Способ защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления

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.

 

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для защиты от однофазных замыканий на землю (далее ОЗЗ) кабельных и воздушных линий электрических сетей среднего напряжения, работающих с изолированной нейтралью. Задачей изобретения является повышение технического совершенства (селективности и чувствительности) токовых защит нулевой последовательности от ОЗЗ и расширение области их возможного применения.

Известен способ максимальной токовой защиты нулевой последовательности (далее, ТЗНП) от ОЗЗ (Федосеев A.M. Релейная защита электроэнергетических систем. Защита электрических сетей. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 520 с.; Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 800 с. и др.), получивший наиболее широкое применение в сетях среднего напряжения 6-10 кВ с изолированной нейтралью, в соответствии с которым измеряют полный ток нулевой последовательности защищаемого присоединения 3I0 или его составляющую основной частоты I50, сравнивают измеренное значение с постоянной величиной - уставкой по току срабатывания Iуст и формируют выходной сигнал, если измеренное значение тока превышает уставку.

По известному способу выполнены различные исполнения ТЗНП: с измерительными органами тока (реле тока) на электромеханической базе, например, РТ-40, РТ-140, ЭТД-551, с измерительными органами тока на электронной или микроэлектронной базе, например, РТЗ-51, РСТ-11, РСТ-11М, РСТ-13, РСТ-140 (Нудельман Г.С, Шамис М.А. Быстродействующее реле тока для защиты от замыканий на землю // Электротехническая промышленность. Сер. аппараты низкого напряжения. - 1981. - Вып. 1 (92) - С. 13; Нудельман Г.С., Кочкин Н.А., Эверсков О.Л. Органы защит от замыканий на землю // Электротехническая промышленность. Сер. аппараты низкого напряжения. - 1982, №1. - С. 16-18; http://www.cheaz.ru/ru/production/ustroystva-releynoy-zashchity/rele-toka-s-povyshennoy-chuvstvitelnostyu-staticheskie-rtz-51-01), с цифровыми измерительными органами тока на современной микропроцессорной базе (http://www.schneider-electric.ru/ru/product-range/935-sepam-serii-80/?filter=business-6-raspredelenie-elektroenergii-srednego-naprazenia-i-avtomatizacia-elektrosnabzenia&parent-category-id=4600; http://w5.siemens.com/web/ua/ru/em/automation,_control_and_protection/relay_protection/relay_for_different_purposes/pages/siprotec_7sn60.aspx; http://www.ekra.ru/produkcija/rza-podstancionnogo-oborudovanija-6-35-kv/373-be2502a10hh.html и др.).

Селективность несрабатываний при внешних ОЗЗ всех исполнений ТЗНП по данному способу обеспечивается выбором уставки по току срабатывания из условия отстройки от собственного емкостного тока защищаемого присоединения (Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / 4-е изд., перераб. и доп. - СПб.: ПЭИПК. - 2003; Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит // Новости ЭлектроТехники. - 2005. - №5 (35); Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик». - 2001):

где - 1,2-1,3 - коэффициент отстройки; - собственный емкостный ток защищаемого присоединения при устойчивом ОЗЗ (УОЗЗ); - максимальное для данного исполнения ТЗНП значение коэффициента, учитывающего увеличение значения тока в неповрежденном присоединении за счет бросков переходных емкостных токов при дуговых перемежающихся ОЗЗ (ДПОЗЗ).

Значение в (1) зависит от способа отстройки от влияния на работу ТЗНП переходных процессов, алгоритма формирования воздействующей величины и сравнения ее с уставкой, а также технических возможностей применяемой элементной базы. Для исполнений ТЗНП на электромеханической базе принимают , на электронной или микроэлектронной базе - , для цифровых исполнений на микропроцессорной базе - (Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / 4-е изд., перераб. и доп.- СПб.: ПЭИПК. - 2003; Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит // Новости ЭлектроТехники. - 2005. - №5 (35); Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик». - 2001). В цифровых исполнениях ТЗНП на микропроцессорной базе для действия защиты, как правило, используется не полный ток нулевой последовательности 3I0 защищаемого присоединения, а его составляющая основной частоты 50 Гц I50, что обеспечивает повышение отстроенности защиты от влияния переходных токов при ДПОЗЗ и возможность уменьшения величины по сравнению с исполнениями на другой элементной базе.

