Устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ Российский патент 2023 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно: к способам и устройствам релейной защиты для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ по которым осуществляется питание потребителей.

Известно устройство для контроля неполнофазных режимов работы электрической сети [1], содержащее источник питания, датчики напряжения нулевой последовательности, установленные по обе стороны от защищаемого объекта со стороны питания и со стороны нагрузки, причем каждый из датчиков подключен к соответствующему измерительному блоку в виде диодного моста, на выход каждого из которых подключен измерительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные разрядный и релейный элементы, емкость конденсатора измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны питания и шунтирована резистором и замыкающими контактами релейного элемента измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны нагрузки, а другой конденсатор шунтирован резистором и параллельно включенными замыкающими контактами релейных элементов обоих измерительных блоков, кроме того, устройство снабжено диодом и конденсатором, подключенным через упомянутый диод к источнику питания и параллельно через замыкающиеся контакты упомянутых релейных элементов, к их обмоткам, а в качестве источника питания используется линейное напряжение сети.

Недостатком данного устройства является то, что оно защищает только отдельный электроприемник.

Известно устройство определения обрыва и фиксации поврежденной фазы изолированных проводов воздушной линии напряжением свыше 1000 В при их расположении на опорах контактной сети переменного тока [2] содержащее коммутационный аппарат подключенный к воздушным изолированным проводам высоковольтной линии, в начале и конце которой подключены измерительные трехфазные трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены в треугольник, а первичные - в звезду, нулевые точки которых через резистивно-емкостные фильтры соединены с искусственными заземлителями, отличающееся тем, что в нем дополнительно параллельно фазам вторичной обмотки измерительного трансформатора в конце линии подключены аналоговые входы микропроцессорного устройства измерения и анализа фазных напряжений ВЛ и управления коммутационным аппаратом измерительного трансформатора в конце линии; при этом в начале линии параллельно фильтру напряжения нулевой последовательности подключены аналоговые входы второго микропроцессорного устройства измерения и анализа напряжения на резистивно-емкостном фильтре в начале линии и управления коммутационным аппаратом высоковольтной линии электропередачи с изолированной нейтралью.

Недостатком данного устройства является ограниченное применение, а именно: применение для питания нетяговых потребителей, в том числе высоковольтных линий автоблокировки.

Наиболее близким по технической сущности, числу совпадающих признаков и достигаемому техническому результату является устройство для защиты от несимметричного режима работы участка трехфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью [3] содержащее антенный фильтр напряжения нулевой последовательности со стороны питающей сети, антенный фильтр напряжения нулевой последовательности со стороны нагрузки, два выпрямительных моста, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего упомянутого антенного фильтра напряжения и исполнительный орган с реле индикации повреждения внутри контролируемого участка сети, подключенный к выходам выпрямительных мостов. Устройство подключается к фазным проводам на стороне низкого напряжения трансформатора 10/0,4 кВ.

Данное устройство имеет ряд недостатков, а именно: не обеспечивает необходимой надежности в случае тяжелых пусков электродвигателей.

Технический результат направлен: повышение надежности работы электрических сетей напряжением 6-10 кВ с изолированной нейтралью посредством сокращения времени отыскания аварийного режима работы; улучшение условий электробезопасности при приближении людей и животных к воздушным линиям электропередачи; обеспечение высокой чувствительности защиты посредством малой инерционности срабатывания (20 мс).

