Устройство для защиты от замыканий на землю в электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1987 года по МПК H02H3/16 

1358031

новной гармоники напряжения небалан- увеличение напряжения на выходе филь- на выходе фильтра и значительное тра в режиме замыкания на землю. 1 ил.

1

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к устрой- ствам защиты от замыканий на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью.

Целью изобретения является повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства для защиты электрических се1 ей с изолированной нейтралью.

Устройство состоит из трех трансформаторов 1-3 тока, установленных в фазах 4-6 линии электропередачи. К вторичным обмоткам 7-9, соединенным в полную звезду, подключены две полных звезды из постоянных резисторов 10-12 и переменных резисторов 13-15. Между нулевыми выводами резисторов 13-15 и обмоток 7-9 трансформаторов тока включен исполнительный орган 16..Величины сопротивлений постоянных; резисторов 10-12 принимаются не более известной величины сопротивления допустимой нагрузки на трансформаторы тока.

Минимал ьные значения сопротивлений переменных резисторов 13-15 устанавливаются не менее, чем на порядок больше значений сопротивлений резисторов 10-12.

В качестве резисторов 10-12 могут быть использованы токовые обмотки измерительных приборов, например амперметров и счетчиков активной энергии. Так как эти приборы в схемах защиты и измерений обязательно присутствуют то в делом устройство защиты еще более упрощается.

В дальнейшем изложение ведется для схемы, где в качестве резисторов 10,11,13 используют обмотки измерительных приборов.

В нормальном режиме работы линии электропередачи режим работы трансформаторов тока с вторичными обмотками 7-9 определяется величиной тока в линии и сопротивлением измерительных приборов 10-12. Поскольку в диапазоне рабочих токов характеристики . трансформаторов 1-3 тока линейны, то при идентичности трансформаторов и одинаковых значениях сопротивлений измерительных приборов 10-12 разность

потенциалов между нейтральными точками вторичных обмоток 7-9 трансформаторов тока 1-3 и измерительных приборов 10-12 равна нулю. В связи с этим отпадает необходимость в обратном проводе в схеме полной звезды.

Потенциал нейтральной точки звезды переменных резисторов 13-15 можно менять, изменяя величину сопротивлеНИИ резисторов. В устройстве величины сопротивлений переменных резисторов 13-15 при настройке подбираются такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности в линии напряжение основной гармоники между нейтралями вторичных обмоток 7-9 трансформаторов и переменных резисторов 13-15 равнялось нулю. Это легко удается осуществить и в том случае,

когда характеристики измерительных трансформаторов 1-3 тока резко неидентичны. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных . трансформаторов 1-3 тока и сопротивления обмоток измерительных приборов 10-12 при изменении тока нагрузки линии от нуля до номинального изменяются незначительно, напряжение основной гармоники небаланса практически остается равным нулю. Третью гармонику напряжения небаланса фильтра токов нулевой последовательности можно легко отфильтровать в исполнительном органе 16 с

помощью, например, простого заграждающего RC-фильтра. Влиянием высших гармонических составляющих, кратных

трем, из-за их малости можно пренебречь.

При однофазных замыканиях на землю нагрузка на трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе линии, из-за отсутствия обратного провода резко изменяется. Последнее приводит к появлению разности потенциалов между нейтральными токами обмоток 7-9 трансформаторов тока и переменных резисторов 13-15. На входе исполнительного органа появляется напряжение, и он срабатывает, подава сигнал о наличии замыкания на линии Для обеспечения селективности действия исполнительный орган выполняется направленным. Ток повреждения в случае двойного замыкания на землю, когда Тгочки повреждения находятся на разных линиях распределительной сети имеет значительную величину (первое значение порядка 1,5-2,0 кА), Это может привести к перенапряжениям на вторичных обмотках ТТ, а также к выходу из строя устройства. Поэтому необходимо правильно подобрать параметры устройства, например исполнительный орган должен иметь разделительны трансформатор, обеспечивающий малое входное сопротивление, могут быть также использованы разрядники типа РБ-2.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает одновременно

Составитель Л.Васькова Редактор Л.Лангазо Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 6003/53 Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение основной гармоники напряжения небаланса на выходе фильтра, а также значительное увеличение напряжения на выходе фильтра в режиме замыкания на землю.

Формула изобретения

Устройство для защиты от замыканий на з-емлю в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее подключаемые к фазным проводам сети трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду, фазные выводы которых связаны с регулируемыми резисторами, соединенными в звезду, нулевой вывод которой подключен к одному выводу исполнительного органа, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы путем компенсации основной гарМОНИКИ напряжения небаланса, в него введены дополнительные три резистора, соединенные в звезду, выводы которой подключены к фазным выводам вторичных обмоток упомянутых трансформаторов ,тока, нулевой вывод которьк соединен с другим выводом исполнительного органа, при этом сопротивления регулируемых резисторов, по крайней мере на порядок больше сопротивлений дополнительных резисторов.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей с изолированной нейтралью от замыканий на землю. Цель изобретения - повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напряжения небаланса. При однофазных замыканиях на землю нагрузка на.трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе лиНИИ, из-за отсутствия обратного провода резко меняется. Это приводит к появлению разности потенциалов между нейтральными точками обмоток трансформаторов 7,8,9 тока и переменных резисторов 13,14,15. Исполнительньй орган срабатывает, подавая сигнал о наличии замыкания на линии. При настройке величины сопротивлений п ере- менных резисторов 13,14,15 подбираются такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности напряжение основной гармоники между нулевыми точками трансформаторов 7, 8,9 и переменных резисторов 13,14,15 равнялось бы нулю. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных трансформаторов тока 1,2,3 и сопро-, тивлени-я обмоток измерительных приборов 10,11,12 при изменении тока нагрузки линии от нуля до номинального изменяется незначительно, напряжение основной гармоники небаланса практически остается равным нулю. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает одновременно нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение осс 5Й ШЕв Т