Устройство для контроля неполно-фАзНыХ РЕжиМОВ РАбОТы элЕКТРи-чЕСКОй СЕТи Советский патент 1981 года по МПК H02H5/10 H02H3/24 G01R29/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1

Изобретение относится к технике релейной защиты и противоаварийной автоматики в электрических установках, а более конкретно к устройствам для контроля неполнофазных режимов работы электрической сети.

Неполнофазные режимы могут быть вызваны обрывом фазы в каждом из элементов электроснабжения, например, вследствие невключения ножа разъединителя, контакта масляного выключателя, перегорания предохранителя обрыва провода воздушной линии, обрыва с замыканием на землю провода воздушной линии. Эти режимы в ряде случаев приводят к выходу из строя электродвигателей, трансформаторов и нарушают технологический процесс у потребителя.

Известно устройство для защиты участков линии электропередачи от неполнофазных режимов 1, которое содержит трехфазный выпрямительный мост и исполнительный орган. При неполнофазном режиме на выходе трехфазного выпрямительного моста появляется сигнал, который воспринимается исполнительным органом. Недостатком данного устройства является невозможность определения, какой именно из элементов.

схемы электроснабжения вызывает неполнофазный режим, а это приводит к большим потерям времени. Например, перегорание предохранителя на п/ст 35 кВ воспринимается так же, как и обрыв провода питающей . линии, поэтому при телемеханизации объектов возможна только выдача одного сигнала «повреждение, тогда как с точки зрения эксплуатации желательно знать повреждение в питающей линии или на п/ст. Кроме того, величина несимметрий напряжения

при неполнофазных режимах уменьшается от места обрыва и поэтому устройство обладает низкой чувствительностью.

Известно также устройство для защиты участка линии электропередачи от несимметричных режимов 2, содержащее датчики контроля режимов, установленные по обе стороны от защищаемого объекта, выполненные в виде антенного фильтра напряжения нулевой последовательности и исполнительного органа, который выполнен из

электрически не связанных двух блоков, каждый из которых содержит диодный мост, на выход которого подключены соединенные последовательно разрядный и релейный элементы, параллельно которым включен

конденсатор. Недостатком известного устройства является необходимость применения быстродействующих выходных реле, так как замыкания контактов релейного элемента в исполнительном органе определяется временем работы разрядного элемента, например тиратрона, и составляет 15-20 мкс, поэтому устройство при неполнофазных режимах, вызванных повреждениями в пит ющей сети, недостаточно надежно работ.;т, так как не всегда обеспечивается синхронная работа контактов релейных элементов исполнительного органа, включенных последовательно в выходную цепь защиты. В случае, если подстанция имеет один трансформатор, выходные цепи известного устройства в 1/3 случаях не будут работать при неполнофазных режимах в той фазе, в которой они подключены. Кроме того, при работе известного устройства в режиме контроля аварии в питающей сети, релейный и разрядный элементы длительное время продолжают работать в циклическом режиме после подачи аварийного сигнала, что значительно снижает их надежность.

Целью изобретения является повышение надежности контроля неполнофазных режимов работы электрической сети путем исключения синхронной работы контактов релейных элементов.

Это достигается тем, что в устройстве для контроля неполнофазных режимов работы электрической сети, содержащее источник питания, датчики напряжения нулевой последовательности, установленные по обе стороны от защищаемого объекта со стороны питания и со стороны погрузки, причем каждый из датчиков подключен к соответствующему измерительному блоку в виде диодного моста, на выход каждого из которых подключен измерительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные разрядный и релейный элементы, емкость конденсатора измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны питания, меньще емкости конденсатора измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны нагрузки, и щунтирована резистором и замыкающими контактами релейного элемента измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны нагрузки, а другой конденсатор щунтирован резистором и параллельно включенными замыкающими контактами релейных элементов обоих измерительных блоков, кроме того, устройство снабжено диодом и конденсатором, подключенным через упомянутый диод к источнику питания и параллельно через замыкающиеся контакты упомянутых релейных элементов, к их обмоткам, а в качестве источника питания используется линейное напряжение сети.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит антенный фильтр 1

напряжения нулевой последовательности, установленный со стороны нагрузки, который подключен к диодному мосту 2, на выход которого включены последовательно соединенные разрядный 3 и релейный 4 элементы, последний выполнен в виде реле с малым