Технический результат достигается тем, что устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, установленный на шинах комплектной трансформаторной подстанции трансформатора отличающееся тем, что последовательно соединен блок управления передатчика сигналов, передающий аварийный сигнал на пульт диспетчера электрических сетей, низковольтный трансформатор, в цепи обмотки низкого напряжения включены двухполупериодный трехфазный выпрямитель, сглаживающий фильтр, стабилизатор напряжения, формирователь прямоугольных импульсов, генератор прямоугольных импульсов, последовательно соединенный с RS-триггером, выходы RS-триггера соединены с выходами электронных ключей, выход электронных ключей подключены к входам счетчиков импульсов и делителя импульсов, выходы счетчиков импульсов соединены с делителя импульсов, выход делителя импульсов соединен с входом транзистора, промежуточного реле, указательного реле, выходы делителя соединены с транзисторами, выход транзисторов соединен с входом оптронных тиристоров управление которых осуществляется транзисторами, токоограничивающие реакторы в цепи оптотиристорного короткозамыкателя, аварийный сигнал имеет связь с трансформаторами тока, установленными в две фазы электрической сети, в цепь которых входят токовые реле, преобразующие трансформаторы, диодные мосты, интегрирующие органы, блок питания, выходы формирователя импульсов, генератор импульсов соединены с входами RS-триггера, выходы RS-триггера соединены с сравнительными элементами, счетчики импульсов, выходы счетчиков импульсов подсоединены с выходом исполнительного элемента.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг. 1 – форма аварийного сигнала оптотиристорного короткозамыкателя за время равное одному периоду (20 мс) с промежутком следования девять периодов (180 мс); фиг. 2 – блок-схема устройства в электрической сети 10/0,4 кВ, где 1 – трехпроводная воздушная линия электропередачи электрической сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью, 2 – силовой выключатель ячейки 10 кВ, 3 – два трансформатора тока ячейки 10 кВ, 4 – преобразователь тока в напряжение, 5 – блок управления приемником, 6 – релейная защита ячейки 10 кВ, 7 - трансформатор 10/0,4 кВ, 8 - датчик несимметрии (фильтр напряжения нулевой последовательности), 9 - блок управления, 10 – оптотиристорный короткозамыкатель; 11 – четырехпроводная воздушная линия электропередачи электрической сети напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью; 12 – потребитель; фиг. 3 – схема передатчика сигналов; фиг. 3.1 – формы сигналов блока передатчика сигналов, где 1 – форма сигнала на входе формирователя, 2 - форма сигнала на входе электронного ключа DD3.1, 3 – форма сигнала на выходе делителя импульсов DD4 поданного на оптотиристорный короткозамыкатель; фиг. 4 – схема приемника сигналов; фиг. 4.1 – формы электрических сигналов блока приемника, где 1 – форма сигнала блока питания, 2 - форма сигнала на входе электронного ключа DD2.3, 3 – форма сигнала счетчика импульсов DD5, 4 – форма сигнала на входе сравнительного элемента DD1.1, 5 - форма сигнала на выходе сравнительного элемента DD1.1.

Описание конструкции и принципа действия устройства для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Предлагаемое устройство состоит из приемника и передатчика. Данное устройство использует существующие линии электропередачи напряжением 10 кВ как канал передачи сигнала. Сигнал представляет собой двухфазное короткое замыкание на шинах комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, который получается при срабатывании оптотиристорного короткозамыкателя (см. фиг. 1) Данное устройство не меняет схему питания потребительских подстанций 10/0,4 кВ от питающих подстанций с низшим напряжением 10 кВ.

Описание блок-схемы устройства в электрической сети 10/0,4 кВ (см. фиг. 2).

В комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ устанавливается передатчик сигналов (см. фиг. 3), состоящий из датчика несимметрии (фильтр напряжения нулевой последовательности) 7, блока управления 8 и оптотиристорного короткозамыкателя 9.

Датчик несимметрии подключается непосредственно на шинах 0,4 кВ комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, тем самым отстраиваясь от аварийных ситуаций у потребителей, а именно: однофазное короткое замыкание в сети 10 и 0,4 кВ; междуфазное короткое замыкание; другие неисправности, вызывающие несимметрию электрической сети.

Датчик несимметрии выдает сигнал несимметрии на блок управления. Из блока управления, с задержкой по времени 5–6 секунд, поступает сигнал управления оптотиристорным короткозамыкателем. Задержка времени требуется для отстраивания от кратковременных импульсов несимметрии, вызванных пуском мощной однофазной нагрузки. Далее происходит два принудительных двухфазных коротких замыкания на время равное одному периоду (20 мс) с промежутком следования девять периодов (180 мс). В дальнейшем передатчик сигналов не фиксирует работу сети, а сигнализирует о срабатывании.

Приемник сигналов устанавливается в ячейке 10 кВ и состоит из преобразователя тока в напряжение 4 и блока управления приемника 5 (фиг. 4), при этом схема ячейки функционально не меняется. Приемник работает совместно с релейной защитой ячейки 6: максимальная токовая защита, токовая отсечка и автоматическое повторное включение. В разрыв цепи между трансформаторами тока и системой максимальной токовой защиты устанавливается преобразователь тока в напряжение.

