Устройство для определения поврежденного фидера при однофазном замыкании

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()888255 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.78 (21) 2671583/24 07 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень Ле 45

Дата опубликования описания 07.12.81 (51)М. Кд.

Н 02 Н 3/16

Гасударственный квинтет

СССР ав делам нзооретеннй н втерытнй (53) УДК 621.316. . 925 (088.8) (72) Авторы

В. О. Жидков, Ю. Н. Ильин и Н. А. Шур (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО

ФИДЕРА ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ

Изобретение относится к области зашиты электрических сетей от аварийных и ненормальных режимов работы, а именно к защите от однофаэных замыканий на землю, и может быть использовано в трехфазных эпектрцческих сетях, работаS юших с изолированной нейтрапью.

Известны устройства дпя определения поврежденного фидера, основанные на принципе измерения угла между векто»

10 рами токов нулевой последовательности защищаемых фидеров и вектором напряжения нулевой последовательности jl).

Такие устройства содержат фильтры токов и напряжений нулевой последова15 тельности, токовый и фаэочувствительный органы, причем токовый орган выполнен в виде усилителя переменного тока с фильтром промышленной частоты, а фазочувствитепьный орган выпопнен в виде фазочувствительного усилителя, к выходу которого подключено исполнительное реле.

Недостатком устройства данного типа является низкая точность выбора поврежденного фидера в результате непостоянства угла между током и напряжением нулевой последоватепьности, зависяшего от параметров сети и величины переходного сопротивления в месте замыкания.

Так при переходном сопротивлении в месте замыкания 100«700 Ом и емкости, сети 0,8-1,8 мкФ. на фазу напряжение нулевой последовательности 0о в первый полупериод может составить в зависимооти от фазы замыкания 3-5% от фазного напряжения Нф. Такой уровень 0о не превышает напряжение естественной несимметрии, которое в воздушно-кабельных сетях может. достигнуть 15% от Нф.

Поэтому в устройствах данного типа обычно применяют дополнительные технические решения, чтобы снизить влияние изменения сдвига фаэ между током и напряжением нулевой поспедоватепьнооти на селективность и чувствитепьность.

Однако. несмотря на усложнение схем заI шиты, достижение данной цепи представляет значительные трудности.

88й .Э -1 г) Указанные недостатки частично устраняются B устройстве ддя опредедения повреждений линии 2), основанном на сравнении в переходном режиме фаз токов нудевой посдедоватедьности защищаемых линий с фазой тока нулевой посдедовательности одной заранее выбранной пинии с наименьшей вероятностью повреждения. Устройство содержит трансформаторы тока нулевой последовательности, установленные на защищаемых линиях, источник опорного сигнала, отбираемого от заранее выбранной линии, пороговый детектор; а также блоки сравнения, запоминания и выходной блок, Однако и данное устройство имеет ряд существенных недостатков, основные из которых. сдедуюшие:

1. Исключается возможность защиты собственно линии, от которой производится отбор опорного сигнала ддя сравнения фаз токов, что в сетях с равновероятной повреждаемостью линий приводит в целом к снижению надежности защиты.

2. Исключается воэможность зашиты . одиночных линий.

3. Зашита склонна к потере.чувствительности при замыкании через переходные сопротивления, эквивалентные эдектрическому сопротивдению тела чедовека.

4. Время срабатывания защиты из-за пропуска блоком сравнения одного поду периода тока оказывается завышенным, что делает неэффективной ее применение ддя защиты от поражения электротоком.

Цепью изобретения является повышение надежности в работе, чувствитедьности и быстродействия. !

Uemь достигается тем, что в известном устройстве, содержащем на каждом фидере трансформаторы тока нулевой посдедоватедьности, к которым подкдючены первые входы блоков сравнения, вкдючающие по два транзистора, сравнивающих фазы токов нулевой последовательности, к вторым входам которых подключен выход источника опорного тока нулевой посдедоватедьности, а выходы соединены с блоками усилении, запоминания и выходным блоком, выход источника тока нулевой посдедоватедьности, выполненного искусственно сформированным, подключен к эмиттер-базовым цепям транзисторов укаэанных блоков сравнения, а трансформаторы тока нулевой посдедоватедьности фидеров подкдючены к эмиттер-коддекторным цепям этих же транзисторов, причем к запрещающему входу блоха усиления

4 лодкдючен бдок залретA ловторлогo дей— ствия.