коэффициентом возврата, параллельно которому включен измерительный конденсатор 5. К релейному элементу 4 через его замыкающие контакты 6, 7 параллельно включен конденсатор 8, который через диод 9 подключен к источнику питания с линейным напряжением сети. Замыкающий контакт 10 элемента 4 подключен через резистор 11 параллельно конденсатору 5. Антенный фильтр 12 напряжения нулевой последовательности, установленный со стороны питания, подключен к диодному мосту 13, на выход которого включены последовательно соединенные разрядный 14, релейный 15 элементы, последний выполнен в виде реле с малым коэффициентом возврата, паралJ лельно которым подключен измерительный конденсатор 16. К элементу 15 через его замыкающие контакты 17, 18 параллельно включен конденсатор 8. Замыкающий контакт 19 элемента 15 через резистор 20 подключен параллельно к конденсатору 16.

0 Замыкающий контакт 21 элемента 15 подключен параллельно контакту 10 элемента 4. Устройство работает следующим образом. При неполнофазном режиме в объекте контроля, например при перегорании предохранителя, появляется сигнал на антенном фильтре 1, который через диодный мост 2 заряжает конденсатор 5. При достижении напряжения на конденсаторе 5 порога срабатывания элемента 3 последний срабатывает, и конденсатор 5 разряжается на обмотку

0 элемента 4. Элемент 4 срабатывает, замыкаются его контакты 6, 7 и обмотка элемента 4 подключается к конденсатору 8 через диод 9 к линейному напряжению сети. Конденсатор 8 разряжается на обмотку элемента 4, чем обеспечивается подхват элемента 4, так как величина конденсатора 8 выбирается такой, чтобы обеспечить ток срабатывания элемента 4 при минимальном напряжении сети. В дальнейщем элемент 4 удерживается за счет тока, поступающего

0 из сети. Срабатывание элемента 4 приводит к замыканию контактов 10. Вследствие замыкания контактов 10 происходит разряд конденсатора 5 и щунтирование его цепи заряда от моста 2, этим обеспечивается одноразовое действие устройства.

При неполнофазном режиме, например, вызванном обрывом провода питающей линии, появляются сигналы на обоих антенных

фильтрах напряжения нулевой последовательности, но вследствие того, что величина емкости конденсатора 16 меньше величины емкости конденсатора 5, обеспечивается более быстрое срабатывание элемента 15, который своими контактами 17, 18 подключается к конденсатору 8 и через диод к линейному напряжению сети. В дальнейшем элемент 15 удерживается как вышеописанный элемент 4. В результате срабатывания элемента 15 его замыкаюшие контакты 19 срабатывают и через резистор 20 разряжают конденсатор 16, чем обеспечивается одноразовое действие устройства при неполнофазном режиме. Одновременно замыкаюш,ие контакты 21 элемента 15 срабатывают и через резистор 11 разряжают конденсатор 5. Поэтому в данном случае элемент 4 не срабатывает, чем обеспечивается дифференцированное выделение зоны повреждения.

Такая схема устройства позволяет выполнить различную комбинацию включения выходных (сигнальных реле). Например, сигнальное реле может быть включено через замыкаюший контакт 6 последовательно с элементом 4. При применении указательных реле с выпадающим флажком данной схемой удается достигнуть работоспособности устройства при полном исчезновении напряжения питания (например, перегорели предохранители в двух фазах).

Формула изобретения

подключен к соответствующему измерительному блоку в виде диодного моста, на выход каждого из которых подключен измерительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные разрезной и релейный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля неполнофазных режимов работы электрической сети путем исключения синхронной работы контактов релейных элементов, емкость конденсатора измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательно, установленному со стороны питания, меньще емкости конденсатора измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны нагрузки, и шунтирована резистором и замыкающими контактами релейного элемента измерительного блока, подключенного к датчику напряжения нулевой последовательности, установленному со стороны нагрузки, а другой конденсатор шунтирован резистором и параллельно включенными замыкающими контактами релейных элементов обоих измерительных блоков.

5 тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения стабильности питаюшего напряжения, устройство снабжено диодом и конденсатором, подключенным через упомянутый диод к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Карпов И. В., Голюк А. С. Неполнофазные режимы на подстанциях 35/10 кВ и защита от них. «Энергетик, № 3. 1968.

п

Объект контрол

21

Ю

О

//