Использование двух импульсов двухфазного короткого замыкания через промежуток времени 180 мс позволяет: устранить влияние помех, вызванных включением мощной нагрузки посредством автоматических выключателей и магнитных пускателей; используя передатчики с разными промежутками между импульсами короткого замыкания и многоканальный приемник позволит определить место нахождения сработавшего приемника и время поиска неисправности сократится; конкретизировать работу защиты.

Описание схемы передатчика сигналов (см. фиг. 3).

Блок управления передатчика сигналов синхронизирован частотой фазы А. Питание блока управления осуществляется с помощью трехфазного трансформатора T1 подключенного к шинам 0,4 кВ на напряжение 12 В. На выходе трансформатора Т1 установлен двухполупериодный трехфазный выпрямитель на шести диодах VD7-VD12, сглаживающий фильтр, состоящий из конденсаторов большой емкости C4, C5 и DA1 - стабилизатора напряжения на 5 В. Питание блока управления сохраняется при отсутствии одной фазы, при двухфазном коротком замыкании (малое время отсутствия напряжения питания) и времени отключения питания. Постоянство питания сохраняется с помощью конденсаторов, возможна установка аккумуляторной батареи малой мощности на напряжение 12 В.

Синусоидальное напряжение фазы А блока питания через ограничительный резистор R9 поступает на вход логических элементов формирователя. Диоды VD5 и VD6 выполняют функцию ограничения амплитуды, VD6 – отрицательную полуволну, а VD5 – положительную, тем самым защищая вход логических элементов от перенапряжения, которое может вывести элементы из строя, как импульсного характера, так и постоянного. В связи с этим мы выбираем импульсные высокочастотные диоды серии КД522А. Формирователь, синхронизируемый от синусоидального напряжения фазы А, преобразует синусоидальный сигнал частотой 50 Гц в меандр прямоугольных импульсов и скважностью равной двум. Формирователь собран на базе микросхемы К561ЛА7 (DD2.1 и DD2.2), на выходе второго получается меандр. R8 используется для уменьшения времени перехода из логических состояний (уменьшение времени среза импульса). Сигнал управления в случае несимметрии трехфазного напряжения подается с формирователя прямоугольных импульсов. С формирователя прямоугольных импульсов сигнал поступает на синхронизированный генератор прямоугольных импульсов.

Элементы DD1.4 и DD1.2 образуют RS-триггер. собранный на базе микросхемы К561ЛА7 (4-х логических элементов 2И-НЕ). При отсутствии входного сигнала триггер блокирует работу устройства. Если на управляющий вход подать логический 0, то триггер изменит свое состояние. Элемент DD1.2 при этом начинает работать как инвертор, образующий с элементами DD1.1 и DD1.3 импульсный генератор с автоматическим запуском. В генераторе длительность импульсов можно регулировать резистором R6 (скважность импульсов изменяется от 1,5 до 3), а частота резистором R7. Время задающая цепочка - R6, R7 и С4. Запуск генератора осуществляется низким логическим уровнем или замыканием. При обрыве фазы А генератор не синхронизируется, а на вход триггера принудительно подается логический 0 посредством подключения к элементу DD2.2 логической 1.

Сигнал синхронизированный или автоколебательный частотой 50 Гц и скважностью равной двум, поступает на электронный ключ DD3.1, собранный на базе логического элемента 2ИЛИ-НЕ. Если на управляющем входе электронного ключа DD3.1 логическая 1 входной сигнал не проходит, а если 0, то при изменении логического состояния на входе, на выходе состояние изменяется, при этом сигнал инвертируется.

Кроме того, в устройстве используется фильтр напряжения обратной последовательности – активно-емкостного типа включенный в трехфазную сеть напряжением 0,4 кВ непосредственно на комплектной трансформаторной подстанции к шинам низкого напряжения и собран на C1, R1, C2 и R2.

В случае если нагрузка симметрична - на выходе фильтра напряжения обратной последовательности напряжение отсутствует. При несимметрии меньше несимметрии обрыва тоже, так как фильтр напряжения обратной последовательности загрублен до значений несимметрии обрыва фазного провода. На выходе фильтра напряжения обратной последовательности установлен двухполупериодный выпрямитель на диодах VD1-VD4, который выпрямляет сигнал несимметрии. Выпрямленный сигнал поступает на реле времени, собранный на RC - цепочке, которая задерживает включение реле KV1 на время 5 – 6 секунд (тем самым исключая возможность ложного срабатывания при кратковременных импульсах несимметрии).

