Устройство для защиты участка линии напряжением до 1000в от обрыва проводов

 

.ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическиэ

Республик

»»945938 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 05. 80 (21) 2935891/24-07 с присоеаиненнем заявки ¹вЂ” (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 Н 5/10

ЙеуаэретеэллыЯ камлтвт

СССР пе двлэм изобретений н вткрыткЯ (53) УДК621.316. .925(088.8) Опубликовано 23 ° 07 ° 82 ° Бюллетень №27

Дата опубликования описания 23.07.82

В. И. Сукманов, P. Ш. Сагутдинов, В. И. Красников„ и A. И. Селивахин

1тН( ТЕХНИЧВСИ 1 " >

Московский институт инненеров сепьскоховнйствей%тертсеку производства им. В. П. Горячкина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ УЧАСТКА ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ

ДО 1000 В ОТ ОБРЫВА ПРОВОДОВ

Изобретение относится к релейной защите электрических сетей напряжением до 1000 В, в первую очередь к устройствам для защиты участка од-. нофазной линии напряжением до 1000 В от обрыва фазного и нулевого проводов в смешанных трехфазно-однофазных сетях.

Обрывы фазного и нулевого проводов в сетях до 1000 В приводят к нарушению технологического процесса у потребителя, выходу из строя электрооборудования и представляют повышенную опасность для людей и животных, Известны устройства для защиты электрических сетей при помощи автоматов и предохранителей 1 1 ).

Недостатком данного технического решения является невозможность защиты электрических сетей напряжением до 1000 В от обрыва проводов вследствие отсутствия информативного при" знака в начале линии, т.е. в месте установки отключающего аппарата.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля изоляции и защитного отключе.ния электрических аппаратов в сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В 2).

Недостатком известного устройства является невозможность использования его для контроля обрыва проводов участка однофазной линии в смешанных трехфазно-однофазных сетях.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем контроля обрыва фазного и нулевого проводов в смешанных трехфазно-однофазных сетях.

Поставленная цель достигается зо тем, что в устройство для защиты участка линии напряжением до 1000 В от обрыва проводов в сетях с заземленной нейтралью, содержащее контур заземления подстанции и фильтр

945938 4 тока нулевой последовательности, установленный в начале контролируемого участка линии электропередачи, на выход которого подсоединен исполнительный орган, введены три диода., первый из которых включен через введенный токоограничивающий резистор между фазой и землей до фильтра тока нулевой последовательности, второймежду той же фазой и землей в конце хбнтропируемого участка линии, при" чем упомянутые диоды по отношению к земле включены встречно, а третиймежду нулевым проводом и землей в конце контролируемого участка линии, причем второй и третий диоды включены по отношению к земле согласно, исполнительный орган выполнен в виде фильтра токов четных гармоник и порогового органа, при этом величина токоограничивающего резистора определяется по выражению . р =g, Р +К +R где К вЂ” величина сопротивления то-

1Р коограничивающего резистора

Р

R - сопротивление контура заземления подстанции;

R - сопротивление провода участка линии от ее начала до конца контролируемой зоны:

R> - сопротивление участка земли от места установки исполнительного органа до конца контролируемого участка сети.

На фиг. 1 показана функциональ- . ная схема устройства для защиты участка линии напряжением до I000 В от обрыва проводов; на фиг. 2 " схема выходных сигналов фильтра тока нулевой последовательности; на фиг. 3схема замещения участка сети и пред-, лагаемого устройства.

В конце защищаемогб участка трех фазно-однофазной линии 1 между фазным проводом и землей подсоединен диод 2, а между нулевым проводом и землей - диод 3. В начале контролируемого участка линии электропередачи до фильтра 4 тока нулевой последова1 тельности,на выход которого подсоединен исполнительный орган, а выход последнего подключен к защитному автомату б, между тем же фазным про- водом и земпей подсоединен токоограничивающий резистор 7 и диод 8. Нейтраль питающего трансформатора 9 соединена i: землей через сопротивление

30 батыванию исполнительного органа 5, который либо сигнализирует об обры" ве, либо производит отключение защитного автомата 6 (фиг.26).

При обрыве нулевого провода участка сети 1 ток протекает по цепи: ди" од 2, резистор 10. В этом случае так-. же на выходе фильтра 4 тока нулевой последовательности появляется однополупериодный сигнал, что приводит к срабатыванию устройства (фиг.2в)..

Однако цепочка, образованная диодом 8, резисторами 7 и 10, не входит в контур измерения фильтра 4 тока нулевой последовательности, а это вносит. погрешность в измерение тока, протекающего по контролируемой цепи в первый полупериод; в реэуль" тате чего возможно ложное срабатывание устройства. Поэтому, чтобы ис" ключить возможнос1Ь ложного срабатывания устройства, необходимо соблюдение следующего условия. Ток, проте.-,. кающий в первый полупериод по цепи: диод 8, резистор 7, диод 3 и входящий в контур измерения фильтра тока нулевой последовательности 11 (фиг.3а) должен быть равен току, протекающему по цепи: резистор 10, диод 2 - во второй полупериод i (фиг.36).

