Способ бесперебойного электроснабжения потребителей при обрыве проводника Российский патент 2023 года по МПК H02H3/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, и может быть использовано для обеспечения электроснабжения потребителей при обрыве проводника в сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью.

Уровень техники

Известен способ, обеспечивающий питание потребителей при авариях на воздушных линиях (ВЛ), заключающийся в поддержании энергоснабжения потребителя наличием двухцепной воздушной линии электропередачи [SU 1552283 A1, МПК H02G 7/00, опубл. 23.03.1990].

Недостатком данного способа является то, что аварии могут происходить в сетях питания потребителей третьей категории, в которых не предусмотрено прокладывание второй цепи ВЛ. В случае таких аварий электроснабжение может обеспечиваться только при наличии резервного источника.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ подключения устройства для аварийного переключения потребителей электрической энергии на резервный источник без перерыва питания [SU 678592 A1, МПК H02J 9/02, опубл. 05.08.1979].

Недостатком данного технического решения является его ограниченная функциональная возможность в случаях одновременного появления нескольких аварий, которые могут помешать провести электроснабжение с минимальными перерывами питания.

Раскрытие сущности изобретения

Технической задачей является обеспечение питанием потребителей в послеаварийном режиме до устранения причин аварии путем двухстороннего заземления одной оборванной фазы со стороны источника питания и со стороны потребителя, переводом оборванного провода в режим короткого замыкания (КЗ).

Технический результат заключается в расширении функциональной возможности в случаях появления одной или нескольких аварий, уменьшении времени перерыва электроснабжения потребителей электрической энергии.

Это достигается способом бесперебойного электроснабжения потребителей при обрыве проводника, в котором производят выявление обрыва фазного провода с последующим отключением оборванной линии, согласно изобретению передают сообщение о наличии обрыва, обеспечивают двухстороннее заземление оборванного фазного проводника со стороны источника питания и со стороны потребителя электрической энергии, при этом используют однофазные заземляющие ножи со стороны источника питания и со стороны потребителя электрической энергии, выравнивают напряжения на всех трех фазах в режиме короткого замыкания, нивелируют перенапряжение на потребителе с помощью регулирования под нагрузкой в сетях большего напряжения, включают линию в работу.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана структурная схема устройства для реализации двухстороннего заземления, где приняты следующие обозначения:

1 - оборванный фазный проводник,

2 - неповрежденный фазный проводник,

3 - неповрежденный фазный проводник,

4 - однофазный заземляющий нож,

5 - однофазный заземляющий нож,

6 - источник питания,

7 - потребитель электрической энергии.

Осуществление изобретения

По факту обрыва фазы линии электропередач, когда в режиме обрыва фазного проводника 1 на неповрежденных фазах 2 и 3 появляется большое фазное перенапряжение, из-за сдвига нейтральной точки и поворота векторов напряжения, а на поврежденном фазном проводнике 1 напряжение пониженное, выявляют обрыв фазного проводника 1, производят отключение линии с помощью релейной защиты, передают сообщение о наличии обрыва с помощью релейной защиты, производят автоматическое (с помощью приводов на однофазных заземляющих ножах) или оперативное (с помощью ручного переключения) переключение однофазных заземляющих ножей 4 и 5 для обеспечения двухстороннего заземления оборванного фазного проводника 1 со стороны источника питания 6 и со стороны потребителя электрической энергии 7, соответственно, при этом в режиме короткого замыкания напряжения на всех трех фазах 1 - 3 выравнивают, из-за линейного напряжения на неповрежденных фазных проводниках 2 и 3, в следствии чего после трансформации потребитель электрической энергии 7 получает нормальное рабочее напряжение, нивелируют перенапряжение на потребителе электрической энергии 7 с помощью регулирования под нагрузкой (РПН) в сетях большего напряжения, включают линию в работу, до начала ремонтных работ, тем самым обеспечивают электрическим питанием потребителей электрической энергии 7 в послеаварийном режиме и уменьшают время перерыва электроснабжения потребителей электрической энергии 7 до устранения причин аварии.

Автоматическое переключение производится после отключения линии, подачей управляющего сигнала на пофазные приводы заземляющих ножей поврежденной фазы со стороны источника питания 6 и потребителя электрической энергии 7, которые обеспечивают двухстороннее заземление оборванного фазного проводника 1.

В случае осуществления перевода в режим двухстороннего замыкания на землю вручную, с помощью оперативных переключений со стороны источника питания 6 и со стороны потребителя электрической энергии 7, осуществление двустороннего заземления оперативными переключениями необходимо максимально уменьшить сопротивление заземляющего устройства. При этом необходимо обеспечить сопротивление заземлителей как у источника питания, так и у потребителя не более 0,5 Ом [ПУЭ-7 п.1.7.90 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ. Общие требования].

Таким образом, рассмотренный способ позволит обеспечить питанием потребителей электрической энергии в послеаварийном режиме до устранения причин аварии путем двухстороннего заземления одного оборванного фазного проводника со стороны источника питания и со стороны потребителя электрической энергии, переводом оборванного фазного проводника в режим КЗ, а также расширить функциональную возможность в случаях появления одной или нескольких аварий, уменьшить время перерыва электроснабжения потребителей электрической энергии.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, и может быть использовано для обеспечения электроснабжения потребителей при обрыве проводника в сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью. По факту обрыва фазы линии электропередач, когда в режиме обрыва фазного проводника 1 на неповрежденных фазах 2 и 3 появляется большое фазное перенапряжение, из-за сдвига нейтральной точки и поворота векторов напряжения, а на поврежденном фазном проводнике 1 напряжение пониженное, выявляют обрыв фазного проводника 1, производят отключение линии с помощью релейной защиты, передают сообщение о наличии обрыва с помощью релейной защиты, производят автоматическое (с помощью приводов на однофазных заземляющих ножах) или оперативное (с помощью ручного переключения) переключение однофазных заземляющих ножей 4 и 5 для обеспечения двухстороннего заземления оборванного фазного проводника 1 со стороны источника питания 6 и со стороны потребителя электрической энергии 7, соответственно, при этом в режиме короткого замыкания напряжения на всех трех фазах 1 - 3 выравнивают, из-за линейного напряжения на неповрежденных фазных проводниках 2 и 3, вследствие чего после трансформации потребитель электрической энергии 7 получает нормальное рабочее напряжение, нивелируют перенапряжение на потребителе электрической энергии 7 с помощью регулирования под нагрузкой (РПН) в сетях большего напряжения, включают линию в работу, до начала ремонтных работ, тем самым обеспечивают электрическим питанием потребителей электрической энергии 7 в послеаварийном режиме и уменьшают время перерыва электроснабжения потребителей электрической энергии 7 до устранения причин аварии. Технический результат заключается в расширении функциональной возможности в случаях появления одной или нескольких аварий, уменьшении времени перерыва электроснабжения потребителей электрической энергии. 1 ил.

Способ бесперебойного электроснабжения потребителей при обрыве проводника, в котором производят выявление обрыва фазного провода с последующим отключением оборванной линии, отличающийся тем, что передают сообщение о наличии обрыва, обеспечивают двухстороннее заземление оборванного фазного проводника со стороны источника питания и со стороны потребителя электрической энергии, при этом используют однофазные заземляющие ножи со стороны источника питания и со стороны потребителя электрической энергии, выравнивают напряжения на всех трех фазах в режиме короткого замыкания, нивелируют перенапряжение на потребителе с помощью регулирования под нагрузкой в сетях большего напряжения, включают линию в работу.