Элемент задержки реле времени работает следующим образом. Конденсатор С3 в разряженном состоянии обладает малым близким к нулю сопротивлением, соответственно на параллельно включенном ему реле KV1 напряжение отсутствует. При несимметрии выпрямленное напряжение через резистор R3 заряжает конденсатор. А когда конденсатор зарядится до напряжения включения реле равное 16,2 В, реле включится и ток потечет по цепи R3 – Rреле. В случае несимметрии меньше несимметрии обрыва конденсатор не зарядится до напряжения включения, а при пропадании несимметрии он разрядится через сопротивление реле. В случае включения реле замыкается контакт KV1.1 в цепи электронного ключа DD3.3 (логического элемента 2И-НЕ). Реле напряжения позволяет нам получить диаграмму входного и выходного сигнала с резко меняющейся характеристикой и изолировать электронный ключ от опасного напряжения сети, тем самым защитить обслуживающий персонал от поражения электрическим током.

На электронный ключ DD3.3 (логического элемента 2И-НЕ) принудительно через резистор R4 подается логическая единица, но при условии разомкнутого контакта (срабатывания реле – несимметрии). В нормальном режиме работы сети на входе элемента – логический ноль, следовательно на выходе – единица (логический элемент включен по схеме инвертора). При этом на выходе электронного ключа нет прямоугольного сигнала.

С выхода электронного ключа DD3.1 сигнал поступает на следующий электронный ключ DD3.2, необходимый для отключения устройства в случае прохождения двух импульсов на оптотиристорный короткозамыкатель. Элементы DD3.1 и DD3.2 собраны на одной микросхеме К561ЛЕ5.

С электронного ключа DD3.2 прямоугольные импульсы поступают на счетчики импульсов DD5 и DD6, собранный на базе 2-х микросхем К561ИЕ19, и при поступлении 24-го импульса отключается 2-ой электронный ключ DD3.2 логической единицей, с выхода которого импульсы не поступают и счетчик остается в том же состоянии ввиду отсутствия входных импульсов.

На выходе установлен транзистор VT1, который включает промежуточное реле KV2, которое включает указательное реле KV3 для индикации о срабатывании. Для защиты транзистора VT1 от влияния ЭДС самоиндукции параллельно реле KV2 установлен демпфирующий диод VD13. Для дальнейшей работы передатчика сигнала с помощью переключателя SB1 и резистора R10 обнуляются счетчики и устройство продолжает работать в режиме ожидания дальнейшей несимметрии. Питание блока управления осуществляется с помощью трехфазного трансформатора T1 подключенного к шинам 0,4 кВ на напряжение 12 В.

С выхода электронного ключа DD3.2 прямоугольные импульсы также поступают на делитель импульсов DD4 с отрицательной логикой, собранный на базе интегральной микросхемы К155ИЕ1. При подаче импульсов счетчик выдает на выходе каждый десятый импульс равный длительности входного. Далее сигнал поступает на транзистор VT2 который обрабатывает сигнал и подает сигнал на транзистор VT3 после чего сигнал подается на схему оптотиристорного короткозамыкателя (VT2, VT3 выполнены по схеме с общим эмиттером).

Оптотиристорный короткозамыкатель собран на шести силовых тиристорах VS1-VS6, по два на фазу, благодаря чему две полуволны тока проходят по цепи. Параметры применяемых тиристоров марки Т253-1250: средний ток - 1250 А; напряжение в закрытом состоянии – 600 В; напряжение в открытом состоянии – 2,5 В.

Управление тиристорами оптотиристорного короткозамыкателя осуществляется с помощью оптронных тиристоров VSQ1-VSQ6 марки ТО125-12,5-8, по одному на тиристор которые в свою очередь управляются мощным составным транзистором VT3. При поступлении сигналов короткого замыкания транзистор VT3 открывается и с блока управления Т1 12 В через токоограничивающий резистор R11 ток потечет по всем светодиодам, которые откроют оптронные тиристоры VSQ1-VSQ6. С открытых оптронных тиристоров VSQ1-VSQ6 напряжение подается на токоограничивающие резисторы R14-R18 после чего открываются тиристоры VS1-VS6. Далее оптотиристорный короткозамыкатель срабатывает и выдает сигнала в виде принудительного двухфазного короткого замыкания за время равное одному периоду (20 мс) с промежутком следования девять периодов (180 мс). Для ограничения тока в цепи силовых тиристоров VS1-VS6 установлены токоограничивающие реакторы L1-L3.

