Способ защиты ячеек комплексных распределительных устройств от дуговых замыканий


 


Владельцы патента RU 2513032:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ) от дуговых замыканий. Технический результат - уменьшение разрушений при дуговых замыканиях в ячейках КРУ. В данном изобретении измеряют токи в фазах кабеля ячейки, сравнивают их с первой эталонной величиной. Через выдержку времени отключают выключатель кабеля, если эти токи, хотя бы в одной из фаз, больше первой эталонной величины. Дополнительно измеряют токи нулевой последовательности вблизи выводов выключателя и вблизи кабельной воронки со стороны кабеля. Вычисляют разность между ними и сравнивают со второй эталонной величиной, и если эта разность больше ее, то отключают выключатель кабеля без выдержки времени. Экономический эффект - снижение затрат на восстановление ячеек КРУ в результате уменьшения их повреждений при коротких замыканиях. 1 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ) от дуговых замыканий.

Известен способ защиты ячеек КРУ от дуговых замыканий, при котором измеряют давление в ячейке при возникновении дуги, и если оно превышает установленное значение, то отключают выключатель кабеля [Нагай В.И. Классификация способов и анализ информационных признаков для выявления дуговых коротких замыканий в электроустановках корпусной кострукции // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Техн. науки. - 2001. - №2. - С.50-54].

Недостатком данного способа является низкая чувствительность из-за рассеяния давления в результате не герметичности ячеек КРУ.

Наиболее близким к предлагаемому способу защиты ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ) от дуговых замыканий является способ, при котором измеряют токи в фазах кабеля ячейки, сравнивают их с первой эталонной величиной, и через выдержку времени отключают выключатель кабеля, если эти токи, хотя бы в одной из фаз, больше первой эталонной величины [Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш. Шк., 2008. - 639 с., ил.].

Однако данный способ не позволяет отключать без выдержки времени дуговые замыкания, возникающие в кабеле между трансформаторами тока, встроенными в выключатель кабеля, и трансформатором тока нулевой последовательности, установленным за воронкой кабеля со стороны кабеля, а не выключателя. В результате этого происходят значительные разрушения в ячейках КРУ.

Технический результат - уменьшение разрушений при дуговых замыканиях в ячейках КРУ.

Технический результат достигается тем, что в способе защиты ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ) от дуговых замыканий, при котором измеряют токи в фазах кабеля ячейки, сравнивают их с первой эталонной величиной, и через выдержку времени отключают выключатель кабеля, если эти токи, хотя бы в одной из фаз, больше первой эталонной величины, согласно заявляемому изобретению дополнительно измеряют токи нулевой последовательности вблизи выводов выключателя и вблизи кабельной воронки со стороны кабеля, вычисляют разность между ними, сравнивают ее со второй эталонной величиной, и если эта разность больше второй эталонной величины, то отключают выключатель кабеля без выдержки времени.

Способ может быть реализован с помощью устройства, представленного на фигуре 1.

Устройство содержит трансформатор 1, 2, 3 тока, трансформатор 4 тока нулевой последовательности, блок 5 сравнения токов с эталонной величиной, задатчик 6 первой эталонной величины, блок 7 задержки, трансформатор 8 тока нулевой последовательности, блок 9 сравнения токов с эталонной величиной, задатчик 10 второй эталонной величины.

На чертеже присоединение (кабель) 11 подключено к фазам А, В, С шин 12 с помощью выключателя 13 ячейки КРУ, места коротких замыканий обозначены цифрами 14-16. Трансформаторы 1, 2, 3 подключены в рассечку фаз A, B и C соответственно, трансформатор 4 тока нулевой последовательности надет на кабель 11, входы блока 5 подключены к вторичным обмоткам трансформаторов 1, 2, 3 и выходу задатчика 6, вход блока 7 подключен к выходу блока 5, а выход - в цепь отключения выключателя 13, трансформатор 8 подключен вблизи выводов выключателя 13, входы блока 9 подключены к выходам трансформаторов 4, 8 и выходу задатчика 10, а выход подключен в цепь отключения выключателя 13.

Чтобы устройство не срабатывало ложно, значение второй эталонной величины выбирается с учетом большей из разностей токов нулевой последовательности при повреждениях вне защищаемой зоны, например в точках 14 и 15.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы на входы блока 9 поступают токи нулевой последовательности с выходов трансформаторов 4 и 8, а также значение второй эталонной величины с выхода задатчика 10. В блоке 9 токи нулевой последовательности уравновешиваются, вычитаются, и их разность сравнивается со второй эталонной величиной, и так как эта разность не превышает значения второй эталонной величины, то сигнал на выходе блока 9 не появляется, и защита не срабатывает.

При коротком замыкании (КЗ) в точке 14 токи нулевой последовательности на выходах трансформаторов 4 и 8 увеличиваются. Увеличивается и их разность в блоке 9 за счет разницы в погрешностях трансформаторов 4 и 8, обусловленных их конструктивными особенностями. Однако на выходе блока 9 сигнал не появляется, так как разность токов нулевой последовательности, поступающих на его входы, не превышает значения второй эталонной величины. Защита не срабатывает. При этом выполняется условие срабатывания в блоке 5, на его выходе появляется сигнал и поступает на вход блока 7. На выходе блока 7 через выдержку времени появляется сигнал, и выключатель 13 отключается.

