Способ защиты от замыканий на землю трехфазных электрических сетей с изолированной нейтралью Советский патент 1992 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для защиты от замыканий на землю распределительных сетей 6-35 кВ, работающих с изолированой нейтралью.

Наиболее распространенным видом повреждений, по данным аварийной статистики, является режим замыканий на землю (около 60-80% от общего числа всех повреждений). Работа электрических сетей в режиме замыкания на землю допускается до отыскания места повреждений, т.е. является длительной. Однако при длительной работе в режиме замыканий на землю возрастает вероятность замыкания на землю во второй точке электрической сети в другой

фазе, что приводит к режиму двойного замыканий на землю и отключению обеих линий или одной из них. При этом потребители на одной из линий на длительное время теряют питание, что приводит к большому на- роднохозяйственному ущербу. В 30% случаев режим замыкания на землю переходит в двойное замыкание на землю.

Целью изобретения является повышение надежности электроснабжения.

На фиг. 1 приведено подключение линии к шинам до использования способа; на фиг. 2 - то же, после использования предлагаемого способа; на фиг. 3 - пример реализации способа на линии с секционирующими пунктами- на фиг. 4 - пример реалиvl

СА СЛ О

СЛ

VJ

зации способа с применением коммутационных аппаратов.

К шинам 1 через блоки коммутации 2 и 3 подключены отходящие линии 4 и 5. Число отходящих линий может быть различным. К шинам 1 подключена отходящая линия б, на которой установлен блок коммутации 7.

На каждой из отходящих линий установлена максимально-токовая защита 8, блок определения режима замыкания на землю 9. К шинам подключен блок выделения поврежденных фаз 10. Блоки коммутации 2, 3, 7 могут быть выполнены в виде разъединителей или выключателей, включаемых параллельно с основными коммутационными аппаратами.

Блок коммутации 3 состоит из обычных коммутирующих аппаратов 11, 12, 13, включенных параллельно. Коммутирующий аппарат 11 - основной, порядок включения фаз: А - А, В , С - С. При включении только коммутирующего аппарата 12 порядок включения фаз А -НЗ, В- С, С , коммутирующего аппарата 13 порядок включения фаз А , В- А, С . При таком выполнении возможно на линии получить любое сочетание фаз.

Выход максимально-токовой защиты (МТЗ) соединен с отключающим входом коммутационного аппарата 11. Включающие входы коммутационных аппаратов 12 и 13 соединены с блоком определения поврежденной фазы 10 и блоком определения режима замыкания на землю 9 на линии,

Блок определения поврежденных фаз 10 может быть выполнен в виде реле минимального напряжения, включаемых на фазные напряжения.

При возникновении режима замыкания на землю, например, на фазе В отходящей линии 5, срабатывает блок выделения поврежденной фазы 10 и блок выделения режима замыкания на землю 9 отходящей линии 5. В результате воздействия перенапряжений, возникающих в электрических сетях с изолированной нейтралью, работающих в режиме замыкания на землю, возможен пробой изоляции в другой фазе и на другой отходящей линии 4. Срабатывает релейная защита обеих линий, и одна из линий, у которой защита имеет меньшую выдержку времени, например 5, отключается, а линия 4 не отключается. Одновременно выделяется вторая поврежденная фаза блоком 10. После этого изменяют порядок включения фаз. Вместо фазы В включается фаза А, вместо фазы С фаза В, вместо фазы А фаза С, и отходящая линия 5 повторно включается в работу. Режим двойного замыкания переходит в режим замыкания на землю одной и той же фазы в двух точках сети. Таким образом обе линии работают в режиме замыкания на землю, при этом потребители получают питание.

Любое сочетание фаз на линии возможно получить путём изменения ошиновки в комплектном распределительном устройстве или пересоединением выводов из распределительного устройства, или блоком коммутации. В случае применения блока коммутации реализация способа происходит следующим образом (см. фиг. 4).

