Устройство для защиты от неполнофазных режимов в электрической сети с изолированной нейтралью

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКаК СЕТИ с ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЫ), содержащее определитель обрыва фазы, установленный на приемном конце фидера у потребителя, яыходы которого присоединены к входам соответствующих блоков искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима, выходы кото13 |4ife;.i:;t: V; J;a рого через диоды подключены к соответствующим приводам заземляющих выключателей блока искусственного заземления поврежденной фазы, отличающееся тем, что, с целью повьпвения функциональной надежности устройства, анализатор неполнофазного режима выполнен в виде трех пар последовательно соединенных резисторов, образуюпщх треугольник , верщины которого подключены к фазным проводам источника фазных напряжений, а средние точки каждой пары резисторов через соответствующий дополнительный резистор подключены к первым входам пороговых блоков каждой фазы, вторые входы которых объединены и подключены к заземляющему выводу, а выходы пороговых блоков через соответствующие релейные элементы каждой фазы соединены в звезду и подсоединены к минусовому зажиму, к которому также подключены собранные в звезду выходы релейных элементов, являющиеся выхода1МИ анализатора.

09) (13) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц °

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASIDPQHOllll(СВИДЕТЕЛЬС М (21) 3598066/24-07 (22) 03.06.83 (46) 23.01.85. Вюл. Р 3 (72) З.д. Йефер, В.О. Жидков и А.А, Сарапов (71) Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электри" фикации сельского хозяйства и Восточный научно-исследовательский институт но безопасности работ в горной промышленности (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 502440, K . H 02 Н 5/10, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

У 1034116, кл. Н 02 Н 3/16, 1981 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее определитель обрыва фазы, установленный на приемном конце фидера у потребителя, выходы которого присоединены к входам соответствуюших блоков искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима, выходы кото4(51) Н 02 Н 3/16; Н 02 Н 5/10

por0 через диоды подключены к соот.ветствующим приводам заземляющих выключателей блока искусственного заземления поврежденной фазы, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, анализатор неполнофазного режима выполнен в виде трех пар последовательно соединенных резисторов, образующих треугольник, вершины которого подключены к фазным проводам источника фазных напряжений, а средние точки каждой пары резисторов через соответствующий дополнительный резистор подключены к первым входам пороговых блоков каждой фазы, вторые входы которых объединены и подключены к заземляющему выводу, а выходы пороговых блоков через соответствующие релейные элементы каждой фазы .соединены в звезду и подсоединены к минусовому зажиму, к которому также подключены собранные в.звезду выходы релейных элементов, являющиеся выходами анализатора.

1136244

Изобретение относится к эащите электрических сетей от неполнофаэных режимов и может быть использовано в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, питающих сельскохозяйственные потребители.

Известно устройство для защиты участка линии электропередачи от неполнофазных режимов, основанное на применении фильтров тока прямой и обратной последовательности и .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и настройки, а также недостаточная чувствительность при малых токах в сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты от однофазных повреждений в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее блок искусственного заземления поврежденной фазы на подстанции н блоки искусственного заземления поврежденной фазы на приемном конце каждо го фидера, которые снабжены определителями обрыва фазы, установленный на подстанции анализатор неполнофазного режима (2) .

Однако известное устройство реагирует.на модули напряжений фаэ относительно земли, а именно на снижение напряжения на неповрежденных фазах

Гз до от номинального значения.

Это затрудняет отстройку порогов срабатывания релейных элементов от колебаний напряжения сети, что, учитывая колебания напряжения в сельских сетях, достигающие 10-15Х от номинального, снижает функциональную падеж- 4 ность устройства. Также возможны ложиие срабатывання при близких к под-станции двухфазных коротких замыканиях в линиях, при которых наблюдает. ся значительное колебание напряжений. 4

Цель изобретения — повышение функциональной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от неполяофазиых режимов в электрической се- 5 ти с изолированной нейтралью, содержащее овределитель обрыва фазы, установленный на приемном:конце фидера у потребителя, выходы которого присоединены к входам соответствующих блоков искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима, выходы которого через диоды подключены к соответствующим приводам заземляющих. выключателей блока искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор

5 неполнофазного режима выполнен в виде трех пар последовательно соединенных резисторов, образующих треугольник, вершины которого подключены к фазным проводам источника фазных напряжений, а средние точки каждой пары резисторов через соответствую- щий дополнительный резистор подключены к первым входам пороговых блоков каждой фазы, вторые входы кото 5 рых объединены и подключены к заземляющему выводу, а выходы пороговых блоков через соответствующие релейные элементы каждой фазы соединены в звезду и подсоединены к минусововому зажиму, к которому также подключены собранные в звезду выходы и релейных элементов, являющиеся выходае ми анализатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма фазных напряжений при обрыве провода в фазе А; ьа фиг. 3 — вариант выполнения порого30 вого блока.

