СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Российский патент 2014 года по МПК G01R31/08 H02H3/16 

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для идентификации опоры с однофазным замыканием на землю (ОЗЗ) воздушной линии электропередачи (ВЛЭП) в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Известен способ определения опоры с замыканием на землю в распределительных сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в фиксации тока двойного замыкания на землю в отходящей линии с устойчивым ОЗЗ. Согласно этому способу при появлении на шинах напряжения нулевой последовательности, свидетельствующего о возникновении ОЗЗ, происходит включение одной из фаз на землю через токоограничивающее сопротивление. При увеличении тока на каком-либо присоединении его идентифицируют как присоединение с ОЗЗ и производят отключение. Согласно этому способу на опорах ВЛЭП установлены регистраторы тока ОЗЗ, обеспечивающие визуальную сигнализацию, при обнаружении которой выездная бригада определяет опору и производит ее ремонт (патент РФ №2317624) [1].

Недостатком известного способа является снижение надежности электроснабжения потребителей за счет отключения присоединения. Отключение ВЛЭП на все время обнаружения ОЗЗ противоречит логике использования сетей с изолированной нейтралью, согласно которой ОЗЗ не является аварийным режимом и не требует немедленного отключения потребителей. Кроме того, для обнаружения указывающей индикации регистраторов установленных на опорах ВЛЭП необходим выезд обслуживающего персонала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей за счет автоматизации процесса поиска опоры с ОЗЗ и сокращения времени нарушения электроснабжения потребителей.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известном способе определения места возникновения однофазного замыкания на землю для воздушных линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью, заключающемся в контроле напряжения на шинах распределительного устройства и установке на опорах ВЛЭП регистраторов для сигнализации протекания тока ОЗЗ, согласно изобретению контролируют фазное напряжение на шинах распределительного устройства, регистраторы оснащают блоком контроля и сигнализации (БКС), токоограничивающим сопротивлением и высоковольтным тиристором, управляемым сигналами, сформированными БКС, индивидуальными для каждой опоры ВЛЭП, при этом факт протекания тока ОЗЗ по опоре ВЛЭП сигнализируют дистанционно, по характеру изменения фазного напряжения на шинах распределительного устройства, обусловленному индивидуальным повторно-кратковременным шунтированием токоограничивающего сопротивления посредством управляемого высоковольтного тиристора.

Работа предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена однолинейная электрическая схема распределительной сети, а на фиг.2 - принципиальная электрическая схема регистратора протекания тока ОЗЗ.

Однолинейная электрическая схема распределительной сети содержит: силовой трансформатор 1, измерительный трансформатор напряжения (ТН) 2, устройство контроля изоляции (УКИ) 3, распределительное устройство (РУ) 4, два отходящих фидера ф.1 и ф.2, опоры с регистраторами протекания тока ЗНЗ.

Принципиальная электрическая схема регистратора протекания тока ЗНЗ содержит: изоляторы опоры ВЛЭП И1-И3, блок контроля и сигнализации (БКС) 5, высоковольтный тиристор 6, токоограничивающее сопротивление 7.

Предлагаемый способ работает следующим образом.

При пробое изоляции опоры на заземляющем проводнике появляется напряжение. БКС 5 формирует сигнал, состоящий из серии последовательных импульсов, направленных на открывание и закрывание высоковольтного тиристора 6. Высоковольтный тиристор 6 при открытии шунтирует токоограничивающее сопротивление 7. Напряжение между землей и неповрежденными фазами возрастает. При закрытии высоковольтного тиристора 6 шунт исчезает, замыкание происходит через токоограничивающее сопротивление 7, напряжение фаз относительно земли уменьшается. Комбинация открытий, временных пауз и закрытий программируется индивидуально для каждого БКС и не повторяется ни на одной опоре.

Для каждого устройства программа задается таким образом, что сначала идет количество импульсов, обозначающих номер фидера, потом пауза, потом количество импульсов, обозначающих опору. Импульсы обозначаются знаком (+), паузы (-).

Дистанционная фиксация протекания тока ОЗЗ осуществляется УКИ, представляющим собой специализированный микропроцессорный контроллер. Сосчитав количество бросков напряжения и пауз между ними УКИ, вычисляет фидер и опору с поврежденной изоляцией, после чего происходит оповещение обслуживающего персонала трансформаторной подстанции средствами аппаратной сигнализации, или при оснащении УКИ средствами телесигнализации реализуется передача сигнала на диспетчерский пункт.

Например, при ОЗЗ на опоре №1 первого фидера комбинация имеет вид: +-+.

При ОЗЗ, на опоре №7/1 второго фидера: ++-+++++++-+, два броска обозначают второй фидер, после паузы семь бросков указывают номер опоры, вторая пауза-ответвление на седьмой опоре, последний бросок - номер после ответвления.

Предлагаемый способ позволяет дистанционно и достоверно определять место возникновения однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью, что позволяет отказаться от проведения традиционного, выездного отыскания аварийных элементов ВЛЭП и оперативно устранять все технологические дефекты и нарушения на ВЛЭП, связанные с ОЗЗ, что способствует существенному повышению надежности электроснабжения потребителей, осуществляемого по сетям с изолированной нейтралью.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности электроснабжения потребителей. Способ заключается в контроле напряжения на шинах распределительного устройства, и установке на опорах ВЛЭП регистраторов для сигнализации протекания тока ОЗЗ, при этом контролируют фазное напряжение на шинах распределительного устройства, регистраторы оснащают блоком контроля и сигнализации (БКС), токоограничивающим сопротивлением и высоковольтным тиристором, управляемым сигналами, сформированными БКС, индивидуальными для каждой опоры ВЛЭП, при этом, факт протекания тока ОЗЗ по опоре ВЛЭП сигнализируют дистанционно по характеру изменения фазного напряжения на шинах распределительного устройства, обусловленному индивидуальным повторно-кратковременным шунтированием токоограничивающего сопротивления посредством управляемого высоковольтного тиристора. 2 ил.

Способ определения места возникновения однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) для воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) в сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в контроле напряжения на шинах распределительного устройства и установке на опорах ВЛЭП регистраторов для сигнализации протекания тока ОЗЗ, отличающийся тем, что контролируют фазное напряжение на шинах распределительного устройства, регистраторы оснащают блоком контроля и сигнализации (БКС), токоограничивающим сопротивлением и высоковольтным тиристором, управляемым сигналами, сформированными БКС, индивидуальными для каждой опоры ВЛЭП, при этом о факте протекания тока ОЗЗ по опоре ВЛЭП сигнализируют дистанционно по характеру изменения фазного напряжения на шинах распределительного устройства, обусловленному индивидуальным повторно-кратковременным шунтированием токоограничивающего сопротивления посредством управляемого высоковольтного тиристора.