При КЗ в точке 15, при наличии подпитки от электродвигателей, из-за непропорционального увеличения токов нулевой последовательности на выходах трансформаторов 4 и 8, увеличивается их разность в блоке 9. Но защита не срабатывает, так как эта разность не превышает значения второй эталонной величины. Также не выполняется условие срабатывания в блоке 5, так как значение первой эталонной величины отстраивается от токов подпитки от электродвигателей.

При КЗ в точке 16, между трансформаторами 4 и 8, при наличии подпитки от электродвигателей, токи на их выходах увеличиваются также непропорционально. Но, так как ток КЗ от системы больше тока подпитки от электродвигателей, то ток на выходе трансформатора 8 увеличивается значительно больше, чем ток на выходе трансформатора 4. Равенство токов в блоке 9 нарушается, их разность увеличивается и становится больше значения второй эталонной величины. На выходе блока 9 появляется сигнал, и выключатель 13 отключается без выдержки времени. При отсутствии токов подпитки от электродвигателей в жилах кабеля ток либо отсутствует, либо протекает ток неповрежденной фазы, который, замыкаясь через обмотку питаемого силового трансформатора, подпитывает место КЗ. В первом случае защита срабатывает, так как ток на выходе трансформатора 8 не компенсируется током от трансформатора 4, и эталонная величина сравнивается непосредственно с током на выходе трансформатора 8, который превышает ее. Во втором случае защита срабатывает, так как ток КЗ от системы значительно превосходит ток в неповрежденной фазе, и равенство токов в блоке 9 нарушается, а их разность увеличивается и становится больше второй эталонной величины. И в первом, и во втором случаях выключатель 13 отключается без выдержки времени.

Экономический эффект - снижение затрат на восстановление ячеек КРУ в результате уменьшения их повреждений при коротких замыканиях.

Способ защиты ячеек комплектных распределительных устройств от дуговых замыканий, при котором измеряют токи в фазах кабеля ячейки, сравнивают их с первой эталонной величиной и через выдержку времени отключают выключатель кабеля, если эти токи, хотя бы в одной из фаз, больше первой эталонной величины, отличающийся тем, что дополнительно измеряют токи нулевой последовательности вблизи выводов выключателя и вблизи кабельной воронки со стороны кабеля, вычисляют разность между ними, сравнивают ее со второй эталонной величиной, и если эта разность больше второй эталонной величины, то отключают выключатель кабеля без выдержки времени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных электрофизических установках, использующих сверхпроводниковые магниты. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для отключения электропитания электрического оборудования в угольных шахтах, а также других местах с повышенной пожаро- и взрывоопасностью.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для распределения электроэнергии. .

Изобретение относится к релейной защите (РЗ) «мертвых зон» (МЗ) (РЗ МЗ) между трансформаторами тока (ТТ) и выключателями в открытых распределительных устройствах (ОРУ) электростанций и подстанций с отходящими высоковольтными линиями (ВЛ) электропередачи высокого (110, 220, 500 кВ) и сверхвысокого (750 кВ) напряжения (ВН и СВН).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах защиты оборудования от повреждений, вызванных коротким замыканием и ударами молний.

Изобретение относится к устройству для защиты от аварийной электрической дуги системы сборных шин, которая содержит по крайней мере первую и вторую сборные шины с по крайней мере закрепленным на первой сборной шине первым электродом аварийной электрической дуги и закрепленным на второй сборной шине вторым электродом аварийной электрической дуги, причем первая кромка первого электрода аварийной электрической дуги противостоит второй кромке второго электрода аварийной электрической дуги так, что возникающая при коротком замыкании первой и второй токопроводящей шины электрическая дуга горит между первой и второй кромками.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности - к датчикам, входящим в состав систем дуговой защиты высоковольтных переключателей и комплектных распределительных шкафов (КРУ).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к средствам защиты от недопустимых превышений температуры коммутационной аппаратуры и контактных резьбовых соединений токоведущих частей в схемах электроснабжения, непосредственно реагирующим на недопустимое превышение температуры.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты присоединений подстанции от коротких замыканий. Технический результат заключается в повышении чувствительности устройства и расширении области его использования. Для этого заявленное устройство содержит n присоединений подстанции от коротких замыканий, содержащее для каждой фазы 1-го, …, n-го присоединения датчик тока, установленный в рассечку токопровода фазы, выпрямитель, подключенный к датчику тока, вычитатель, подключенный к выпрямителю, усилитель и делитель, подключенные к вычитателю, первую схему сравнения, подключенную к усилителю и выпрямителю, вторую схему сравнения, подключенную к делителю и выпрямителю, элемент И, подключенный к первой и второй схемам сравнения, для каждого из присоединений - по элементу ИЛИ, подключенному к соответствующим элементам И, и исполнительному органу, подключенному к элементу ИЛИ, а выходом в цепь отключения выключателя соответствующего присоединения, блок контроля линейных напряжений, подключенный выходом к каждому элементу И, общий для группы одноименных фаз сумматор, входами подключенный к выпрямителям, а выходами - к вычитателям. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от электрической дуги короткого замыкания, возникающей в высоковольтном электрооборудовании. Устройство гашения электрической дуги содержит короткозамыкатель с газовым приводом и дополнительно содержит волоконно-оптический датчик оптического излучения, выход которого подсоединен к оптическому пиропатрону, причем выход оптического пиропатрона через газовый привод подключен к входу короткозамыкателя. Техническим результатом является снижение порога срабатывания и увеличение быстродействия срабатывания дуговой защиты. 1 ил.
Наверх