Описание работы схемы блока приемника сигналов (см. фиг. 4).

Назначение реагирующего органа реагировать на скорость изменения тока. Важной характеристикой реагирующего органа является его малая инерционность, так как время, за которое он должен сработать мало и составляет всего один период сетевого напряжения (20 мс).

В разрыв цепи трансформаторов тока и реле максимальной токовой защиты устанавливается преобразователь тока в напряжение. Конструктивно он представляет собой трансформатор с магнитным сердечником, первичная обмотка которого намотана толстым медным проводом и рассчитана на номинальный ток 5 А. Сопротивление обмотки незначительно и не повлияет на работу МТЗ. Вторичная обмотка преобразует магнитное поле, созданное током первичной обмотки в напряжение величиной порядка 15-20 В.

При любом даже самом удаленном двухфазном коротком замыкании на защищаемой линии происходит бросок тока. Поэтому, в момент броска тока, вызванного током двухфазного короткого замыкания произойдет бросок напряжения и реагирующий орган зафиксирует сигнал. Данный бросок передается посредством трансформаторов тока ТА1 и ТА2, установленных в две фазы электрической сети 10 кВ, через токовые реле КА1 и КА2 на трансформаторы TAV1 и TAV2 и преобразуется в напряжение. Выпрямленный посредством диодных мостов UZ1-UZ2 бросок напряжения подается на интегрирующие органы (конденсаторы С1, С2 и реле KV3, KV4). При этом цепи реагирующих органов двух фаз гальванически развязаны. Реле KV3 и (или) KV4, в зависимости от аварийного режима работы, срабатывает и замыкает свой контакт KV3.1 и (или) KV4.1 в цепи блока управления приемника. Для уменьшения влияния ЭДС самоиндукции параллельно реле установлены демпфирующие диоды VD2 и VD3.

Реле преобразуют бросок напряжения в сигнал прямоугольной формы и позволяют получить характеристику входного и выходного сигналов с резкоизменяющейся формой сигнала, а также гальванически изолировать силовые цепи от цепей управления.

С выхода электронного ключа DD1.3 сигнал поступает на триггер (DD2.1 и DD2.2) собранный на базе микросхемы К561ТР2 (два элемента 2ИЛИ-НЕ) и элемент сравнения DD1.1. Перекрестные связи с выходов элементов DD2.1 и DD2.2 обеспечивают два устойчивых состояния всего устройства. Если на выходе DD2.1 напряжение высокого уровня (при этом на выходе DD2.2 - низкий), то такое состояние соответствует единичному состоянию триггера. В свою очередь напряжение низкого уровня выходного сигнала DD2.1(и высокое на DD2.2) соответствует нулевому состоянию триггера. При этом выход элемента DD2.2 - инверсивный. Назначение триггера в блоке управления: при поступлении первого входного сигнала короткого замыкания переключает свое устойчивое состояние из 1 в 0 и воздействовать логической 1 на электронный ключ, который пропускает прямоугольные импульсы, и возвращается в исходное состояние при поступлении импульса со счетчика; производить принудительный сброс счетчиков импульсов; сохранять информацию о поступлении импульсов короткого замыкания до сброса.

Блок управления приемника сигналов синхронизирован частотой фазы А. Питание приемника осуществляется от трансформатора собственных нужд. Блок питания собран на однофазном трансформаторе TV1, выпрямительном мосте UZ3, сглаживающих конденсаторах (C4, C5) и стабилизаторе DA на 5В.

Синусоидальное напряжение фазы А блока питания TV1 через ограничительный резистор R6 поступает на вход логических элементов формирователя. Диоды VD4 и VD5 выполняют функцию ограничения амплитуды, VD5 – отрицательную полуволну, а VD4 – положительную, тем самым защищая вход логических элементов от перенапряжения, которое может вывести элементы из строя, как импульсного характера, так и постоянного. В связи с этим мы выбираем импульсные высокочастотные диоды серии КД522А.

