Способ определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю в сетях с малым током замыкания Советский патент 1984 года по МПК H02H3/16 G01R31/08 

Фиг.1 Изобретение относится к технике релейной защиты электрических систем. Для определения поврежденных присоединений/в сетях с малым током замыкания с помощью сигнализащш замыканий на земшо широко используются естественные гармоники нулевой последовательностн, причем наибольш чувствительность обеспечивают способы, использующие сумму высяшх гармоник. Наибольшую универсальность обеспечивают способы определения поврежденного присоёдинения по направлению тока замыкания на зем лю в присоединениях, реализуемые направленными устройствами . Направление тока замыкания определяется путем сравнения по фазе высших гармоник токов нулевой последовательности с опорным напряже1шем. При этом в качестве опорного напряжения используют напряжение н епрсмыш ленной частоть, получаемое с помощью различных преобразователей, в том .числе фильтров. Это приводит к усложнению устройства, а в том случае, если используются непосредственно высшие гармоники в напряжении нулевой последовательности, - к снижению чувствительКости устройства по напряже1шю, поскольку относительный уровень выспшх гармонй в напряжеюш нулевой последовательности очень мал. Наиболее близким к изобретению является способ определения поврежденного присоедине ния по направлению тока замыкания, основанный-йа сравнении по фазе суммы высших гармоник тока нулевой последовательности с опорным напряжением - производной суммы, высших гармоник напряжения нулевой последо вательности 2. При этом обе сравниваемые по фазе величины имеют одинаковые частоту и форму, устройства, реализующие этот способ, в об шем случае, должны иметь в тракте напряже ний блоки для подавления основной гармоники и д цфференцирования суммы высших гармоник, причем эти элементы долясны выполняться на активных элементах или должен выполняться отдельный блок усиления для обеспечения чувствительности по напря-1 женшо. Это приводит к услож 1е1шю устройст ва, а при использовании только пассивных элементов, не требующих нсточ1шка пнгания, к снижению чувствительности. Целью изобретения является упроще1ше определения поврежденного присоединения, а также повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю в сетях с малым током замьпсанкя. основанному на сравнении по фазе суммы высил1х гармо1шк в токе нулевой последовательности присоединений и напряжения, сдвинутого по отношению к нему на угол максимальной чувствительности и определении поврежденного присоединения путем выявления различий в фазовых соотношетшях контролируемых сигналов, измеряют напряжение мышленной частоты, получаемое от контроли- . руемой сети, для каждого из присоединещш. выделяют среднее значение суммы высших гармоник тока нулевой последовательности за половину периода этого напряжения, фиксируют знаки полученньк средних значений и за поврежденное считают присоедине1ше, на котором знак иной, чем на других. Возможность сравнения rio фазе электрических вел1мин разной частоты и формы предлагаемым способом объясняется тем, что период основной гармоники - величина, обратная периоду каждой из высших гармо шк. Следовательно, :;реднее значение нечетной к-й гармоники, определенное в интервале углов Q t -i, когда знак мгновенных значений основной гармоники неизменный, для значений начальных фаз основной и к-й гармоники о и ф есть величина постоянная,, Ipk зависящая только от угла сдвига (j) ( . Поскольку это правило действительно для каждой к-й гармоники, ,. то при задагшых относительных уровнях высших гармонрпс оно. действительно и для их суммы. В тоже время среднее значение четных гармоник, определенное в указанном интервале, равно нулю. Учитывая изложенное, а также принимая во внимание, что знаки токов суммы высших гармоник нулевой последовательности в повреждешюм и неповрежденном присоединениях противоположны, для каждого из присоединений среднее значение тока суммы высших гармоник нулевой последовательности в интервале углов, когда знаки мгновенных значений опорного напряжения неизменны, HanpHiviep с помощью фазочувст-$ительного кольцевого выпрямителя, и по знаку полученного среднего значения высппнс гармоник определяют поврежденное присоединение, принимая за повреждешюе то, у которого знак иной, -чем на остальных. Йа фиг. 1 показано устройство, реализуюшее предлагаемый способ; па фиг. 2 - графшси . зависимостей от времегш основной гармоники напряжения U( и третьей гармоники тока замыкз1гая нулевой последовательности i, при IIX начальных фазах (f f угле сдвига обеспечивающие полоясительный знак среднего значен)ш тока третьей гармоники, определенное в интервале углов когда U( О, Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит блок 1 подавления основной гармоники в токе, фазоповоротную схему 2 для регулировавши чувствительности устройства По напряжению, фазочувствйтельный орган 3, например фазочувствительный вьшрямитель, блок 4, определяющий знак среднего aJk ieния (на выходе блока 3), по которомуotfjie 4

деляется поврежденное присоединение;

При появлении замьпсания на землю с помощью фазоповорот-иой схемы 2 устанавливается угол Максимальной чувствительности Cf , при котором среднее значение величины на ВЫ15

динеггай.

Изобретение дает возможность получить .простые и более чувствительные устройства направленной защиты от одиофазиых замыканий на землю,. ходе блока 3 будет наибольшим. Это можно сделать с цомошью блока 4. например магнитоэлектрического вольтметра, имеющего шкалу с нулем .посередине. После установки угла максимальной чувствительности вход блока 1 подключается поочередно к остальным присоединениям и поврежденное присоединение определяется . по зншсу выходного сигнала блока 4, фиксиРУЯ на нем знак, отличный от других присое

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С МАЛЫМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ, основанный на сравнении по фазе суммы высших гармоник в токе нулевой последовательности присоединений и напряжения, сдвинутого по отношению к нему на угол максимальной . чувствительности и определении поврежденного присоединения путем выявления различий в фазовых соотношениях контролируемых сигналов, отличаюшийся тем, что, с целью упрошения и повышения чувствительности, измеряют напряжение промышленной частоты, получаемое от контролируемой сети, для каждого из присоединений выделяют среднее значение высших гармоник тока нулевой последовательности, за половину периода этого напряжения, фиксируют знаки полученных средних значений и за поврежденное считают присоединение, на котором знак иной, чем на доугих. (Л