Чувствительность ТЗНП по данному способу в сетях с изолированной нейтралью в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. Утверждены приказом Минэнерго Российской Федерации от 08.07.2002. №204) оценивается только при внутренних УОЗЗ по выражению:

где - коэффициент чувствительности; - суммарный емкостный ток сети в расчетном минимальном режиме; - минимально допустимое значение коэффициента чувствительности (1,25 для защиты с действием на сигнал и 1,5 для защиты с действием на отключение).

Из (2) можно получить условие применимости (селективности при внешних и чувствительности при внутренних ОЗЗ) ТЗНП в сетях с изолированной нейтралью:

Из (2) и (3) можно видеть, что необходимость учета влияния переходных процессов при ДПОЗЗ на работу ТЗНП по данному способу в величине значительно ограничивает чувствительность и область возможного применения защиты.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью относится способ (http://www.schneider-electric.ru/ru/product-range/935-sepam-serii-80/?filter=business-6-raspredelenie-elektroenergii-srednego-naprazenia-i-avtomatizacia-elektrosnabzenia&parent-category-id=4600), основанный на измерении тока 3I0 защищаемого присоединения, выделении из него фильтром составляющей основной частоты 50 Гц I50, сравнении значения составляющей I50 с эталонной величиной (уставкой) и формировании выходного сигнала при превышении воздействующей величины I50 уставки ,;

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству, реализующим способ от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью является устройство http://w5.siemens.com/web/ua/ru/em/automation,_control_and_protection/relay_protection/relay_for_different_purposes/pages/siprotec_7sn60.aspx; http://www.ekra.ru/produkcija/rza-podstancionnogo-oborudovanija-6-35-kv/373-be2502a10hh.html и др.), содержащее фильтр тока нулевой последовательности (далее, ФТНП), подключенный к ФТНП фильтр, пропускающий составляющую основную частоты 50 Гц I50, измерительный орган тока, сравнивающий значение тока на выходе фильтра, пропускающего составляющую основную частоты 50 Гц I50 с уставкой по току срабатывания , выбранной по условию (1). Для микропроцессорных исполнений ТЗНП по данному способу при , , из (3) получим:

,

т.е. область их применения ограничена присоединениями с величиной собственного емкостного тока не более 17% от суммарного емкостного тока сети .

Для исполнений ТЗНП по данному способу на другой элементной базе значения коэффициента больше, чем для цифровых исполнений ТЗНП на микропроцессорной базе, и область их возможного применения по величине будет еще уже. В то же время на присоединениях, подключенных к шинам центров питания (ЦП) сетей с изолированной нейтралью, значения могут достигать ~30-35% от , что не позволяет применить на них любые исполнения ТЗНП по данному способу.

Таким образом, известные способ выполнения ТЗНП и устройство для его осуществления не всегда обеспечивают требуемую чувствительность защиты и имеют ограниченную область применения.

Технический результат, на достижение которого направлено предполагаемое изобретение, заключается в повышении селективности защиты при внешних ОЗЗ, включая ДПОЗЗ, чувствительности при внутренних ОЗЗ и расширении области возможного применения.

Технический результат достигается тем, что:

1. В способе токовой защиты от однофазных замыканий на землю, заключающийся в том, что измеряют ток нулевой последовательности 3I0 защищаемого присоединения, выделяют из него в качестве воздействующей величины составляющую основной частоты 50 Гц I50, сравнивают значения составляющей основной частоты I50 с уставкой по току срабатывания и формируют выходной сигнал при превышении составляющей основной величины I50 значения уставки , 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 .

2. В устройство для осуществления способа, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, фильтр основной составляющей частоты 50 Гц I50, подключенный к выходу фильтра тока нулевой последовательности, измерительный орган тока, первый вход которого подключен к выходу фильтра основной составляющей частоты 50 Гц I50, введены фильтр высших гармонических составляющих IВГ, схема сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ, переключатель уставок по току срабатывания , при этом вход фильтра высших гармонических составляющих IВГ 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 частоты 50 Гц I50, выход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ подключен к управляющему входу переключателя уставок по току срабатывания ,, выход переключателя уставок по току срабатывания подключен к второму входу измерительного органа тока.

Заявляемый способ и устройство для его осуществления решает задачу токовой защиты от ОЗЗ, заключающуюся в повышении селективности защиты при внешних ОЗЗ, включая ДПОЗЗ, чувствительности при внутренних ОЗЗ и расширении области возможного применения в электрических сетях с изолированной нейтралью.

