Способ ограничения тока однофазного замыкания на землю для воздушной линии электропередачи в сети с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности эксплуатации воздушных линий электропередачи. Способ заключается в ограничении протекания тока ОЗЗ переменным активным сопротивлением с нелинейной вольт-амперной характеристикой, которое имеет достаточное значение для ограничения тока при фазном напряжении ВЛЭП и низкое при грозовом перенапряжении. Сопротивление включается последовательно в цепь заземляющего устройства на каждой опоре. 2 ил.

 

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения безопасности эксплуатации воздушных линий электропередач (ВЛЭП), в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Известен способ ограничения тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), согласно которому ограничение достигается за счет возникновения резонанса между емкостью электрической сети и включенной в цепь заземления нейтрали трансформатора индуктивностью. Согласно способу в цепь заземления нейтрали трансформатора включается катушка, индуктивная проводимость которой на промышленной частоте равна полной емкости электрической сети. При возникновении ОЗЗ емкостной ток в месте повреждения изоляции суммируется с равным ему и противоположным по фазе индуктивным током. Таким образом, за счет компенсации емкостного тока индуктивным, осуществляется предотвращение развития электрической дуги и ограничение напряжения прикосновения в месте повреждения изоляции. («Дугогасящий реактор», материал из Википедии - свободной энциклопедии [Электронный ресурс] URLL: http://m.wikipedia.org/wild/%C4%F3%E3%EE%E3%E0%F1%FF%F9%E8%E9_%F0%E5%E0%EA%F2%EE%F0 (дата обращения 02.12.13)).

Недостатками известного способа являются: сложность точной подстройки индуктивности под емкость разветвленной электрической сети с неравномерными параметрами, вероятность возникновения прерывистых дуговых замыканий на землю, сопровождающихся перенапряжениями на других фазах.

Задачами предлагаемого изобретения являются повышение надежности и безопасности эксплуатации ВЛЭП, за счет устранения риска возникновения перенапряжения между землей и фазами с неповрежденной изоляцией, а также устранение напряжения прикосновения в месте повреждения изоляции опоры.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известном способе ограничения токов однофазного замыкания на землю взамен индуктивного заземления, включаемого в нейтраль трансформатора, на каждой опоре в цепь заземляющего устройства включаются элементы с переменным активным сопротивлением, обладающие нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ).

Работа предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема работы способа при пробое изоляции ВЛЭП, и фиг. 2 - схема работы способа при грозовом перенапряжении.

Схема работы способа при пробое изоляции содержит: изоляцию 1 опоры ВЛЭП, металлоконструкцию 2, переменное сопротивление 3 с нелинейной ВАХ, путь протекания тока ОЗЗ, помеченный волнистой линией.

Схема работы способа при грозовом перенапряжении содержит: изоляцию 1 опоры ВЛЭП, металлоконструкцию 2, переменное сопротивление 3 с нелинейной ВАХ, грозовой разряд 4, путь протекания тока грозового разряда, помеченный волнистой линией.

Предлагаемый способ работает следующим образом.

При пробое изоляции 1 опоры на металлоконструкции 2 появляется потенциал, равный потенциалу фазы с поврежденной изоляцией. Характеристика переменного сопротивления 3 подобрана таким образом, что при наличии на металлоконструкции 2 потенциала фазы его значение велико настолько, что ток по заземляющему устройству практически отсутствует. При этом напряжение между металлоконструкцией 2 и фазами с целой изоляцией возрастает до линейного напряжения ВЛЭП только на одной опоре, что приводит к повышению надежности эксплуатации ВЛЭП за счет снижения износа изоляции на остальных опорах.

Так как на заземляющем проводнике опоры ниже установленного переменного сопротивления напряжение относительно земли отсутствует, оно также будет отсутствовать в зоне возможного прикосновения к заземленным металлоконструкциям ВЛЭП. Таким образом, достигается задача повышения безопасности эксплуатации ВЛЭП.

Способ позволяет сохранить функциональные свойства заземляющих устройств, предназначенных для защиты опор ВЛЭП от грозовых перенапряжений. При грозовом разряде 4 на металлоконструкции 2 опоры напряжение достигает величины пробоя переменного сопротивления 3. При этом излишнее напряжение отводится в землю. Таким образом, предотвращается перекрытие изоляции между металлоконструкцией и фазой.

