А.П.Кузнецов и О.Д.Кузнецов Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ УЧАСТКА ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРЮ 1 ЬЮ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ Изобретение относится к технике релейной защиты и противоаварийной автоматики в электрических установках, а более конкретно к устройствам для защиты участка линии электропередачи от несимметричных режимов.Несимметричные режимы могут быть вызваны обрывом фазы в каждом из элементов электроснабжения, например вследствие невключения ножа разьединителя, контакта масляного выключателя, перегорания предохранителя, обрыва провода воздушной линии, замыкания на землю провода воздушной линии. Эти режимы в ряде случаев приводят к выходу из строя электродвигателей, трансформаторов и нарушают технологический процесс у потребителя. Несимметричные режимы, вызванные однофазными замыканиями на землю, представляют повышенную опасность в месте замыкания на землю для людей и животных и вызывают перенапряжения в сети.Известно устройство для защиты участков линии электропередачи от несимметричных режимов, которое содержит трехфазный выпрямительный мост, подключенный к трансформатору 2напряжения и исполнительный орган.При неполнофазном режиме на выходетрехфазного выпрямительного мостапоявляется сигнал, который воспри нимается измерительным органом 1 .Недостатком такого устройстваявляется невозможность определения,какой именно из элементов схемыэлектроснабжения вызывает несиммет ричный. режим, а это приводит к большим потерям времени, Например, перегорание предохранителя на и/ст35 кВ воспринимается так же, как иобрыв провода питающей линии, поэто му при телемеханизации объектов возможно только выдача одного сигнала"повреждение", тогда как с точки зрения эксплуатации желательно знатьповреждение в питающей линии или 20 на п/ст.Наиболее близким по техническойсущности и результату является устройство для защиты участка линииэлектропередачи с изолированной ней тралью, содержащее датчики контроля режимов, установленные по обестороны от защищаемого объекта, выполненные в виде антенного фильтранапряжения нулевой последовательнос ти исполнительного органа 21 .50 55 60 б 5 Недостатком известного устройства является одинаковое дейстние устройства при несимметричных режимах, вызванных обрывом провода питающей линии или однофазным замыканием на землю, так как в этом случае сигнал выделяется в обоих датчиках. Этот недостаток не позволяет во всех неполнофазных случаях питания нагрузки отключать часть присоединений с двигательной нагрузкой, т,е. внешние повреждения (обрыв провода питающей линии) или однофазное замыкание на землю воспринимаются одинаково. Как известно из всех видовк.з., на долю однофазных замыканийна землю приходится 65-80, поэтомучрезвычайно важно определить дифФеренцированно вид внешнего (до зоны контролируемого объекта) повреждения. Дифференцированное выделениевида повреждения резко увеличиваетобъем достаточной информации, что,в конечном счете, обуславливает надежность электроснабжения. Целью изобретения является расширение Функциональных возможностейпутем дифференцированного контроляобрыва линии со стороны питания изамыкания на землю в сеть.Для достижения этой цели в предлагаемом устройстве, содержащем установленные по обе стороны от защищаемого объекта датчики контроля режимов, при этом датчик контроля режимов со стороны питания выполнен ввиде антенного Фильтра напряжениянулевой последовательности, выходыкаждого из датчиков подключены квходному реле исполнительного органа, упомянутый датчик контроля состороны нагрузки выполнен в видеФильтра напряжения обратной последовательности, замыкающий контактупомянутого входного реле антенного фильтра напряжения нулевой последовательности соединен последовательно с замыкающим контактом вновь введенного нходного реле фильтра напряжения обратной последовательности и вновь введенной обмоткой первого выходного реле исполнительного органа, точка соединения этих контактов через размыкающийконтакт входного реле Фильтра напряжения обратной последовательности соединена с обмоткой вновь введеннбго второго выходного реле исполнительного органа, размыкающий контакт входного реле антенного фильтра напряжения нулевой последовательности соединен со вторым замыкающим контактом входного реле Фильтра напряжения обратной последовательности и обмоткой вновь введенного третьего реле исполнительного органа.На Фиг. 1 показана блок-схема устройства; на Фиг. 2 - схема сое 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 динения контактов входных реле исполнительного органа.