Устройство для защиты участка линии напряжением до 1000в от обрыва проводов

.ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическиаРеспублик 11945938(22) Заявлено 05. 05. 80 (21) 2935891/24-07с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл, Н 02 Н 5/10 Ъеудэретюный каилтет СССР пе делэм изобретений н открытий(53) УДК 621,316,925(088.8) Опубликовано 230782Бюллетень 27Дата опубликования описания 23.07.82 В. И. Сукманов, Р. Ш. Сагутдинов, В. И, Красников и А. И. Селивахин 11 ЕНТНОтЕХНИцНСИ 11"Московский институт инненеров сепьскоховнйствейЮтеТсеА производства им. В. П. Горячкина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УЧАСТКА ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В ОТ ОБРЫВА ПРОВОДОВ1Изобретение относится к релейной защите электрических сетей напряжением до 1000 В, в первую очередь к устройствам для защиты участка од-. нофазной линии напряжением до 1000 В от обрыва фазного и нулевого проводов в смешанных трехфазно-однофазных сетях. Обрывы фазного и нулевого проводов в сетях до 1000 В приводят к нарушению технологического процесса у потребителя, выходу из строя электрооборудования и представляют повышенную опасность для людей и животных,Известны устройства для защиты электрических сетей при помощи автоматов и предохранителей 1 11.Недостатком данного технического решения является невозможность защиты электрических сетей напряжением до 1000 В от обрыва проводов вследствие отсутствия информативного при" знака в начале линии, т.е. в местеустановки отключающего аппарата.Наиболее близким по техническойсущности является устройство для контроля изоляции и защитного отключе..ния электрических аппаратов в сетяхс заземленной нейтралью напряжениемдо 1000 В2 Д.Недостатком известного устройстваявляется невозможность использованияего для контроля обрыва проводовучастка однофазной линии в смешанных трехфазно-однофазных сетях.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем контроля обрыва фазногои нулевого проводов в смешанныхтрехфазно-однофазных сетях,Поставленная цель достигается зо тем, что в устройство для защитыучастка линии напряжением до 1000 Вот обрыва проводов в сетях с зазем"ленной нейтралью, содержащее контур заземления подстанции и фильтртока нулевой последовательности, установленный в начале контролируемого участка линии электропередачи, навыход которого подсоединен исполнительный орган, введены три диода;первый из которых включен через введенный токоограничивающий резистормежду фазой и землей до фильтра токанулевой последовательности, второймежду той же фазой и землей в концехбнтропируемого участка линии, при"чем упомянутые диоды по отношению кземле включены встречно, а третиймежду нулевым проводом и землей вконце контролируемого участка линии,причем второй и третий диоды включены по отношению к земле согласно,исполнительный орган выполнен в виде фильтра токов четных гармоник ипорогового органа, при этом величина токоограничивающего резистора определяется по выражению.Р Я К +К +Кгде К - величина сопротивления то-1 Ркоограничивающего резисторай - сопротивление контура Заземления подстанции;В - сопротиипение провода участка линии от ее начала доконца контролируемойфзоны:й - сопротивление участка земли от места установки исполнительного органа до конца контролируемого участкасети,На фиг. 1 показана функциональ- .ная схема устройства для защиты участка линии напряжением до 1000 В отобрыва проводов; на фиг. 2 " схемавыходных сигналов фильтра тока нулевой последовательности; на фиг. 3 схема замещения участка сети и пред-,лагаемого устройства,В конце защищаемогб участка трехфазно-однофазной линии 1 между фазным проводом и землей подсоединендиод 2, а между нулевым проводом иземлей - диод 3. В начале контролируемого участка линии электропередачидо фильтра 4 тока нулевой последова 1тельности,на выход которого подсоединен исполнительный орган 5, а выходпоследнего подключен к защитномуавтомату б, между тем же фазным про-водом и земпей подсоединен токоограничивающий резистор 7 и диод 8. Нейтраль питающего трансформатора 9 соединена с землей через сопротивление30 батыванию исполнительного органа 5, который либо сигнализирует об обры" ве, либо производит отключение защитного автомата 6 ( фиг.26).При обрыве нулевого провода участ" ка сети 1 ток протекает по цепи: ди"од 2, резистор 10. В этом случае так-.же на выходе Фильтра 4 тока нулевойпоследовательности появляется однополупериодный сигнал, что приводит к срабатыванию устройства ( фиг.2 в)Однако цепочка, образованная диодом 8, резисторами 7 и 10, не входит в контур измерения фильтра 4 тока нулевой последовательности, а это вносит. погрешность в измерение тока, протекающего по контролируемой цепи в первый полупериод; в реэуль" тате чего возможно ложное срабатывание устройства. Поэтому, чтобы .