Изобретение относится к защите в электротехнике-и может быть использовано для ,з аи1иты сетей напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью, оборудования распредустройства.
Известно устройство для згшдаты линии электропередачи от замыканий на землю, содержащее трансформаторытока и. напряжений, элемент выявления повреждения и исполнительный орган
11..
Известно также устройство завд«ты от замыканий на землю, содержа1 1ее элемент выявления поврежденного ярисоединения (которым является индикатор наибольшего напряжения), подключенный к вторичным обмоткам трансформаторов тока нулевой последовател носги, установленных на защищаекых присоединениях, пусковой орган, подключенный к вторичной обмотке трансформатора нaпpяжeнияj нулевой последовательности, и исполнительный орган, подключенный к элементу выявления поврежденного присоединения 2.
Известное устройство имеет недостаточную чувствительность.Оно реагирует на ток (j;9-l,2A и дальнейшее повышение чувствительности его возможно лишь за счет усложнения схемы
устройства и применения более совершенных и дорогостоящих элементов. Кроме того, известное устройство №Эжет ложно срабатывать при кратковременных помехах в сетях.
Цель изобретения - повысить чувствительность устройства и исключить ложные срабатывания.
Для достижения поставленной цели
(j устройство для защиты сетей 6-35 кВ от замыканий на землю, содержащее трансформатор напряжения и трансформаторы тока нулевой последовательности по числу присоединений, которые
s через блок преобразования сигнала присоединены к элементу выявления ;ПОврежденного присоединения, соединенному с выходным органом, ко вторичной обмотке трансформатора напряжения присоединен пусковой орган, контакты которог о включены в цепь включения элемента выявления повреждения, дополнительно введена цепь из последовательно соединенных коммутирующего элемента и органа контро5ля, шунтирующая вторичную обмотку трансформатора напряжения, соединенную в разомкнутый треу-гольник, при этом контакты пускового органа включены в цепь управления коммутирую0щего органа, а контакт контролирую щего органа включен s цепь отключе элемента выявления повреждения. На чертеже изображена схема пред лагаемого устройства. Устройство содержит трансформаторы 1 тока, вторичные обмотки кото ,рых через блок 2 преобразования под ключены к элементу 3 выявления повреждения, связанному с исполнительным органом 4. Пусковой орган 5 подключен ко вторичной обмотке трансформатора б напряжения, соединенной в разомкнут треугольник, контакты 7,8 и 9 пускового органа 5 включены в цепь , включения элемента 3 и в цепь включения коммутирующего органа 7. Цепь из последовательно соединенных ком мутирующего органа 10 и контролирующего органа 11 шунтирует вторичную обмотку трансформатора напряжения б Контакт 12 контролирующего органа 1 включен в цепь органа 3. Все элементы устройства являются типовыми и выпускаются промьишиэн- ностью. Пусковой орган представляет собой сочетание контактно-релейных или полупроводниковых элементов и имеет выдержку времени на возврат. Элемент выявления повреждения состоит из полупроводниковых элементов и. работает в повторно-кратковременном режиме. Элемент выявления поврежденного присоединения содержит микровычислительную машину (наприме микропроцессор) или полупроводнйковые элементы, защитные устройства (например разрядники) резисторы и т.п. Исполнительный орган выполнен на контактно-релейных или полупрово никовых э хементах. Устройство работает следующим образом. Привозникновении в сети однофазного зa 1Ь кaния на землю .в обмотке Трансформатора напряжения нулевой последовательности появляется напряжение, которое подается на пус вой орган 5. Его установка подбирается с учетом отстройки от максималь ного значения 3 V в нормальных (не аварийных) режимах. Пусковой орган 5 включает одновременно коммутирующий орган 10 и элемент.выявления поврежденного присоединения 3. Орга 10 закорачивает вторичную обмотку трансформатора напряжения нулевой .последовательности, в результате че го в поврежденном,присоединении появляется дополнительная составляющая тока однофазного короткого замыкания .более 1А (до ЗА при напряжении в сети 10 кВ). Элемент 3 выяв Ленин поврежденного присоединения путем поочередной проверки выявляет поврежденное присоединение, имеющее максимальное значение тока нулевой .последовательности. После определен поврежденного присоединения элемент 3 дает сигнал исполнительному органу 4, который дает команду на соответствующий коммутационный аппарат. Если замыкание на землю исчезает раньше, чем элемент 3 выявления поврежденного присоединения определяет поврежденное присоединение, то срабатывает контролирующий орган 11 который выключает элемент 3. При полном однофазном замыкании в сети по первичным обмоткам двух фаз НТМИ-6 проходит ток в V3 раз меньще накладаваемого .тока, т.