Устройство для защиты линии электропередачи с ответвлениями от обрыва фазных проводов

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ЗАВДТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ ОБНЫВА ФАЗНЫХ ПРОВОДОВ, содержащее . основные источники оперативного тока непромьзшленной частоты, включенные в конце каждого защищаемого ответвления линии электропередачи между фазйыми проводами и землей, а так-же установленные в начале линии элекBCPCi/W f « ffATEHT iy. КИКДМОГЁКД тропередачи последовательно включенные трансформаТ р тока нулевой последовательности , фильтр оперативной частоты, селектиЫйлй усилитель, пороговый орган и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расааирения области использования , введены дополнительные источники оперативного тока, установленные в начале линии электропередачи и включенные между фазными проводами и землей, причем количество дополнительных источников выбрано из уелоВИЯ равенства общего количества OCHQB-. ных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фазные провода дополнительных источников § пропущены через окно магнитопровода (/) упомянутого трансформатора тока нулевой последовательности. А J 3 DO ел vj 0 :л V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

У5П Н 02 Н 5/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

P (21) 3410805/24-07 (22) 24.03.82 (46) 15.08.83. Бюл. 9 30 (72) Х.И,Желиховский и В.П.Кобазев (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени пОлитехнический институт (53) 621.316.925(088.8) (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.Л0„„1035715 A тропередачи последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр оперативной частоты, селективный усилитель, пороговый орган и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования, введены дополнительные источники оперативного тока, установленные в начале линии электропередачи и включеннйе между фазными проводами и землей, причем количество дополнительных источников выбрано из условия равенства общего количества оснрвных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фаэные провода дополнительных источников ф пропущены через окно магнитопровода упомянутого трансформатора тока нулевой последовательности.

1035715

15

25

60

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам зашиты воздушных линий 0,38 кВ от обрыва одного или двух фазных проводов.

Известно устройство для защиты трехфазной сети от обрыва фазы, содержащее датчики тока в каждой фазе, выходы которых через трехфазный однополупериодный мост, фильтр нижних частот и пороговый элемент присоединены к исполнительному элемен ту 1 .

Нагрузки воздушных линий с глухозаземленной нейтралью 0,38 кВ городских "и сельских сетей являются, как правило, однофазными, включенными между тем или иным фазным проводом и нулевым проводом на напряжение

220 В. При таком включении нагрузок (потребителей ) в сеть нагрузка по току каждого фазного провода зависит от того, какое количество токоприемников и какой мощности присоединено в 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 технической сущности к изобретению является устройство для защиты участка трехфазной линии от обрыва одного из фазных проводов, содержащее источник оперативного тока в виде искусственной трехфазной симметричной нагрузки, в цепь которой включен фильтр токов обратной последовательности, выход которого подключен к блоку защиты, соединенному с исполнительным органом (2).

Недостатками этого устройства являются невозможность осуществления защиты от обрыва фазных проводов разветвленной воздушной линии (двухфазной или однофазной линии ), а также необходимость передачи сигнала на отключение из конца линии к началу, в подстанцию.

Цель изобретения — расширение области использования устройства путем обеспечения воэможности его применения на линиях с ответвлениями, содержащими неполное число фаз.

Поставленная цель достигается твм, что в устройство для защиты линии электропередачи с ответвлениями от обрыва фазных провсщов, содержащее асновные источники оперативного тока 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 оперативной частоты, селективный усилитель, пороговый орган н исполнительный орган, введены дополнительные источники оперативного тока, установленные в начале линии электропередачи и включенные между фазными проводами и землей, причем количество дополнительных источников выбрано из условия равенства общего количества основных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фазные провода дополнительных источников пропущены через окно магнитопровода упомянутого трансформатора тока нулевой последовательности.

На чертеже изображена схема за-. щиты от обрыва фазных проводов воздушной линии, состоящей из трехфазной магистрали, однофазного и двухфазно-го ответвлений. силовой трансформатор 1 с помощью исполнительного органа 2 соединен г . воздушной линией 3. На подстанции (в начале линии ), устанавливается трансформатор тока нулевой последовательности 4, через окно которого проходят все фазные провода и нулевой провод линии, а выход соединен с фильтром оперативной частоты 5, который связан через селективный усили:тель 6 и пороговый орган 7 с исполнительным органом 2. В конце линии 3 и в конце каждого ответвления между каждым фазным проводом и землей включены одинаковые основные источники оперативного тока 8. Недостающие для создания симметрии оператив ных токов аналогичные дополнительные источники 9 присоединены к соот ветствующим фазам в начале линии, а присоединяющие их к фазам провода проходят через окно трансформатора тока нулевой последовательности 4.

Количество дополнительных источников 9 выбрано иэ условия равенства общего количества источников оперативного тока.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме оперативные токи непромышленйой частоты в каждой фазе в начале линии равны по величине и сдвинуты друг относительно дру» га на +120 эл.град, вследствие чего сигнал на оперативной частоте, снимаемый с выходных зажимов..трансформатора тока нулевой последовательности 4 отсутствует. Линия 3 находится под напряжением и снабжает электроэнергией потребителей.

При обрыве одного или двух фазных проводов в любом месте защищаемой воздушной линии 3 нарушается симметрия оперативных токов, поэтому появляется сигнал на оперативной частоте на выходящих зажимах трансформатора тока 4, который выделяется фильтром 5 и усиливается селективным усилителем 6, подающим сигнал на

1035715

Составитель Ю; Барабанов

Редактор Г. Гербер Техред И;Метелева Корректор A. Зимокосов

Заказ 5848/55 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал- ППП "Патент", r.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- 5 ляют собой цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и резистора, в однополупериодном выпрямленном токе которой содержится значительная составляющая второй гар- 10 моники (100Гц ), которая и принимаетюя в качестве оперативного тока, а. поскольку фазные напряжения сети сдвинуты по фазе друг относительно друга на +120 эл. град., то оператив- 5 ные 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 по фазе оперативного тока с напряжением сети обеспечивает высокую стабильность частоты оперативного тока (100+0,2 Гц),а следова— тельно, .и высокую надежность и четкость работы устройства защиты. Возможно включение параллельно резистору конденсатора, что значительно увеличивает содержание второй гармоники при неизменной потребляемой активной мощности за счет увеличения амплитуды выпрямленного тока.

Применение искусственной системы токов на оперативной частоте, протекающих по трем фаэным проводам и земле и обладаюажх 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 s 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.