Далее сигнал синусоидальный сигнал частотой 50 Гц подается на формирователь, синхронизируемый от синусоидального напряжения фазы А, и преобразует сигнал в меандр прямоугольных импульсов. Формирователь собран на базе микросхемы К561ЛА7 (DD7.1 и DD7.2), на выходе второго получается меандр скважностью равной двум. R8 используется для уменьшения времени перехода из логических состояний (уменьшение времени среза импульса). С формирователя прямоугольных импульсов сигнал поступает на синхронизированный генератор прямоугольных импульсов.

С выхода генератора прямоугольные импульсы поступают на электронный ключ DD2.3, который управляется триггером (DD2.1, DD2.2). С электронного ключа DD2.3 сигнал подается на счетчики импульсов с коэффициентом деления 24 и 16 (DD3, DD4, DD5) собранных на базе микросхем К155ИЕ2 и К155ИЕ4.

Счетчик импульсов DD4 является общим для двух последующих и делит частоту на 2. Далее сигнал разделяется на счетчики DD3, DD5 с коэффициентами деления 8 и 12. Коэффициенты деления у последовательно включенных счетчиков перемножаются и получаются требуемые коэффициенты деления. Сигнал со счетчика DD3 с коэффициентом 16 поступает на элемент сравнения DD1.1, на который также поступают сигналы короткого замыкания. При поступлении сигнала короткого замыкания на выходе элемента совпадения появится сигнал второго короткого замыкания. Сигнал второго короткого замыкания поступает на транзистор с общим эмиттером VT1 (КТ315), который включает реле KV1 и с помощью замыкающего контакта KV1.1 реле встает на самоблокировку. Это требуется для того, чтобы промежуточное реле KV2 сработало и отключило силовой выключатель ячейки 10 кВ, потому что за время равное 20 мс реле KV2 может не включится, а контакты реле KV1 маломощные. Далее счетчик DD5 с коэффициентом деления 24 при прохождении двух сигналов короткого замыкания (240 мс) переключит триггер в исходное состояние и приемник готов к принятию следующих импульсов.

Устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю работает следующим образом.

При аварийном режиме в электрической сети 10 кВ фильтр напряжения обратной последовательности передатчика выдает напряжение несимметрии. Реле времени создает паузу 5-6 секунд после чего блок управления оптотиристорным короткозамыкателем передатчика выдает два импульса по 20 мс через 180 мс на оптотиристорный короткозамыкатель. Оптотиристорный короткозамыкатель создает двухфазное короткое замыкание на время действия сигнала с блока управления. Двухфазное короткое замыкание, созданное оптотиристорным короткозамыкателем, создает бросок тока в электрической сети 10 кВ который через трансформатор тока ячейки 10 кВ преобразуется в бросок напряжения. Бросок напряжения поступает на блок управления приемника после чего блок управления обрабатывает поступившую информацию и выдает сигнал включения промежуточного реле KV2 ячейки 10 кВ. Нормально замкнутый контакт промежуточного реле KV2 размыкает цепи питания электромагнита YAT привода силового выключателя ячейки 10 кВ - силовой выключатель отключается. При отключении силового выключателя начнет работать система автоматического повторного включения и через дополнительный контакт промежуточного реле KV2 снимается самоблокировка посредством размыкания контактов и срабатывает указательное реле ячейки 10 кВ – привод силового выключателя возвращается в исходное состояние. За время действия автоматического повторного включения (без токовой паузы) у потребителей выйдет из строя силовое электрооборудование и для восстановления нормального режима работы силового электрооборудования потребуется вмешательство обслуживающего персонала. Кроме того, поступит сигнал на пульт диспетчера электрических сетей о происходящем, что ускорит устранение возникшей неисправности.

Данное устройство позволяет селективно отключать, фиксировать поврежденные присоединения при аварийных режимах работы электрической сети 10 кВ, а также сигнализировать на пульт диспетчера электрических сетей при этом отключая силовой выключатель секции 6-10 кВ.

Источники информации

1. Устройство для контроля неполнофазных режимов работы электрической сети. Авторы: Зуль Н.М., Сагутдинов Р.Ш., Селивахин А.И., Кузнецов А.П., Кузнецов Е.А. Авторское свидетельство № 2702174/24-07; 07.02.1981; – 4 с.

2. Устройство для защиты от несимметричного режима работы участка трехфазной сети переменного тока с изолированной нейтралью. Авторы: Селивахин А.И., Слонов И.Л., Сагутдинов Р.Ш., Кузнецов А.П. Авторское свидетельство № 2552532/24-07; 15.02.1981; – 3 с.