На фиг. 1 приведена зависимость минимальных значений отношения при ДПОЗЗ от интервалов времени Δt при повторных пробоях изоляции, полученная на имитационных моделях электрических сетей среднего напряжения с изолированной нейтралью с различными значениями (зависимость 1). Зависимость (прямая) 2 соответствует максимальному расчетному значению при УОЗЗ в указанных сетях. На фиг. 2 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа защиты от 033 электрических сетей среднего напряжения с изолированной нейтралью. На фиг. 3 приведены осциллограммы, иллюстрирующие работу устройства защиты при ДПОЗЗ, переходящем в УОЗЗ в сетях с изолированной нейтралью, где приняты следующие обозначения:

1 - фильтр тока нулевой последовательности,

2 - фильтр основной составляющей частоты 50 Гц I50 тока 3I0,

3 - измерительный орган тока,

4 - фильтр, выделяющий высшие гармонические составляющие IВГ тока 3I0,

5 - схема сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ,

6 - переключатель уставок по току срабатывания .

u1…u6 - сигналы на выходах блоков 1…6 соответственно.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем. Способ токовой защиты от однофазных замыканий на землю, заключающийся в том, что измеряют ток нулевой последовательности 3I0 защищаемого присоединения, выделяют из него в качестве воздействующей величины составляющую основной частоты 50 Гц I50, сравнивают значения составляющей основной частоты I50 с уставкой по току срабатывания и формируют выходной сигнал при превышении составляющей основной величины I50 значения уставки , 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 .

При УОЗЗ уровень высших гармоник (ВГ) в токе 3I0 определяется уровнем ВГ в напряжении поврежденной фазы сети в режиме, предшествующем ОЗЗ (Кискачи В.М. Селективность сигнализации замыканий на землю с использованием высших гармоник // Электричество. - 1967. - №9. - С. 24-29), который ограничен требованиями ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии». Максимальный уровень ВГ в токе ОЗЗ можно оценить по предельно допустимым ГОСТ 32144-2013 для электрических сетей среднего напряжения значениям коэффициента несинусоидальности напряжения и предельно допустимым коэффициентам отдельных гармонических составляющих. В напряжениях сети и, соответственно, в токе УОЗЗ преобладают 5, 7, 11, 13-я гармоники (Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко. - М: Энергоатомиздат, 2000. - 331 с.), предельный уровень которых по ГОСТ 32144-2013 равен: , , , . Максимальный расчетный уровень в токе УОЗЗ гармоник порядка v=5, 7, 11, 13 будет иметь место, если определяется только указанными гармониками при соблюдении условия , и равен:

,

где - коэффициент несинусоидальности тока.

По данным (Вайнштейн, В.Л. Исследование высших гармоник тока замыкания на землю / В.Л. Вайнштейн // Промышленная энергетика. - №1. - 1986. - С. 39-40), полученным на основе измерений в реальных компенсированных кабельных сетях среднего напряжения, максимальный уровень высших гармоник в токе ОЗЗ не превышает 40%, т.е. меньше полученной выше расчетной оценки (зависимость 1, фиг. 2). Таким образом, при УОЗЗ уровень составляющей основной частоты 50 Гц в токе 3I0 I50 всегда больше, чем уровень высших гармоник IВГ.

При ДПОЗЗ отношение IВГΣ/I50 в токах 3i0 поврежденного и неповрежденного присоединения резко возрастает. Отношение IВГΣ/I50 определяется интервалами времени между повторными пробоями изоляции, условиями гашения и повторного зажигания заземляющей дуги, суммарным емкостным током сети IСΣ, местом ОЗЗ в сети и другими факторами. Основными из указанных факторов являются величина интервалов времени Δt между повторными пробоями изоляции и суммарный емкостный ток сети IСΣ. Значение IВГΣ/I50 увеличивается с увеличением интервалов времени Δt между повторными пробоями изоляции. Меньшие значения IВГΣ/I50 соответствуют максимальным значениям суммарного емкостного тока сети IСΣ.

На фиг. 1 (зависимость 1) приведена зависимость отношения от интервалов времени Δt при ДПОЗЗ, полученная на основе обработки результатов вычислительных экспериментов, выполненных на имитационных моделях электрических сетей среднего напряжения с изолированной нейтралью с максимальным значением : для сетей 6 кВ , 10 кВ - , 35 кВ - (Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. Утверждены приказом Минэнерго Российской Федерации от 08.07.2002. №204). При ДПОЗЗ минимальные интервалы времени Δt между повторными пробоями изоляции в соответствии с теорией W. Petersen (Petersen, W. Der aussetzende (intermittierende) Erdschluss / W. Petersen. - ETZ, 1917. - H. 47, 48) равны половине периода промышленной частоты (при ƒ=50 Гц T50/2=10 мс).