ис" ключить возможностЬ ложного срабатывания устройства, необходимо соблюдение следующего условия. Ток, проте.", кающий в первый полупериод по цепи: диод 8, резистор 7, диод 3 и входящий в контур измерения фильтра тока нулевой последовательности(фиг.3 а)должен быть равен току, протекающему по цепи: резистор 10, диод 2 - вовторой полупериод 1(фиг.3 б).Такое равенство токов= соб"И 2.людается при определенном соотйоше"нии сопротивлений й 7 и 1 котороеопределяется из Фиг.3 а и 3 б как контура заземления ( показан в видерезистораюф . Диоды 2 и 8 по отношению к земле включены встречно, адиоды 2 и 3 согласно (фиг.1) .Устройство работает следующим образом.При, нормальной работе электричес"кой сети ток протекат по цепи: в первый полупериод - через диод 8, ре 1 о зистор 7 и диод 3 и цепочку, обра"эованную диодом 8, резисторами 7 и1 О. Во второй попупериод " через диод2 и резистор 1 О. Вследствие этого на .выходе фильтра 4 тока нулевой после-.довательности .будет постоянный двухполупериодный. сигнал ( Фиг.2 а). Ис.полнительный орган 5 не срабатываетпри наличии этого сигнала. При обрыве фазного провода контролируемогоучастка 1 сети ток протекает поцепи: диод 8, Резистор 7, диод 3 идиод 8, резисторы 7 и 10 и на выходе фильтра 4 тока .нулевой последовательности появляется однополупе"риодный. сигнал, что приводит к сраДВЪ.тЪтф л+Йф где Йр величина сопротивления .,токоограничивающего резистора;сопротивление контура За 1 земления пЬдстанции" сопротивление провода.участка линии от ее наф чала до конца контролируй" мой зоны; вЬ:1 о л+Йъ Фт 5Следовательно, прй соблюденииэтого равенства токи, протекающие впервом и втором полупериодах, равнымежду собой, и на выходе фильтра то 9 М 938ц - фаэное напряжение сети; ка нулевой последовательности будетВ = Й т - величина сопротивления сигнал, исключающий ложное срабатыватокоограничивающего ре- ние устройства. В случае соизмеримости, сопротивления Й с суммой сопроВ - сопротивление участка % тивлений В + В , достижение равенствалземли от места установки токов 11 иопредеЛится соотно"исполнительного органа шениемдо конца контролируемого В 0,5 В , (7)участка сети;В -:сопротивление провода 16 , . формула изобретениялучастка линии от ее начала до конца,КонтролиУстройство для защиты участкалинии напряжениемдо 1000 В от об"К . = Й " сопротивление заземляю-рыва проводов в сетях с заземленнойз; ощего контура подстанции;,и 1 нейраль,содержаеентурзаземления подстанции и фильтр тока нуле-- контурный ток 11 кон- . : вой последователцности, установленЪ .ный в начале контролируемого участкатура;11 - ток, протекающий в перлинии электропередачи, на выход ко 4-вый,полупериод через торого включен исполнительный органфильтр тока нулевой по- .т л и ч а ю щ е е с я тем, цто,с целью расщирения фут кциоыальныхследовательности;1 возможностей путем контроля обрыва- ток протекающий во вто"у . фаэйого или нулевого проводов в сме-рой полупериод черезазиных трехфаэно-однофдзных сетях, дтельности него введены три диода, первый изИспользуя известное правило элеккоторых включен через введенныйтокоограничивающий резистор между .фаз.".тротехники, можем записать следую"ным проводом и зеилей до фильтра то 1щие уравнения:ка нулевой последовательности, вто"1 ф (а +В+в ) 1(В+В ) 0 щ рой" междутемжефаэным,проводом иЪ юо ".ъ.ь ". "зеилей в конце контролируемого .участ.иэ фиг.3 б 1(йлВ+Р )=0 (3) ка линий, причем упомянутыФ диоды пО, Определив из уравнения(2) : отношению к земле включены встреч"1 =1 " и подставив его в урав- з но, а третий -. между нулевым проводдмЙ +% мй . и. землей в конце контролируемого,(1). участка линии, причем второй и трецр +1 +В ) : . тий диоды включены по отноаению кполучим 1:(4) земле согласно, исполнительный ор"10 Ъ1 о фъ л 10 ъ л ган выполнен в виде фильтра токов40.для правильного срабатывания уст" четных гармоник и порогового орга"оиства необходимо чтобысле на при этом величина токоогравающего резистора определяется по.выражению:ЙоЙ - сопротивление участка земЭли от места установки исполнительного органа доконца контролируемогоучастка сети.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Гессен В, 9. Аварийные режимы и защита от них в сельскохозяйственных электросетях. Л-М 1961, с.237.2. Мотуско ф. Я. Защитные устройства в электроустановках. М., "Энергия", 1973, с. 54.945938 Составитель Л. Васьковадактор А. Козориз Техред А, Бабинец Корректор И. Кост Ужгород, ул ктн Филиал ППП "Патен каз 5345/2вниипи го по делам 113035, И Тираж 669 Подписноеударственного комитета СССРизобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5