3. Устройство для обнаружения трехфазных сетей с обрывами фазных проводов. Авторы: Попов Н.М., Клочков А.Н. Патент на полезную модель № 2009148481, 25.12.2009; – 7 с. (прототип).

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности работы электрических сетей напряжением 6-10 кВ с изолированной нейтралью и обеспечение высокой чувствительности защиты посредством малой инерционности срабатывания (20 мс). Устройство содержит фильтр напряжения нулевой последовательности, блок управления передатчика сигналов, низковольтный трансформатор, в цепи обмотки низкого напряжения включены двухполупериодный трехфазный выпрямитель, сглаживающий фильтр, стабилизатор напряжения, формирователь прямоугольных импульсов, генератор прямоугольных импульсов, RS-триггер, электронные ключи, счетчики импульсов, делитель импульсов, транзисторы, промежуточное реле, указательное реле, делитель, оптронные тиристоры, управление которых осуществляется транзисторами, токоограничивающие реакторы в цепи оптотиристорного короткозамыкателя, аварийный сигнал имеет связь с трансформаторами тока, установленными в две фазы электрической сети, в цепь которых входят токовые реле, преобразующие трансформаторы, диодные мосты, интегрирующие органы, блок питания, выходы формирователя импульсов, генератор импульсов соединены с входами RS-триггера, выходы RS-триггера соединены с сравнительными элементами, счетчики импульсов, выходы счетчиков импульсов подсоединены с выходом исполнительного элемента. 6 ил.

Устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю, содержащее передатчик и приемник сигналов, которые возникают при срабатывании оптотиристорного короткозамыкателя передатчика сигналов и передаются по линии электропередачи напряжением 10 кВ, отличающееся тем, что передатчик сигналов устанавливается в комплектной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ и состоит из датчика несимметрии, например, фильтра напряжения нулевой последовательности, который соединен с блоком управления передатчика и низковольтным трансформатором последовательно, в цепи обмотки низкого напряжения низковольтного трансформатора блока управления передатчиком параллельно установлены двухполупериодный трехфазный выпрямитель, сглаживающий фильтр, стабилизатор напряжения, фаза А обмотки низкого напряжения низковольтного трансформатора соединена с входом логических элементов формирователя DD2.1 и DD2.2, выход формирователя прямоугольных импульсов соединяется с входом RS-триггера DD1.4 и DD1.2, который соединен последовательно с генератором прямоугольных импульсов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом электронных ключей DD3.1, DD3.2, DD3.3, электронный ключ DD3.2 подключен к входам счетчиков импульсов DD5, DD6 и делителя импульсов DD4, на выходе счетчика импульсов DD6 установлен транзистор VT1, выход делителя импульсов соединен с входом транзистора VT2, который соединен с входом транзистора VT3, выход которого соединен с оптотиристорным короткозамыкателем, состоящим из шести силовых тиристоров VS1-VS6, в цепи которого находятся токоограничивающие реакторы; приемник сигналов устанавливается в ячейке 10 кВ и состоит из преобразователя тока в напряжение и блока управления приемника, соединенных последовательно в разрыв цепи между трансформаторами тока и максимальной токовой защитой, трансформаторы тока ТА1 и ТА2, установленные в две фазы электрической сети 10 кВ, токовые реле КА1 и КА2, трансформаторы TAV1 и TAV2, диодные мосты UZ1-UZ2, интегрирующие органы, в качестве которых использованы конденсаторы C1, С2 и реле KV3, KV4, соединены последовательно, выход интегрирующих органов соединен с входом электронного ключа DD1.3, выход которого соединен с триггером DD2.1 и DD2.2 и элементом сравнения DD1.1, блок питания приемника сигналов собран на однофазном трансформаторе TV1, выпрямительном мосте UZ3, установленных последовательно, сглаживающих конденсаторах С4, С5 и стабилизаторе DA на 5В, установленных параллельно, фаза А блока питания приемника сигналов соединена с входом логических элементов формирователя, выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входом генератора прямоугольных импульсов, выход которого соединен с электронным ключом DD2.3, который управляется триггером DD2.1, DD2.2, выход электронного ключа DD2.3 соединен с входами счетчиков импульсов DD3, DD4, DD5, выходы счетчиков соединены с исполнительным элементом.