Устройство состоит из анализатора 1 неполнофазного режима, включающего чувствительные элементы в виде трех пар последовательно соединен35 ных резисторов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7, образующие треугольник, подключенный вершинами к источнику 8 фазных напряжений. Средние точки 9, 10 и 11 каждой пары через дополнительные

0 резисторы 12-14 подключены через пороговые блоки 15-17 к входам релейных элементов 18-20. Выходы релейных элементов 21-23 через диоды

24-26 подключены к приводам 27-29

5 заземляющих выключателей 30-32 с пофаэным управлением блока искусственного заземления поврежденной фазы 33, которые в свою очередь присоединены к шинам А, В, С подстанции.

0 На приемном конце линии, питающей потребительский трансформатор 34, имеется определитель обрыва фазы в виде трехантенного фильтра 35 напряжения нулевой последовательности, 5 входы которого подключены к фазам питающей ликии, а выходы присоединены к приводам 36-38 выключателей

39-41 с пофазным управлением блока

3 1136

42 искусственного заземления повреж- денной фазы.

Устройство работает следующим образом.

При обрыве провода, например в точке К1, определитель 35 обрыва фазы возбуждается и, селективно определив поврежденную фазу,,дает через привод 38 команду на срабатывание выключателя 41. Последний сра- 10 батывает и соединяет фазу А с землей

) (точка 0 ) со стороны потребителя.

При этом векторная диаграмма фазных напряжений относительно точки

0 на питающей подстанции приобретает вид согласно фиг. 2; Анализатор 1 неполнофазного режима реагирует на возникающую несимметрию напряжений, а именно: на средних точках 9-1i.каждой пары резисторов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 появляется напряжение, равное половине геометрической суммы векторов соответствующих фазных напряжения источника 8 фазных напряжений, к которому присоеди- 25 непа каждая пара резисторов. Согласно фиг. 1 и 2 и учитывая достаточно большие сопротивления резисторов

12-14 напряжения на средних точках пар резисторов равны:

Ug Ug Д (1, +>, Она "— 1и .

Под U> обозначены модули номинальных фазных напряжений в нормальном режиме работы сети.

Напряжения средних точек U9, Ui u

01 через резисторы 12-14 приклады40 ваются к входам пороговых блоков

15-17 (фиг. 3). При наличии напряжения на входе (U>z) устройства больше го напряжения уставки (U ), которое

244 4 задается резистором 43, стабилитрон

44 через диод 45 пробивается и на резисторе 46 появляется положительное напряжение, которое компенсирует напряжение смещения, задаваемое резистором 47, Транзистор 48 закрыт.

При 0 „< 0„ стабилитрон 44 закрывается и отрицательное напряжение смещения прикладывается к базе транзисторов 48, транзистор открывается и напряжение питания прикладывается к входам соответствующих релейных эле- ментов 18-20. Конденсатор 49 осуществляет временную задержку — отстройку от режима короткого замыкания в сети.

При обрыве фазы А U о= 0 пороговый блок 17 срабатывает и напряжение питания прикладывается к входу релейного элемента 20, который срабатывает и замыкает свой выход 23. Оперативное напряжение через диод 26 окажется приложенным к приводу 29 заземляющего выключателя 32. Последний срабатывает и искусственно заземляет фазу А на шинах подстанции.

Вследствие этого оборванная фаза

А оказывается с двух сторон — у потребителя и на подстанции — заземленной, и осуществляется бесперебойное электроснабжение потребителя по двум неповрежденным фазам и земле в течение времени, необходимого для устранения повреждения оперативным персоналом.

Таким образок, изобретение позволяет защитить сельскохозяйственные потребители от неполнофазных режимов питающей сети, что невозможно осуществить используемыми в настоящее время при эксплуатации сетей аналогичнымвю устройствами, действующими иа сигнал, по которому происходит отключение поврежденного фидера.

1136244

1136244

Цс

Составитель Н. Чутчев

Редактор А. 1Иандор Техред O.Ващишииа Корректор М. Розман

Заказ 10297/41 Тираш 620. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4