Применение данного способа позволит значительно повысить надежность и безопасность эксплуатации ВЛЭП с изолированной нейтралью. Особенно широкое применение способ может найти при эксплуатации ВЛЭП в населенной местности, где вопрос безопасности населения и животных наиболее категоричен.

Способ ограничения тока однофазного замыкания на землю для воздушной линии электропередачи (ВЛЭП) в сети с изолированной нейтралью, заключающийся в ограничении тока ОЗЗ сопротивлением, отличающийся тем, что сопротивление имеет активный переменный характер с нелинейной вольт-амперной характеристикой и включается последовательно в цепь заземляющего устройства на каждой опоре ВЛЭП.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение точности.

Источник контрольного тока относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты, и может быть использовано в устройствах 100% защиты от однофазных замыканий на землю в обмотке статора генератора.

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности и степени селективности защиты от замыканий на землю.

Предлагаемое устройство для сигнализации о заземлениях в цепях постоянного тока может найти широкое применение в изделиях ракетно-космической техники, где требуется высокая надежность при проверке работоспособности сложных систем автоматики и недопустимость ложного попадания плюса источника питания или минуса источника питания на корпус прибора.

Изобретение относится к области электротехники. В соответствии с изобретением, предложенные способ и устройство для направленного детектирования отказа в многофазной энергосистеме основаны на анализе гармоник тока в соответствии со сложением полупериодов одинаковой полярности токов каждой фазы энергосистемы, а также сравнении изменения амплитуды или любого другого нормированного значения токов каждой фазы (4A, 4В, 4С).
Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для компенсации емкостных токов замыкания в электрических сетях 6-35 кВ. Технический результат состоит в снижении активных потерь электроэнергии, материалоемкости и габаритных размеров, повышении надежности в эксплуатации и упрощении технического обслуживания.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и устойчивости функционирования устройства.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в линиях постоянного тока высокого напряжения, к которой через автономный преобразователь подключена сеть переменного тока.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для защиты приемников электрической энергии от аварийных значений напряжений в электрических сетях.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - обеспечение селективности защиты и повышение надежности и быстродействия.