На фиг. 1 зависимость 2 соответствует максимальному расчетному значению при УОЗЗ. При УОЗЗ уровень высших гармоник в токе 3i0 IВГ всегда меньше уровня составляющей основной гармоники I50. При ДПОЗЗ уровень высших гармоник в токе 3i0 IВГ всегда больше уровня составляющей основной гармоники I50. Таким образом, сравнивая значения величин I50 и IВГ, можно обеспечить четкое распознавание вида 033 (при I50>IВГ в сети имеет место УОЗЗ, а при I50<IВГ - ДПОЗЗ) и использовать данный признак для автоматического изменения уставки по току срабатывания защиты в зависимости от условий ее функционирования.

На фиг. 2 приведена схема устройства защиты, реализующая предложенный способ.

Для осуществления способа устройство токовой защиты от ОЗЗ содержит фильтр тока нулевой последовательности 1, фильтр основной составляющей частоты 50 Гц I50 2, подключенный к выходу фильтра тока нулевой последовательности 1, измерительный орган тока 3, первый вход которого подключен к выходу фильтра основную составляющей частоты 50 Гц I50 2, фильтр высших гармонических составляющих IВГ 4, схема сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ 5, сигнал на выходе которой появляется, если I50>IВГ, переключатель уставок по току срабатывания 6. Вход фильтра высших гармонических составляющих 4 подключен к выходу фильтра тока нулевой последовательности 1, выход - к второму входу схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ 5, первый вход которой подключен к выходу фильтра основной составляющей частоты 50 Гц 2, выход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ 5 подключен к управляющему входу переключателя уставок по току срабатывания 6, 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 6 подключен к второму входу измерительного органа тока 3, сигнал на выходе которого появляется при .

Введенные в устройство фильтр высших гармонических составляющих тока нулевой последовательности, схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ и переключателя уставок по току срабатывания позволяют распознавать УОЗЗ и ДПОЗЗ и, в зависимости от вида ОЗЗ, автоматически изменять уставку по току срабатывания защиты на втором входе измерительного органа тока. При ДПОЗЗ защита действует с уставкой , выбираемой по (1) при , при УОЗ3-с уставкой , выбираемой по (1) при , что обеспечивает повышение чувствительности защиты при УОЗЗ, оцениваемой по выражению (2), в раз и существенное расширение области ее возможного применения, оцениваемой по выражению (3).

Устройство для осуществления заявляемого способа работает следующим образом. При возникновении в сети ОЗЗ в поврежденном и неповрежденных присоединениях появляются токи нулевой последовательности 3I0. От ФТНП 1 ток 3I0 подается на входы фильтра 2, выделяющего составляющую основной частоты 50 Гц I50, и фильтра 4, выделяющего высшие гармонические составляющие (как правило, в диапазоне от 150 Гц до 1-2 кГц). С выхода фильтра 2, выделяющего основную составляющую 50 Гц I50, сигнал подается на входы измерительного органа тока 3 и на первый вход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ 5. С выхода фильтра высших гармонических составляющих IВГ 4 сигнал подается на второй вход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ 5.

При ДПОЗЗ сигнал на выходе фильтра 2, выделяющего из тока 3I0 составляющую основной частоты 50 Гц I50, меньше, чем сигнал на выходе фильтра 4, выделяющего из тока 3I0 высшие гармонические составляющие IВГ, и сигнал на выходе схемы сравнения значений величин I50 и IВГ 5 и, соответственно, на управляющем входе переключателя 6 отсутствует, а сигнал на его выходе, задающий уставку измерительного органа тока 3, определяется уставкой, заданной на его информационном входе 1, и равен . Таким образом, при всех ДПОЗЗ защита действует с уставкой .

При УОЗЗ сигнал на выходе фильтра 2, выделяющего из тока 3I0 составляющую основной частоты 50 Гц I50, больше, чем сигнал на выходе фильтра 4, выделяющего из тока 3I0 высшие гармонические составляющие IВГ, и на выходе схемы сравнения значений величин I50 и IВГ 5 и, соответственно, на управляющем входе переключателя 6 появляется сигнал, переключающий переключатель 6 из положения 1 в положение 2. В этом положении переключателя 6 сигнал на его выходе определяется уставкой, заданной на его информационном входе 2, и равен . Таким образом, при всех УОЗЗ защита действует с уставкой .

