(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С МАЛЫМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ,И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
1.2
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим сетям, и может быть использовано для защиты от однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях.
Известно устройство сигнализации замыканий на землю типа УСЗ-ЗМ, содержащее фильтр высших гармоник, выпрямитель и измерительный орган, которое реагирует на уровень высших гармоник в токе однофазного замыкания на землю .
К его недостаткам относится значительная зависимость указанного уровня высших гармоник от величины сопрютив- ления в месте замыкания на землю, что приводит к неселективному определению поврежденного присоединения.
Известны способ и устройство защиты от однофазных замыканий на землю, основанные на подключении резистора к дополнительной обмотке дугогасяшего реактора и введении в сеть тока частоты 100 Гц 2 .
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
К его недостаткам относится пониженная помехоустойчивость и увеличение активной составляющей тока в месте замыкания на землю.
Известен также способ защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с дугогасящим реактором, основанный на измерении токов нулевой последовательности, в котором в сеть вводят импульсы, модулируют их активной составлякнцей
10 тока реактора и поврежденное i присоединение определяют по по51влению импульсов на выходе трансформатора тока нулевой последовательности L 3 .
5
Недостаток способа - понижение селективности вследствие шунтирующего действия емкостей неповрежденных присоединений при увеличении сопротивления в месте
20 .замыкания на землю. При реализации же соответствующего устройства необходимо подключение резистора к дополнительной обмотке дугогасящего реактора. Наиболее близкой к предлагаемой .по технической сущности является защита от замыкания на землю, основанная на изме рении угла сдвига между током и напряжением нулевой последовательности, срав нении измеренного значения с эталонной величиной и формировании отключающего сигнала по измеренной разности 4 . Однако в сети с компенсированной нейтралью данная защита может отказать Ь работе. Целью изобретения является обеспечение селективности работы защиты в сети с компенсированной нейтралью. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу защиты, основанному на выделении тока нулевой последова-тельности защищаемого присоединения, на вьщелении напряжения нулевой последовательности сети, измерении угла сдвига между ними, сравнении электрической величины с эталонной величиной и формировании отключающего сигнала в случае превыщения электрической величиной эталонной, указанный изме11енный угол сдвиг запоминают, изменяют настройку компенсации сети, после чего повторно измеряю угол сдвига между током нулевой последовательности и напряжением нулевой последовательности, определяют его приращение, а в качестве электрической величины берут величину, прямо пропорционал ную указанному приращению. I Данный способ реализуется устройство содержащим установленный на каждом защищаемом присоединении трансформатор тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен первый вход фазочувствительного блока через фильтр промьпиленной частоты, к второму входу ко.торого подсоединен выход фазосдвигающег блока, вход которого связан с трансформатором напряжения нулевой последовател ности, и исполнительный орган защиты, в него введены последовательно соединенны подключенные к трансформатору напряжешш сети блок определения режима сети и блок изменения настройки компенсации, выход которого соединен с входом испол- нительного блока дугогасящего реа&тора, блок определения изменения фазы, причем первый вход последнего соединен с выходом фазочувствительного блока, второй вход - с выщеуказанным первым (логическим) вь1ходом блока определения режима сети, а выход - с входом исполнительного органа защиты, второй выход блока определения режима сети соединен с входом фазосдвигающего блока. На чертеже приведена функциональная схема устройства защиты от однофазных замыканий на землю. К электрической сети подключены силовой трансформатор 1 с подсоединенным к его нейтрали дугогасящим реактором 2, измерительный трансформатор 3 напряжения-, кабельные линии 4 (поврежденное присоединение) и 5 (неповрежденное присоединение). К трансформатору 3 напряжения подключены последовательно соединенные блок 6 определения режима, блок 7 изменения настройки ко.мпёнсашш, ис.