Группа изобретений относится к схемам защиты электрических приборов. Устройство защиты (5) выполнено с возможностью управлять электрическим прибором (3). При этом прибор (3) выполнен с возможностью подключения между источником электрической энергии и бортовым агрегатом автотранспортного средства (1). Устройство (5) содержит схему (9) обнаружения токов утечки и оценки токов касания, выполненную с возможностью подключения к линиям (4a, 4b, 4c, 8) электрического соединения прибора (3), схему (14) измерения тока массы и средства (11) управления работой прибора (3) в зависимости от оценочного уровня токов касания и от измеренного уровня тока массы. Второй объект включает в себя способ защиты электрического прибора (3). Технический результат заключается в повышении надежности защиты электроприборов транспортных средств при изменении уровня токов касания. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат заключается в повышении эффективности действия токовой защиты от однофазных замыканий на землю, происходящих через переходное сопротивление, за счет коррекции ее алгоритма работы в соответствии с величиной асимметрии проводимостей фаз линий относительно земли. Для этого устройство токовой защиты снабжено модулем вычисления асимметрии проводимостей фаз линий на землю, первый вход которого связан с датчиком измерения проводимости линии относительно земли, второй его вход соединен с измерительным трансформатором напряжения, а выход подключен к третьему входу модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - ускорение восстановления сверхпроводящих свойств сверхпроводящего ограничителя тока (СОТ) после токоограничения за счет увеличения открытости сверхпроводящей ленты для жидкого азота с обеспечением жесткости предлагаемой конструкции и ее устойчивости к действию пондеромоторных сил. СОТ содержит изоляционный каркас, в котором размещен спиральный бифиляр из ленты с подложкой и изоленты, которая наклеена на подложку с помощью пленки. Изоляционный каркас выполнен из стянутых резьбовым соединением основной части и фиксирующей части. Каждая часть выполнена в виде наружного кольца и центральной планки. Кольцо и планка жестко связаны ребрами. Ребра основной части изоляционного каркаса имеют пазы, в которых размещен спиральный бифиляр из ленты сверхпроводника. Спиральный бифиляр охвачен двумя дуговыми вставками, закрепленными в периферийных пазах. Пазы в ребрах изоляционного каркаса выполнены с возрастающим от центра к периферии шагом для уменьшения разницы воздействия пондеромоторных сил на витки бифиляра различной кривизны и обеспечения необходимых изоляционных расстояний при токоограничении. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение отказоустойчивости электросети. Линейный защитный автомат постоянного напряжения содержит с первого по четвертый узлы, причем между первым узлом и четвертым узлом расположен первый прерыватель, между четвертым узлом и третьим узлом размещен второй прерыватель, между четвертым узлом и вторым узлом размещена схема генератора импульсов. При этом схема генератора импульсов включает в себя параллельное соединение конденсатора с последовательным соединением индуктивности и переключателя, между третьим узлом и вторым узлом размещен первый поглотитель энергии. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – расширение арсенала технических средств. Согласно способу a) дискретизируют остаточное напряжение (Vr) трехфазной электрической системы (30) питания и остаточный ток (Ir) в упомянутом измерительном узле для получения дискретизированного сигнала (UN) остаточного напряжения и дискретизированного сигнала (IN) остаточного тока; b) фильтруют, в первом цифровом фильтре (41), дискретизированный сигнал (UN) остаточного напряжения и применяют к нему фазовый сдвиг для выделения сдвинутой по фазе составляющей фильтрованного сигнала с нецелочисленным порядком основной частоты и для получения сдвинутого по фазе фильтрованного сигнала (UNH) напряжения; c) фильтруют дискретизированный сигнал (IN) остаточного тока во втором цифровом фильтре для выделения составляющей фильтрованного сигнала с нецелочисленным порядком основной частоты для получения фильтрованного сигнала (INH) тока; d) используют фильтрованный сигнал (INH) и сдвинутый по фазе фильтрованный сигнал (UNH) для вычисления переходной реактивной мощности (QR), протекающей через упомянутый измерительный узел; e) определяют направление короткого замыкания в зависимости от знака вычисленной переходной реактивной мощности (QR). 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении точности настройки дугогасящих реакторов (ДГР), управляемых подмагничиванием, В способе автоматической настройки компенсации ДГР, управляемого подмагничиванием с погрешностью (расстройкой компенсации) в пределах 1% первой гармоники тока однофазного замыкания на землю, формируют в контуре нулевой последовательности сети переходный процесс с помощью импульсного источника опорного тока большой скважности, измеряют напряжения на сигнальной обмотке реактора и выделяют свободную составляющую переходного процесса, на основании параметров которого вычисляют емкость сети по нулевой последовательности и, соответственно, необходимый ток компенсации, к напряжению, измеренному на сигнальной обмотке реактора, применяют вейвлет-преобразование, и определяют временные зависимости вейвлет-коэффициентов, выбирают коэффициент с максимальной амплитудой, соответствующей частоте свободных колебаний контура нулевой последовательности, при этом при попадании максимального вейвлет-коэффициента в диапазон частот 35-70 Гц осуществляют управление подмагничиванием ДГР, изменяющее его индуктивность до тех пор, пока частота собственных колебаний контура не выйдет за пределы указанного диапазона, по найденной частоте определяют емкость сети и необходимый ток компенсации. 2 ил.