На чертеже изображена принципиадьная схема преддоженнаго устройства.

Устройство подключается к трансформаторам 1 тока нулевой последовательности, устанавливаемым на всех защищаемых фидерах, и к источнику 2 опорного тока нулевой последовательности, установленному на искусственно сформированном иэ конденсаторов фидере. Устройство содержит блоки сравнения 3, усиления 4, запрета повторного 5 действия, запоминания 6, сброса 7, пороговый детектор 8 и выходной блок управления 9. Бдок сравнения состоит из входных трансформаторных ячеек 10, чисдо которых соответствует числу защищаемых фидеров.

Каждая ячейка состоит из двух транэисторов 11, 12, раздедитедьных диодов

13-18 и резисторов 19-21. Выходы с искусственно сформированного источника

2 тока нудевой последовательности подкдючены к эмиттер-базовым цепям тран25 эисторов 11, 12 через разделительные диоды 22-29, а трансформаторы 1 тока нулевой последовательности, установленные на защищаемых фидерах, подключены к эмиттер-коддекторным цепям этих транзисторов, параддедьно которым подключен бдок усиления 4, При нормадьном режиме работы электрической сети на выходах трансформаторов 1 токов нулевой последовательности и источника 2 тока нулевой посдедоватедьности сигналы отсутствуют, всдедствие чего транзисторы 11, 12 закрыты и на блок усиления 4 входные сигналы . не поступают, а выходной блок управце

40 ния 9 не формирует командные сигналы.

Появление однофаэного замыкания на земдю на одном из фидеров, например на первом, приводит к появлению на выходах всех трансформаторов 1 тока нулевой последовательности и источника 2 тока нулевой последовательности эдектрических сигналов. По модудю сигналы 0Н, снима1 емые с неповрежденных фидеров, и снимаемые с искусственно сформированного фидера, пропорциональны емкости токов этих фидеров, а .ток 3 сни-! маемый с поврежденного фидера, равен сумме токов 0н неповрежденных и 30П

I i искусственно. сформированных фидеров.

По аргументу 308 и 08 водны раздичаI 1 ются на угол 180, причем величина этоо го угла остается неизменной в широком диапазоне изменения параметров сети и пеpeходнОго сОГ! ротивления В месте 3Qk1bI»

1 кания. Так как гок Зов находится в противофазее с . током Э и, снимаемым с ис кусственно сформированного фидера, то токи, проходящие по цепям управления транзисторов 1 1, 12 в ячейках, соответствуюших поврежденному фидеру, будут запирать транзисторы, вследствие чего от поврежденного фидера сигнал пройдет в соответствуюший канал блока усиления

4, На поврежденных фидерах токи, протекающие по цепи управления транзисторов соответствуюших ячеек, совпадают по фазе с током, протекаюшим по главным цепям, вследствие чего транзисторы отпираются и шунтнруют входы соответствующих каналов блока усиления 4, так как последний подключен параллельно эмиттерколлекторным цепям этих транзисторов.

Таким образом, в блок усиления поступает сигнал только от поврежденного фидера, который проходит далее в блок запоминания, выдаюший сигнал в блок за- прета повторного действия, чем обеспечивается однозначный выбор поврежденного фидера в сетях произвольной конфигурации, что повышает надежность в работе, быстродействие и чувствительность.

Формула изобретения

Устройство для определения повреж- денного фидера при однофазном замыкании, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 172898, кл. Н 01 Н 3/16, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

N 353309, кл. Н 02 Н 3/16, 1966 (прототип) .

8255 Ь содержашее на каждом фидере трансформаторы тока нулевой последовательности, к которым подключены первые входы блоков сравнения, включаюшие по два тран5 зистора,,к вторым входам которых поу - ключен выход источника опорного тока нулевой последовательности, а выходы сое» динены с блоками. усиления и запоминания и с выходным блоком, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, быстродействия и чувствительности, выход источника опорного тока нулевой последовательности, выполненного искусственно сформированным, подключен к эмиттер-базовым цепям транзисторов укаэанных блоков сравнения, а трансформаторы тока нулевой по следовательности фидеров подключены к эмиттер-коллекторным цепям этих же

20 транзисторов, причем к запрещающему входу блока усиления подключен блок запрета повторного действия.