Устройство для защиты электроустановкиОТ ОдНОфАзНОгО зАМыКАНия HA зЕМлю ВКОМпЕНСиРОВАННОй СЕТи Советский патент 1981 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для релейной защиты линий электропередач.

В настоящее время широко применяются устройства, реагирующие на составляющие непромьпиленной частоты токов нулевой последовательности в установившемся режиме однофазного зас/икания на землю: устройства, срабатывающие при превышении сигнала над заданной величиной (уставкой) устройства абсолютного замера, и устройства, с помощью которых определяется поврежденное присоединение путем сопоставления уровней, составляющих непромышленной частоты всех присёгединзний - устройства относительного замера l и 2 .

Каждое из этих устройств обладает рядом преимуществ и кедостатков по сравнению с другим: устройства от-ноо}гельного замера не позволяют определять поврежденное присоединение . достаточно быстро и без вмешательства персонала, как это осуществляется с помощью устройств абсолютного замера t в свою очередь, последние имеют существенно, меньшую чувствительность по сравнению с ус тройствами отнооительного замера из-за необходимости отстраиваться от максимального уровня -составляющих непромышленной частоты в режиме внешнего однофазного замыкания, по этой х.е причине зона селективной работы устройств абсолютного замера сужается при увеличении диапазона изменения уровней составляклцих непромын пенной часто0ты, в то время как селективная работа устройств относительного замера практически не зависит от соотношений eMKOQTHbix токов присоединений, но обеспечивается при условии, уста5новки на всех присоединениях трансформаторов тока нулевой последовательности.

Известно устройство, которое- обладает преимуществами устройств абсо0лютного и относительного замеров, содержащее для каждого присоединения блок подавления основной частоты (фильтр высших гармоник), вход которого предназначен для подключения к

5 трансформатору тока нулевой последовательности присоединения, а выход к реагирующему органу, состоящему из общего для всех присоединений блока сравнения и выходных исполнительных органов для каждого из присоединений.