Уставка измерительного органа тока, как и обычной ТЗНП, выбирается из условия отстройки от внешних ДПОЗЗ по выражению (1) при . Уставка измерительного органа тока выбирается из условия отстройки только от внешних УОЗЗ по выражению (1) при , т.е. в раз меньше, чем при ДПОЗЗ. Таким образом, предложенный способ обеспечивает увеличение чувствительности защиты при УОЗЗ в 2-3 раза расширение области ее возможного применения до значений:

.

Доля присоединений на центрах питания распределительных электрических сетей среднего напряжения, удовлетворяющих указанному условию, составляет практически 100%.

1. Способ токовой защиты от однофазных замыканий на землю, заключающийся в том, что измеряют ток нулевой последовательности 3I0 защищаемого присоединения, выделяют из него в качестве воздействующей величины составляющую основной частоты 50 Гц I50, сравнивают значения составляющей основной частоты I50 с уставкой по току срабатывания Iуст и формируют выходной сигнал при превышении составляющей основной величины I50 значения уставки Iуст, отличающийся тем, что 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 Iуст.

2. Устройство защиты от однофазных замыканий на землю, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, фильтр основной составляющей частоты 50 Гц I50, подключенный к выходу фильтра тока нулевой последовательности, измерительный орган тока, первый вход которого подключен к выходу фильтра основной составляющей частоты 50 Гц I50, отличающееся тем, что введены фильтр высших гармонических составляющих IВГ, схема сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ, переключатель уставок по току срабатывания Iуст, при этом вход фильтра высших гармонических составляющих IВГ 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 частоты 50 Гц I50, выход схемы сравнения абсолютных значений величин I50 и IВГ подключен к управляющему входу переключателя уставок по току срабатывания Iуст, выход переключателя уставок по току срабатывания Iуст подключен к второму входу измерительного органа тока.



 

Похожие патенты:

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.

Использование: в области электротехники для защиты электрооборудования. Технический результат: ограничение токов короткого замыкания, коммутируемых высоковольтным вакуумным выключателем в операциях включения и отключения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ.

Использование – в области электротехники. Технический результат – расширение арсенала технических средств.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение отказоустойчивости электросети.

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.

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.

Группа изобретений относится к схемам защиты электрических приборов. Устройство защиты (5) выполнено с возможностью управлять электрическим прибором (3).

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности эксплуатации воздушных линий электропередачи.