Как показано на фиг. 1, со стороны питающей линии 1 установлен антенный фильтр напряжения нулевой последовательности 2, после контролируемого объекта 3, со стороны нагрузки 4, установлен фильтр напряжения обратной последовательности 5. Сигнал с антенного фильтра напряжения нулевой последовательности 2 идет на входное реле б исполнительного органа 7, сигнал с Фильтра напряжения обратной последовательности 5 - к входному реле 8 исполнительного органа 7, Контакты реле б, 8 включены в цепь питания выходных реле 9, 10, 11. Эамыкающий контакт 12 входного реле б соединен последовательно с замыкающим контактом 13 входного реле 8 и обмоткой 14 первого выходного реле 9, точка соединения контактов 12 и 13 через размыкающий контакт 15 входного реле 8 соединена с обмоткой 16 второго выходного реле 10 исполнительного органа 7, размыкающий контакт 17 входного реле б соединен со вторым замыкающим контактом 18 входного реле 8 и обмоткой 19 выходного реле 11 исполнительного органа 17.Предложенное устройство работает следующим образом.При обрыве провода питающей линии 1 появляется сигнал с антенного фильтра напряжения нулевой последовательности 2 и с фильтра напряжения обратной последовательности 5. Вследствие этого срабатынают входные реле б и 8, замыкаются контакты 12 входного реле б, контакты 13 входного реле 8, и обмотка 14 выходного реле 9 получает питание. Реле 9 срабатывает, что означает обрыв провода питающей линии. Обмотка 16 выходного реле 10 и обмотка 19 выходного реле 11 не получают питания вследствие размыкания контактов 15 входного реле 8 и 17 входного реле б. При неполнофазном режиме, вызванном обрывом, в объекте контроля 3 появляется сигнал на фильтре напряжения обратной последовательности 5, на антенном фильтре напряжения нулевой последовательности 2 отсутствует, срабатывает входное реле 8, которое своими контактами 18 замыкает цепь питания обмотки 19 выходного реле 11. Реле 9 срабатывает, что означает неполнофазный режим, вызванный обрывом в объекте контроля. Обмотки 14 и 16 выходных реле 9 и 10 в данном случае не получают питания, так как нет сигнала с антенного фильтра напряжения нулевой последовательности 2 и входное реле б не срабатывает.При однофазном замыкании на землю появляется сигнал на антенном Филь 7924390 2 О 25 ЗО 40 тре напряжения нулевой последовательности 2. Сигнал с фильтра напряженияобратной последовательности 5 отсутствует. Срабатывает входное реле 6,замыкаются контакты 12, и обмотка16 выходного реле 10 получает питание. Реле 10 срабатывает, что означает замыкание на землю в сети.Таким образом, такое расположение и подключение датчиков контроляв виде антенного фильтра напряжения нулевой последовательности ифильтра напряжения обратной последовательности, а также соответствующее включение контактов входных реле позволяют выделить три вида повреждения: неполнофазный режим, вызванный обрывом до контролируемого объекта, неполнофазный режим,вызванный обрывом в контролируемомобъекте, однофазное замыкание наземлю в сети.Необходимо отметить, что правилаэксплуатации электроустановок недопускают работу двигательной нагрузки при неполнофазном режиме,тогда как при однофазном замыканиина землю в сетях с изолированнойнейтралью допускается работа в течении двух часов, а в исключительных случаях до 24 ч, поэтому разделение неполнофазного режима от замыкания на землю имеет очень большое практическое применение,Ожидаемый экономический эффектсоставляет около 150 руб. на одинкомплект устройства,Формула изобретения Устройство для защиты участка воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью от несимметричных режимов, содержащее установленные по обе стороны от защищаемого объекта датчики контроля режимов, при этом датчик контроля режимов со стороны питания выполнен ввиде антенного фильтра напряжениянулевой последовательности, выходыкаждого из датчиков подключены квходному реле исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем дифференцированного контроля обрыва линии состороны питания и замыкания на землю в сети, упомянутый датчик контроля со стороны нагрузки выполненв виде фильтра напряжения обратнойпоследовательности, замыкающий контакт упомянутого входного реле антенного фильтра напряжения нулевойпоследовательности соединен последовательно с замыкающим контактомвновь введенного входного реле фильтра напряжения обратной последовательности и вновь введенной обмоткой первого выходного реле исполнительного органа, точка соединенияэтих контактов через размыкающийконтакт входного реле фильтра напря-жения обратной последовательностисоединена с обмоткой вновь введенного второго выходного реле исполнительного органа, размыкающий контакт входного реле антенного фильтранапряжения нулевой последовательности соединен со вторым замыкающим контактом входного реле фильтранапряжения обратной последовательности и обмоткой вновь введенноготретьего реле исполнительного органа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Карпов И.В. и Галюк А.С, Неполнофазные режимы на подстанциях35/10 кВ и защита от них. М., "Энергетик", 1968, Р 3.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2504305/24-07,кл. Н 02 Н 5/10, 1977.792439 92 7 Тираж 783 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Эакаэ ное илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектна Составитель Л.ВаськоваРедактор З,Ходакоца Техред Н.Келушак Корректор М.Кост