0 Устройство одновременно сравнивает уровни составляющих непромьшш нной частоты и определяет поврежденное пр соединение по наибольшему уровню..Се лективная работа при высокой чувстви тельности этого устройства обеспечивается независимо от соотношений ем|КОстных токов присоединений при усУловки установки трансформаторов токг нулевой последовательности на всех присоединениях р. Однако в реальных условиях охватить все отходя1тще присоединения .в ряде случаев не удается. Кроме того неохваченными остаются сборные шины станции или подстанции и связанные с ними силовые трансформаторы, генераторы и другие элементы сети, с вероя ностью появления замыкания на землю в которых также необходимо считаться. Для исключения ложной работы уст ройства в этих случаях приходится в дить агрубление из расчета появления замыкания на землю на неохвачен ном участке сети при максимальном уровне составляющих непромышленной частоты, т. е. снижать чувствительность устройства .до УРОВНЯ; чувствительности устройств абсолютного за мера. Целью изобретения является повышение надежности функционирования и расширения функциональных возможностей устройства путем осуществления защиты присоединений, ь оторые не под ключаются к токовым входам общего .бл ка сравнения. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее хотя бы на части присоединений трансформаторы тока нулевой последовательности, выход каждого из которых через блок подавления промышленной частоты подкл-ючен к соответствующему входу блока сравнения, к выходам которого под ключены соответствующие исполнительные органы, дополнительно введен трансформатор напряжения нулевой пос ледовательности, вход которого подключен к шинам электроустановки, а выход - к вновь введенному бл&ку дифференцирования и соединенному с ним последов-ательно дополнительному блоку подавления промышленной частоты, выход которого подключен к допол нительному входу упомянутого блока сравнения, к дополнительному выходу которого подключен соответствугаций исполнительный орган. Кроме того, пр использовании устройства на одном присоединении, упомянутый блок сравнения выполняется в виде нульиндикатора. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит в цепи каждо;го присоединения, подключае юго к токовому входу устройства, трансформатор 1 тока нулевой последовательности и блок 2 подавления прогвлиленной частоты, вход которого подключен к выходу трансформатора 1. Устройство содержит трансформатор 3 напряжения нулевой последовательности, вход которого подключен к шинам электроустановки, а вход - к дифференцирующему блоку 4. Выход блока 4 подключен ко входу дополнительного блока 5 подавления промышленной частоты, вы.ход которого подключен к дополнительному входу блока б сравнения, к другим входам которого подключены выходы упомянутых блоков 2. Устройство содержит также исполнительные органы 7, соответствукяцие токовым входам устройства, -и дополнительный исполнительный орган. В случае использования этого устройства для защиты одного присоединения блок сравнения выполнен в виде нуль-индикатора, включенного на разность модулей выходных напряжений блока подавления промышленной частоты присоединения, подключаемого к токовому входу, и дополнительного блока подавления про1Ф Шленной частоты. Устройство работает следующим образом. Так как в число сравниваемых величин вводится еще одна величина, формируемая дифференцкрукяцим блоком 4 с регулировкой значения производной и дополнительным блоком 5 подавления основной составляющей, то на выходе блока 4имеется сигнал, величина которого равна ФBA, cos(U.4eJ Ч, коэффициент регулировкй и соответственно на выходе блока 5 Kuj Snfu cosfhuut H., Vu. cos(nuut- Y,- I- bh/ СА.Ц Сц/J. Это выражение идентично (; выражению для тока нулевой последовательности неповрежденного присоединениях после подавления основной составляющейcosmvi) .. cos hU)t-v-4 f Lfty, V По предлагаемому изобретению вели.чина К выбирается большей наибольшей емкости С из числа присоединений подключенных к токовым входам устройства. Тогда при замыкании вне присоединений, подключенных к токовым входам устройства, будет срабатывать дополнительный исполнительный орган 8, и устройство будет определять в качестве поврежденного присоединения введенную дополнительную цепь, а это означает, что замыкание произошло во внешней сети по отношению к присоединениям, подключенным к токовым входам устройства, а при эа1Ф1кании на каком-либо присоединении, подключенном к токовым входам устройства, будет определять это присоединение f&K как в реальных сетях всегда обе печивается К ( С), Таким образом, обеспечивается по ставленная цель - высокая чувствительность и селективность устройства независимо от числа присоединений, подключенных к токовшм входам устройства, т. е. повышена иадежность функционирования и расширены функциональные возможности уст орйства. Формула изобретения 1. Устройство для защиты электро установки от однофазного за Фякания /на землю в компенсированной сети, с держащее хотя бы на части присоединений трансформаторы тока нулевой п педовательности, выход каждого из которых через блок подавления про Елшленной частоты подключен к соответствующему входу блока сравнения, к выходам которого. под1слючены соответствующие исполнительные органы, отличаю щееся тем, что, с целью повьииения надежности функционирования и расширения функциональных возможностей устройства путем осуществления защиты присоединений , не подключаемых к токовым Ьходам упомянутого блока сравнения, ё него дополнительно введен трансформатор напряжения нулевой последовательности вход которого подключен к шинам электроустановки, а выход к вновь введенному блоку дифференцирования н соединенному с ним последовательно дополнительному блоку подавления прокЕдШшенной частоты, выход которого подключен к дополнительному входу упомянутого блока сравнения, к дополнительному выходу которого подключен соответствующий исполнительный орган. 2. Устройство по п. 1, о т л и- . чающееся тем, что, с целью использования его на одном присоединении, упомянутый блок сравнения выполнен в виде нуль-индикатора. Источники й нформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кискачи В. М. и Назаров Ю. Г. Определение поврежденного присоединения при- замыканиях на землю в кабельных сетях.- Электрические стал ции, 1965, 7. 2.Кискачи В. М. Селективность сигнализации замыканий на землю с использованием высших гармоник токов нулевой последовательности. Электричество, 1967, № 9. 3.Авторское свидетельство СССР № 384172, кл. Н 02 Н 3/16, 1973.