е. 0,91,2 А. Следовательно на стороне высокого напряжения могут быть установлены обычные предохранители типа ПТК, плавкие вставки которых горят при токе 1,5 А за 8 мин. Для надежности в цепи обмотки напряжения нулевой последовательности может быть установлен автомат максимального тока с гидравлическим замедлителем типа АК-50-2 мГ, который включает 60 А за время от 3 до 20 с. Может быть так же предусмотрен орган, который при значительном токе через орган 7 в течение более 2-6 с, отключает выключатель питающего шины 6-10 кВ си-. лового трансформатора или т.п. Этот орган может быть связан, например, с трансформатором с ферритовым сердечником. Токи нулевой последовательности неповрежденных фаз присоединений и дополнительный ток от трансформатора напряжения с закороченной обмоткой, соединенной в открытый треугольник, при однофазном коротком замыкании суммируются в месте однофазного короткого замыкания и протекают через трансформатор тока нулевой последовательности (ТИП) поврежденного присоединения к сборным шинам. Таким образом, ток через ТКП поврежденного присоединения наибольший по величине и не ниже дополнительного тока от трансформатора напряжения с закороченной обмоткой, значит не менее 1,7 А. Благодаря дополнительной составляющей тока от ТИП с закороченной обмоткой, соединенной в открытыйтреугольник, величина тока для выявления повреждения достаточно большая (не менее 1,7 А) при однофазном коротком замыкании на любом присоединении, даже с очейь малым собственным током однофазного замыкания. Значит выявление поврежденного присоединения может быть произведено достаточно надежно с исключением ложной работы устройства из-за недостаточных величин токов однофазных коротких замыканий. Если бы короткозамкнутый трансформатор напряжения отсутствовал и ток небаланса трансформатора ТИП при сравнительно большой нормальной Нагрузке был большим (например 0,1-0,6 А) и соизмерим с током однофазного короткого замыкания или даже гфевосходит его,устройство работало бы ложно и выявление одноФазного замыкания было &J невозможно. Ложная работа устройства исключается так.же потому, что при .кратковременном переходящем однофазном коротком замыкании на землю контролирующей орган 7 выключает элемент выявления поврежденного присоединени если замыкание на землю исчезает раньше, чем элемент выявления опреде лит и отключит поврежденное присоеди нение . Так как коммутирующий орган закорачивает вторичную обмотку трансформатора напряжения, соединенную в открытый треугольник лишь при появлени признака замыкания на землю с последующим отключением поврежденного при соединения даже с очень малым собственным током однофазного замыкания то тем самым исключается отключение автомата максимального тока,сгорания предохранителей ПКТ на высокой сторо не и т.д. .Введение органа 10 исключает ложную работу устройства и при сЛучайном замыкании контакта органа 5. Кратности перенапряжений при дуго вых неустойчивых замыканиях на землю, а также вероятность двойных замы каний ( предоставляющих наибольшую опасность для людей) уменьшается, когда активный ток составляет 50-100 полного емкостного тока замыкания на землю. При неустойчивом, перемежи вающимся замыкании фазы на уменьшается действующее значение тока и падение напряжения на контуре заземления и, следовательно, напряжение прикосновения и шага. При наличии активной составляющей они снижаются приблизительно в два раза. Ток перемеживающего замыкания умень шается при заземлении нейтрали через короткозамкнутый трансформатор напряжения НТМИ, что способствует исключению ложных срабатываний устро ства защиты от помех при перемеживающихся однофазных замыканиях. Таким образом, одним устройством можно обеспечить защиту всех присоединений сети. Устройство реагирует на токи однофазных коротких замыканий присоединений, собстйенный емкостный ток которыхменее 0,07 А. Вместе с тем исключаются ложные срабатывания устройства. Формула изобретения Устройство для защиты сетей 635 кВ от замыканий на землю, содержащее трансформаторы тока нулевой последовательности по числу присоединений, которые через блок преобразования сигнала присоединены к зле-. менту выявления поврежденного присоединения, соединенному с выходным органом, ко вторичной обмотке трансформатора напряжения присоединен пусковой орган, контакт которого включен в цепь включенияЭлемента выявления повреждения, отличают е- е с я. тем, что, с целью повышения чувствительности иисключения ложного срабатывания,, дополнительно введена цепь из последовательно соединенных ко1 да1утируюцего элемента и органа контроля, щунтирующая вторичную обмотку трансформатора напряжения, соединенную в разомкнутый треугольник, при этом контакты пуско-. вого органа включены в цепь управления коммутирующего органа, а контакт контролирующего органа включен в цепь отключения элемента выявления повреждения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №319990, кл. Н 02 Н 3/16, 1966. 2.Бухтояров В.Ф. Устройство для защиты от зги мканий на землю ж.электрические станции 9,1978,77.