После двойного замыкания на землю от

максимально-токовой защиты 8 отключается коммутационный аппарат 11. При этом оперативному персоналу становится известным, что было двойное замыкание на землю двух отходящих линий и фаз А и В, так

как сработали блоки выделения поврежденных фаз 10 и определения режима замыкания на землю 9 отходящих линий. Включается коммутационный аппарат 12, и отходящая линия 5 включается в работу. Управление коммутацонными аппаратами 12 и 13 может быть ручным или автоматическим. В случае возникновения режима замыкания на землю на фазе С отходящей линии 5 и на фазе А отходящей линии 4 отключается коммутационный аппарат 11 и включается коммутационный аппарат 13. Тогда вместо фазы С включается фаза А, вместо фазы В фаза С, вместо А фаза В.

Таким образом, обе линии работают в

режиме замыкания на землю, при этом потребители получают питание. Кроме того, при работе линии в режиме замыкания на землю возможно применение переносных приборов для отыскания места повреждения, что значительно облегчает работу эксплуатационного персонала. Для того, чтобы трехфазные электродвигатели потребителей сохранили правильное направление вращения, необходимо сохранить прежний

порядок следования фаз. Если в нормальном режиме за фазой А следует фаза В, за фазой В фаза С, за фазой С фаза А, то такой же порядок следования фаз должен быть после изменения порядка включения фаз.

Для этого в предложенном способе перемещаются все три фазы в одном направлении, например, как показано на фиг, 2, на линии 5 за фазой С следует фаза А, за фазой А фаза В, за фазой В фаза С.

Способ возможно реализовать и на одной линии с секционирующим аппаратом (фиг. 3). Если первоначально замыкание на землю возникло на фазе В, а поток произошло замыкание на землю в другой точке

линии 6 на фазе С, то происходит отключение секционирующего пункта. После этого включается блок коммутации 7 и на фазу А включается фаза В, вместо фазы В фаза С, вместо фазы С фаза А. Включается секционирующий пункт, и линия 6 работает в режиме замыкания на землю одной фазы в двух точках, что позволяет сохранить электроснабжение потребителей за секционирующим аппаратом. Порядок чередования фаз в данном случае также не изменяется, за фазой В следует фаза С, за фазой С фаза А, за фазой А фаза В.

В случае включения блоков коммутации 2, 3, 7 параллельно основным блокам коммутации последние должны быть выключены перед включением блоков коммутации 2, 3,7.

Таким образом, реализация способа позволит повысить надежность электроснабжения ориентировочно на 25-30% без существенного вложения капитальных затрат

Формула изобретения

Способ защиты от замыканий на землю трехфазных электрических сетей с изолированной нейтралью путем определения режима замыканий на землю на отходящих

линиях и выявления поврежденных фаз, и в случае наличия двойного замыкания на землю отключения одной из линий, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения, на отключенной линии при сохранении общего порядка следования фаз изменяют порядок включения фаз таким образом, чтобы напряжения на поврежденных фазах на обеих отходящих линиях совпали по фазе, после чего

производят включение указанной линии.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты распределительных сетей 6-35 кВ от замыканий на землю. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения. При возникновении режима замыкания на землю, например, на фазе В срабатывает блок 10 выделения поврежденной фазы и блок 9 выделения режима замыкания на землю отходящей линии 5. В результате воздействия перенапряжений, возникающих в сети, возможен пробой изоляции в другой фазе и на другой отходящей линии. Срабатывает релейная защита обеих линий, и линия, у которой защита имеет меньшую выдержку времени, отключается. Одновременно выделяется вторая поврежденная фаза блоком 10. После этого изменяют порядок включения фаз. Вместо фазы В включается фаза А, вместо фазы С - фаза В, вместо фазы А - фаза С, и отключенная отходящая линия вновь включается в работу. Режим двойного замыкания переходит в режим замыкания одной и той же фазы в двух точках сети. Потребители получают питание. 4 ил. Ё

Фиг.1

А В С

Фие.2

Фиг.З

А 8 С