Такое равенство токов I =1 co6"

И людается при определенном соотношении сопротивлений R7 и R которое определяется из фиг.3а и 36 как контура заземления (показан в виде резистора ыф . Диоды 2 и 8 по отношению к земле включены встречно, а диоды 2 и 3 согласно (фиг.1) .

Устройство работает следующим образом.

При. нормальной работе электричес" кой сети ток протекат по цепи: в первый полупериод - через диод 8, ре1о зистор 7 и диод 3 и цепочку, образованную диодом 8, резисторами 7 и

10. Во второй попупериод - через диод

2 и резистор 10. Вследствие этого на . выходе фильтра 4 тока нулевой после-. довательности .будет постоянный двухполупериодный. сигнал (фиг.2а). Ис.полнительный орган 5 не срабатывает при наличии этого сигнала. При обрыве фазного провода контролируемого участка 1 сети ток протекает по цепи: диод 8, резистор 7, диод 3 и диод 8, резисторы 7 и 10 и на выходе фильтра 4 тока .нулевой последовательности появляется однополупериодный. сигнал, что приводит к сраВ

1 ъ.т

3т+ л+1 ф где R

tp величина сопротивления . .токоограничивающего резистора; сопротивление контура За1 земления пЬдстанции" сопротивление провода. участка линии от ее на" чала до конца контролируе" мой зоны1 г

< о

Р.

1о 1 л+ Ъ

Фт

И

Следовательно, прй соблюдении этого равенства токи, протекающие в первои и втором полупериодах, равны между собой, и на выходе фильтра тоЮ 945938

U - фаэное напряжение сети; ка нулевой последовательности будет

R = R > - величина сопротивления сигнал, исключающий ложное срабатыва токоограничивающего ре- ние устройства. В случае соизиеримости, сопротивления R с сумиой сопроR - сопротивление участка % тивлений К + Й, достижение равенстйа л земли от места установки токов 11 и 1 опредеЛится соотно" исполнительного органа ще нием до конца контролируемого R 0,5 и . {7) участка сети;

R - сопро™вление провода tO . формула иэобрете я л .участка линии от ее начала до конца,Контроли устройство для защиты участка линии напряжением до 1000 В от обК = R - сопротивление заземляюрыва проводов в сетях с заземленной

ЪТ 40 щего контура подстанции; ан ии. 13 нейтралью, соДеРжаЩее кОнтУР заземления подстанции и фильтр тока нуле-

- контурный ток 1 контура;.

- контурный ток 11 кон- . : вой последователцности, установленЪ .ный в начале контролируемого участка тура;

i - ток, протекающий в перлинии электропередачи, на выход ко4-$ вый,полупериод через торого включен исполнительный орган фильтр тока нулевой по- . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью. расширения функциональных следовательности; воэиожностей путем контроля обрыва

- ток протекающий во втофаэйого или нулевого .проводов в сие- рой полупериод через д Р„ шанных трехфаэно-однофдзных сетях, д о введе T и дно а, перв из

Используя известное правило элеккоторых включен через введенный токоограничивающий резистор между .фаз.тротехники, можем записать следую" ныи проводом и зеилей до фильтра то1 щие уравнения: ка нулевой последовательности, вта"

Ф. (. „. ) 3(„ „") ц рой- междутемжефаэным .проводом и . Ъ "® JJ. > ". землей в- конце контролируемого .участ ° иэ фиг.36 i (R„iR +Р )=О. (3) ка линии, причем упомянуты® диоды п0 . Определив из уравнения(2): отношению к земле включены встреч"

1 =1 Ь+ " и подставив его в урав- но, а.тРетий -. ме"ДУ нУлезым пРоВоДои

4 k®+R tR и. землей в конце контролируемого. участка линии, причем второй и тре> 1 +1 ) - . тий диоды включены по отношению к ,п1 лучии .1 „ (4) земле согласно, исполнительный.ор10 Ъ ъ 1î 1 ъ л ю ъ л ган выполнен. в виде фильтра токов

nnh правильного срабатывания уст" четных гаРмоник и поРоговоГо оРга-

" тва необхо имо чтобы 1 1 сле- на, при этом величина токоограничи вающего резистора определяется по.. выражению:

° 0 L.o

O„(k„,+Rg+R„).R. (R +kл> (6)

Приравнивая токи 1 и 1, onpe" делим величину токоограничивающего резистора й-т. (6) 945938

Й - сопротивление участка земэ ли от места установки исполнительного органа до конца контролируемого участка сети.

11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гессен В. Щ. Аварийные режимы и защита от них в сельскохозяйственных электросетях. Л-М., 1961, с.237.

2. Иотуско Ф. Я. Защитные устройства в электроустановках. И., пЭнергия", 1973, с. 54.

945938

Составитель Л. Васькова

Редактор А. Козориз Техред А. Бабинец Корректор И. Коста

Заказ 5345/72 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4