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

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 и электроэнергетики. Технический результат - повышение селективности и устойчивости функционирования защиты электрических сетей среднего напряжения 6-35 кВ от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). Устройство защиты содержит согласующие преобразователи тока и напряжения нулевой последовательности, полосовые частотные фильтры, дифференциатор, схему сравнения фаз двух величин, пусковой орган напряжения нулевой последовательности, блок фиксации кратковременных замыканий на землю, включающий элементы оперативной и долговременной памяти с двумя входами - записывающим и стирающим, первый элемент временной задержки, формирователь кратковременного импульса по переднему фронту входного сигнала, первый элемент И, счетчик числа пробоев изоляции, блок контроля длительности бестоковых пауз, блок токовой направленной защиты нулевой последовательности; второй и третий элементы И, первый и второй элементы ЗАПРЕТ с одним информационным и двумя запрещающими входами каждый, элемент ИЛИ, второй элемент временной задержки, четыре выходных реле. Выход схемы сравнения фаз двух величин подключен к входам элемента временной задержки, формирователя кратковременного импульса по переднему фронту входного сигнала, блока контроля длительности бестоковых пауз и к информационному входу второго элемента ЗАПРЕТ. Записывающий вход элемента оперативной памяти подключен к выходу первого элемента временной задержки. Стирающий вход подсоединен к выходу формирователя кратковременного импульса по переднему фронту входного сигнала. Выход элемента оперативной памяти подключен к первому входу первого элемента И, выходом подключенного к входу счетчика числа пробоев изоляции и к записывающему входу элемента долговременной памяти. Первый выход блока контроля длительности бестоковых пауз подключен к первому входу второго элемента И и к первым запрещающим входам первого и второго элементов ЗАПРЕТ, а второй выход - к первому входу третьего элемента И и ко вторым запрещающим входам первого и второго элементов ЗАПРЕТ. Выход пускового органа напряжения нулевой последовательности подсоединен ко вторым входам первого, второго и третьего элементов И. Входы блока токовой направленной защиты нулевой последовательности подключены к выходам согласующих преобразователей тока и напряжения нулевой последовательности соответственно, а выход - к информационному входу элемента ЗАПРЕТ. Выход элемента долговременной памяти подключен к первому выходному реле, выходы второго и третьего элементов И соответственно ко второму и третьему выходным реле. Выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ подсоединены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен через второй элемент временной задержки к четвертому выходному реле. 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети, позволяющее создать селективную защиту электрических сетей от однофазного замыкания на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ с изолированной или резонансно компенсированной нейтралью. Способ заключается в фиксации момента замыкания на землю, подключении дополнительно источника синусоидального напряжения переменной частоты выше 50 Гц на шины распределительного устройства питающего линии электропередач, изменении частоты дополнительного источника синусоидального напряжения до момента резонанса напряжения, измерении значения тока с использованием датчиков тока высокой частоты в момент резонанса напряжения, сравнении значений измеренных высокочастотных токов отходящих линий и определении отходящей линии с однофазным замыканием на землю. При этом значение тока на резонансной частоте в поврежденной отходящей линии электропередачи на несколько порядков больше, чем ток на отходящей линии электропередачи без замыкания на землю. Способ может быть реализован на базе известных микропроцессорных устройств. 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение обнаружения дуги с использованием измерений импеданса без необходимости калибровки цепи. Система содержит линейный провод и нейтральный провод. Прерыватель цепи подключен к источнику переменного тока через линейный провод и нейтральный провод. Устройства электрических розеток соединены с прерывателем цепи посредством линейного и нейтрального проводов. Каждое из устройств электрических розеток имеет переключающий элемент закорачивания нейтрали, включенный между линейным и нейтральным проводами, и переключающий элемент управления нагрузкой в линейном проводе. Каждое из устройств электрических розеток также содержит контроллер розетки для управления переключающими элементами. Контроллеры розеток закрывают переключающие элементы закорачивания нейтрали, и главный контроллер определяет наличие высокого импеданса, чтобы обнаружить последовательное дуговое короткое замыкание. Контроллеры розеток открывают переключающие элементы управления нагрузкой, и главный контроллер определяет наличие тока в линейном проводе, чтобы обнаружить параллельное дуговое короткое замыкание. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электротехники для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции в электроустановках переменного тока, преимущественно генераторов, синхронных компенсаторов или электродвигателей, включенных в блок с трансформатором. Технический результат - обеспечение непрерывного контроля целостности цепи заземления трансформатора напряжения через шунтирующий конденсатор. Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока содержит источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения, орган блокировки, выпрямитель, первый разделительный трансформатор тока, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, шунтирующий конденсатор и разрядник, включенные параллельно между точкой заземления и нейтралью трансформатора напряжения. Введены дополнительная вторичная обмотка разделительного трансформатора, второй разделительный трансформатор тока, релейный элемент, конденсатор, подключенный параллельно к выходу выпрямителя, дополнительная вторичная обмотка разделительного трансформатора включена последовательно в цепь между выпрямителем и шунтирующим конденсатором со стороны заземления, первичная обмотка второго разделительного трансформатора тока включена в цепь между выпрямителем и шунтирующим конденсатором со стороны нейтрали трансформатора напряжения, релейный элемент подключен к вторичной обмотке второго разделительного трансформатора тока. 1 ил.

Использование: в области электротехники для защиты от замыканий на землю и контроля изоляции в электроустановках переменного тока, преимущественно генераторов, синхронных компенсаторов или электродвигателей, включенных в блок с трансформатором. Технический результат - обеспечение непрерывного контроля целостности цепи заземления трансформатора напряжения через шунтирующий конденсатор. Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока содержит источник переменного напряжения, разделительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения, орган блокировки, выпрямитель, первый разделительный трансформатор тока, последовательно соединенные измерительный орган защиты с исполнительным блоком и орган контроля изоляции, шунтирующий конденсатор и разрядник, включенные параллельно между точкой заземления и нейтралью трансформатора напряжения. Введены дополнительная вторичная обмотка разделительного трансформатора, второй разделительный трансформатор тока, релейный элемент, конденсатор, подключенный параллельно к выходу выпрямителя, дополнительная вторичная обмотка разделительного трансформатора включена последовательно в цепь между выпрямителем и шунтирующим конденсатором со стороны заземления, первичная обмотка второго разделительного трансформатора тока включена в цепь между выпрямителем и шунтирующим конденсатором со стороны нейтрали трансформатора напряжения, релейный элемент подключен к вторичной обмотке второго разделительного трансформатора тока. 1 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.

Наверх