Устройство для защиты от неполнофазных режимов в электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1985 года по МПК H02H3/16 H02H5/10 

Изобретение относится к защите электрических сетей от неполнофаэных режимов и может быть использовано в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, питающих сельскохозяйственные потребители. Известно устройство для защиты jrqacTKa линии электропередачи от неполнофазных режимов, основанное на применении фильтров тока прямой и обратной последовательности Л . Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и настройки, а также недостаточная чувст вительность при малых токах в сети. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты от однофазных повреждений в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее блок искусственного заземления поврежденной фазы на подстанции и блоки искусственного заземления поврежденной фазы на приемном конце каждого фидера, которые снабжены определи телями обрыва фазы, установленный на подстанции анализатор неполнофазного режима 2 , Однако известное устройство реаги рует, на модули напряжений фаз относи тельно земли, а именно на снижение напряжения на неповрежденных фазах от номинального значения. Это затрудняет отстройку порогов сра батьгоания релейных элементов от коле баний напряжения сети, что, учитывая колебания напряжения в сельских сетях, достигающие 10-15% от номинального, снижает функциональную надежность устройства. Также возможны лож ные срабатывания при близких к подстанции двзгхфазных коротких за й 1каниях в линиях, при которых наблюдает ся значительное колебание напряжений. : Цель изобретения - повышение функ циональной надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для защиты от непол «офазиых режимов в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее определитель обрыва фазы, установленный на приемном: конце фидера у потребителя, выходы которого присоединены к входам соответствзтощих блоков искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима выходы которого через диоды подключены к соответствующим приводам заземляющих выключателей блока искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима выполнен в виде трех пар последовательно соединенных резисторов, образующих треугольник, вершины которого подключены к фазным проводам источника фазных напряжений, а средние точки каждой пары резисторов через соответствующий дополнительный резистор подключены к первым входам пороговых блоков каждой фазы, вторые входы которых объединены и подключены к заземляющему выводу, а выходы пороговых {блоков через соответствующие релейные элементы каждой фазы соединены в звезду и подсоединены к минусововому зажиму, к которому также под- . ключены собранные в звезду выходы релейных элементов,являющиеся выходаfми анализатора. На фиг. 1 п зедставлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма фазных напряжений при обрыве провода в фазе А; на фиг. 3 - вариант вьтолнения порогового блока. Устройство состоит из анализатора 1 неполнофазного режима, включающего чувствительные элементы в виде трех пар последовательно соединенных резисторов 2иЗ, 4и5, 6и7, образующие треугольник, подключенный вершинами к источнику 8 фазных напряжений. Средние точки 9, 10 и 11 каждой пары через дополнительные резисторы 12-14 подключены через пороговые блоки 15-17 к входам релейных элементов 18-20. Выходы релейных элементов 21-23 через диоды 24-26 подкхвочены к приводам 27-29 заземляющих выключателей 30-32 с пофазным управлением блока искусственного заземления поврелоденной фазы 33, которые в свою очередь присоединены к шинам А, В, С подстанции. На приемном конце линии, питающей потребительский трансформатор 34, имеется определитель обрьша фазы в виде трехантенного фильтра 35 напряжения нулевой последовательности, входы которого подключены к фазам питающей линии, а выходы присоединены к приводам 36-38 выключателей 39-41 с пофазным управлением блока 42 искусственного заземления повреж денной фазы. . Устройство работает следующим образом. При обрыве провода., например в точке К1, определитель 35 обрьша фазы воэбуяадается и, селективно определив поврежденную фазу,.дает через привод 38 команду на срабатывание выключателя 41. Последний сра батывает и соединяет фазу А с земле (точка о ) со стороны потребителя. При этом векторная диаграмма фазных напряжений относительно точки О на питающей подстанции приобретает вид согласно фиг. 2. Анализатор 1 неполнофазного режима реагирует на возникающзгю несиммеТрию напряжений, а именно: на средних то ках 9-11 каждой пары резисторов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 появляется напряжение, равное половине геометрической суммы векторов соответствующих фазных напряжения источника 8 фазных напряжений, к которому присоеди нена каждая пара резисторов. Соглас но фиг. 1 и 2 и учитывая достаточно большие сопротивления резисторов 12-14 напряжения на средних точках пар резисторов равны: -UH,Uto Под Uf, обозначены модули номинал ных фазных напряжений в нормальном режиме работы сети. Напряжения средних точек UA , Ujg и, через резисторы 12-14 прикладываются к входам пороговых блоков 15-17 (фиг. 3). При наличии напряже ния на входе () устройства больш го напряжения уставки (Uy), которое задается резистором 43, стабилитрон 44 через диод 45 пробивается и на резисторе 46 появляется положительное напряжение которое компенсирует напряжение смещения, задаваемое резистором 47. Транзистор 48 закрыт. При Ug Uy стабилитрон 44 закрывается и отрицательное напряжение смещения прикладывается к базе транзисторов 48, транзистор открывается и напряжение питания прикладывается к входам соответствукщих релейных элементов 18-20. Конденсатор 49 осуществляет временн5по задержку - отстройку от режима короткого замыкания в сети. При обрьше фазы А пороговый блок 17 срабатывает и напряжение питания прикладывается к входу релейного элемента 20, который срабатывает и замыкает свой выход 23. Оперативное напряжение через диод 26 окажется приложенным к приводу 29 заземляющего выключателя 32. Последний срабатывает и искусственно заземляет фазу А на шинах подстанции. Вследствие этого оборванная фаза А оказывается с двух сторон - у потребителя и на подстанции - заземленной, и осуществляется бесперебойное электроснабжение потребителя по двум неповрежденньм фазам и земле в течение времени, необходимого для устранения повреждения оперативным персоналом. Таким образом, изобретение позволяет защитить сельскохозяйственные потребители от неполнофазных режимов питающей сети, что невозможно осуществить используемыми в настоящее врекя при эксплуатации сетей аналогичяьа и устройствами, действующими яа сигнал, по которому происходит отключение поврежденного фидера.

С

4tof

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКаК СЕТИ с ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЫ), содержащее определитель обрыва фазы, установленный на приемном конце фидера у потребителя, яыходы которого присоединены к входам соответствующих блоков искусственного заземления поврежденной фазы, анализатор неполнофазного режима, выходы кото13 |4ife;.i:;t: V; J;a рого через диоды подключены к соответствующим приводам заземляющих выключателей блока искусственного заземления поврежденной фазы, отличающееся тем, что, с целью повьпвения функциональной надежности устройства, анализатор неполнофазного режима выполнен в виде трех пар последовательно соединенных резисторов, образуюпщх треугольник, верщины которого подключены к фазным проводам источника фазных напряжений, а средние точки каждой пары резисторов через соответствующий дополнительный резистор подключены к первым входам пороговых блоков каждой фазы, вторые входы которых объединены и подключены к заземляющему выводу, а выходы пороговых блоков через соответствующие релейные элементы каждой фазы соединены в звезду и подсоединены к минусовому зажиму, к которому также подключены собранные в звезду выходы релейных элементов, являющиеся выхода1МИ анализатора.

5 ЦЦ

-0V

с

48 (/;

nuifi

П