полнительный блок 8 дугогасящего реактора. К трансформатору 9 тока нулевой последовательности подключены последовательно соединенные фильтр 10 промыщленной частоты, фазочувствительный блок 11, блок 12 определения изменения фазы и исполнительный орган 13 защиты. Другой вход фазочувствительного блока 11 через фазосдвигающий блок 14 подключен к второму выходу блока определения режима, выделяющему напряжение нулевой последо зательности сети, второй вход блока 12 определения изменения фазы родсоединен к первому выходу блока 6 определения режима. К трансформаторам тока линий неповрежденных присоединений такjKe подключены аналогичные блоки 10 14 с соответствующими связями. При однофазном замьшании на землю блок 6 Определения режима дает разре- щение на работу блока 7 изменения настройки компенсации и последний, воздействуя на исполнительный блок 8 дуго- гасящего реактора 2, обеспечивает изменение настройки компенсации. Фильтр 1О промыщленной частоты выделяет основную гармонику и подает ее на фазочувствительный , на выходе которого появляется сигнал,пропорциональный углу сдвига между напряжениями, поступающими на него. При изменении настройки компенсации изменяется фаза тока нулевой последовательности поврежденного присоединения и, следовательно, сигнал на выходе фазочувствительного блока 11. Последнее фиксирует блок 12 определения изменения фазы, в результате срабатывает исполнительный орган 13 защиты и отключает поврежденное присоединение. Первый выход блока 6 определения режима является логическим и дает разрешение на работу других длоков схемы в )ежиме однофазного замыкания на землю. На втором выходе бпока 6 при замыкании на землю выделяется напряжение нулевой последовательности сети, которое опредегпяет работу фазочувстаительного блока 11 Следует отметить, что наибольшее изме нение .фазы тока поврежденного присоединения и выходного сигнала фазочувствител ного блока 11 будет иметь место в области резонансной настройки компенсации. При этом фаза тока нулевой последовател ности неповрежденных присоединений практически изменяться не будет. Применение данного изобретения позво лит повысить селективность защиты от однофазных замыканий на землю в сети S, ; :омпенсированной нейтралью. Учитывая это и отсутствие подключаемых к дуго- гасящему реактору и сети силовых элементов, повысится и надезкность работы самой сети. Формула изобретения 1. Способ защиты от однофазного замыкания на землю в электрической сети с малым током замыкания на землю, основанный на выделении тока нулевой последовательности защищаемого присоединения, на выделении напряжения нулевой последовательности сети, измерении угла сдвига между ними, сравнении электрической величины с эталонной величиной и формировании отключающего сигнала в случае превышения электрической величиной эталонной, отличающийс тем, что, с целью обеспечения селективности защиты в сети с компенсированной нейтралью, указанный измеренный угол сдвига запоминают, изменяют настройку компенсашш сети, после чего повторноизм ряют угол сдвига между током нулевой последовательности н напряжением нулевой п следовательности, определяют его приращенне, а в качестве электрической беличи ны берут величину, прямо пропоргаональную указанному приращению. 2. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее установленный па каждом защищаемом присоединении грансформатор тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен первый вход фазочувс-геительного блока через фильтр промьпиленной частоты, к второму входу которого подсоединен выход фазосдвигающего блока, вход которого связан с- трансформатором напряжения нулевой последовательности, и исполнительный орган защиты, отличающееся тем, что, с целью обеспечения селективности работы в сети с компенсированной нейтралью, в него введены последовательно соединенные подключенный к трансформатору напряжения сети блок определения ре}1Шма сети и блок изменения настройки компенсации, выход которого соединен с входом исполнительного блока дугогасящего реактора, блок определения изменения фазы, причем первый вход последнего соединен с выходом фазочувствительного блока, второй вход - с выщеуказанным первым (логическим) выходом блока определения режима сети, а выход - с входом исполнительного органа зашиты, второй выход блока определения реж{1ма сети соединен с входом фазосзвигающего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электрические станции , 1972, NJ 4, с. 69-72. 2.Маврипын А. М., Петров О. А. Электроснабжение угольных разрезов. М., Недра, 1977, с. 171-172. 3.Авторское свидетельство СССР № 445959, кл. Н О2 Н 3/16, 1974. 4.Авторское свидетельство СССР № 815835, кл. Н 02 Н 3/38, 1979.