Использование: в области электротехники для защиты электрооборудования. Технический результат: ограничение токов короткого замыкания, коммутируемых высоковольтным вакуумным выключателем в операциях включения и отключения. Устройство содержит водно-растворный резистор и вакуумный выключатель. Корпус резистора имеет цилиндрическую форму с расширительным отводом в верхней части и с крышкой в торце. В крышку изнутри вмонтирован неподвижный контакт, шток которого соединен с токоподводом. Внутри резистора размещен поршневой контакт, шток которого соединен с приводом. В поршневом контакте выполнены сквозные отверстия. Шток поршневого контакта соединен с вводом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с подвижным контактом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод поршневого контакта и привод высоковольтного вакуумного выключателя соединены с системой управления. Вывод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с токоподводом. 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении чувствительности токовой защиты нулевой последовательности от однофазных замыканий на землю электрических сетей среднего напряжения, работающих с изолированной нейтралью как при устойчивых, так и при наиболее опасных для сети дуговых перемежающихся замыканиях на землю. Устройство содержит фильтр тока нулевой последовательности, вторичный преобразователь тока, полосовой частотный фильтр, пропускающий основную составляющую 50 Гц, первый измерительный орган тока, первый элемент временной задержки, полосовой частотный фильтр высших гармонических составляющих, первый и второй блоки вычисления среднеквадратичного значения сигнала на заданном интервале времени усреднения, схему сравнения значений двух электрических величин, второй измерительный орган тока, блок измерения интервалов времени Δt между бросками переходного тока 3i0 при дуговом перемежающемся замыкании на землю, элемент сравнения измеренного значения Δt с заданным значением Δtз, элемент ЗАПРЕТ, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, второй элемент временной задержки. 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение чувствительности токовой защиты нулевой последовательности от однофазных замыканий на землю электрических сетей среднего напряжения, работающих с изолированной нейтралью. Способ основан на измерении тока нулевой последовательности 3I0 защищаемого присоединения, выделении из него в качестве воздействующей величины составляющей основной частоты 50 Гц I50, сравнении значения составляющей основной частоты I50 с уставкой по току срабатывания и формировании выходного сигнала при превышении составляющей основной величины I50 значения уставки . При этом из тока 3I0 выделяют высшие гармонические составляющие IВГ, сравнивают значения величин I50 и IВГ и при I50>IВГ автоматически уменьшают уставку по току срабатывания защиты . Устройство токовой защиты от ОЗЗ содержит фильтр тока нулевой последовательности, фильтр, выделяющий составляющую основной частоты 50 Гц I50, подключенный к выходу фильтра тока нулевой последовательности, измерительный орган тока, первый вход которого подключен к выходу фильтра, выделяющего составляющую основной частоты 50 Гц I50, фильтр высших гармонических составляющих IВГ, схему сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ, сигнал на выходе которой появляется, если I50>IВГ, переключатель уставок по току срабатывания . Вход фильтра высших гармонических составляющих подключен к выходу фильтра тока нулевой последовательности, выход - к второму входу схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ, первый вход которой подключен к выходу фильтра основной составляющей 50 Гц, выход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ подключен к управляющему входу переключателя уставок по току срабатывания , сигнал на выходе которого при отсутствии сигнала на управляющем входе равен первой уставке , задаваемой на первом информационном входе переключателя уставок по току срабатывания , а при наличии сигнала на управляющем входе - второй уставке , задаваемой на втором информационном входе, выход переключателя уставок по току срабатывания подключен к второму входу измерительного органа тока, сигнал на выходе которого появляется при . 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении чувствительности и расширении области применения токовой защиты нулевой последовательности с двумя подведенными величинами при устойчивых и дуговых перемежающихся замыканиях на землю в электрических сетях среднего напряжения, работающих с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов замыкания на землю. Устройство содержит на каждой линии датчик тока нулевой последовательности, измерительный трансформатор напряжения нулевой последовательности, релейный измерительный орган тока с задаваемой уставкой на срабатывание, модуль автоматической адаптивной коррекции тока уставки на срабатывание, выход которого подключен к второму входу релейного измерительного органа тока с задаваемой уставкой на срабатывание, первый, второй, третий и четвертый полосовые частотные фильтры, первый и второй блоки переключения, дифференциатор, первый и второй блоки вычисления среднеквадратичного значения, элемент временной задержки. 11 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности эксплуатации воздушных линий электропередачи. Способ заключается в ограничении протекания тока ОЗЗ переменным активным сопротивлением с нелинейной вольт-амперной характеристикой, которое имеет достаточное значение для ограничения тока при фазном напряжении ВЛЭП и низкое при грозовом перенапряжении. Сопротивление включается последовательно в цепь заземляющего устройства на каждой опоре. 2 ил.

Наверх