CZ278392A3

CZ278392A3 - Indicator of fault current passage

Info

Publication number: CZ278392A3
Application number: CS922783A
Authority: CZ
Inventors: Karol Doc Ing Csc Kluch; Pavol Ing Vasil; Eva Ing Kollarikova; Andrej Ing Leder
Original assignee: Vychodoslovenske Energeticke Z
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-03-16
Also published as: SK278392A3; SK279581B6; CZ280349B6

Description

Indi k á to p r.ů ch y> c u . po rjj c ho v ě h y.... prouduIndi cation to ch y> c u. after rjj c ho vy y .... current

Oblast tecnniky . —Oblast tecnniky. -

Vynález ⁼se' týkáindikátoru průchoduporucnového^proudu,tedy ..zařízení, které- indikuje poruchu-na vedení vysokého napětí, zejména městských kabelových sítí, a umožňuje rychlejší lokalizaci místa poručný.The invention is ⁼ '^ týkáindikátoru průchoduporucnového stream that ..zařízení which- indicates a fault-on power lines, in particular local cable networks and faster localization poručný.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jedním z hlavních problémů vznikajících při provozu rozlehlých kabelových sítí je délka výpadku dodávky elektrické energie při jejích poruchách. Zkrácení doby výpadku je přitom podmíněné rychlostí lokalizace místa poruchy na kabelové síti vysokého napětí. K tomuto účelu byl dosud vyvinut indikátor průchodu poruchového proudu, který je popsaný v československém autorském osvědčení č. 220 432 z roku 1982. U tohoto řešení se na snímání proudu používají toroidní jednofázové transformátorky, jejichž převod je volený podle empirická hodnoty velikosti rezistoru v uzlu a kapacitní velikosti sítě vysokého napětí. Pro snímání zkratovýcn proudů slouží jazýčKová relé, která jsou umístěna na dv-ou olověných pláštích žil kabelu vysokéno napětí.One of the main problems encountered in the operation of large cable networks is the length of the power outage during its failure. The shortening of the outage time depends on the speed of the fault location on the medium-voltage cable network. For this purpose, a fault current passage indicator has been developed, as described in Czechoslovakian author's certificate No. 220 432 from 1982. In this solution, toroidal single-phase transformers are used for current sensing, the conversion of which is chosen according to the empirical value of resistor in the node. capacitance size of high voltage network. Reed relays, which are located on two lead sheaths of the high-voltage cable, are used for sensing short-circuit currents.

Značným nedůstatkem tohoto indikátoru, i jiných indikátorů □odoonéno typu, je uložení jejicn snímačů proudu. Nontáž snímačů nad vodivý plást kaoelu znamená, že snímače nutně zachycují nejen proud, který protéká žilou kabelu, ale i proud, který teče pláštěm kabelu. Při nejčastčjší poruše kabelovýcn sítí, t.j. zemním spojení, je prakticky nemožné určit cestu uzavření se ooru.chuvvch proudů. Pláštěm kabelu může totiž téct část nebo i 'ϊ celý poruchový proud. Přitom je rozložení poruchového proudu závislá na ooporecn uzemění, odporu plášti kabelu, přechodovém odporu poruchy atd. Za takováto situace se může stát, že indikátor průchodu poruchového proudu bude pracovat nesprávně.A significant drawback of this indicator, as well as other indicators of the oon odoonene type, is the placement of more current sensors. Mounting the transducers above the conductive sheath of the cable means that the transducers necessarily capture not only the current flowing through the cable core, but also the current flowing through the cable sheath. In the most common failure of a cable network, i.e., a ground fault, it is practically impossible to determine the path of occluding currents. In fact, part or all of the fault current can flow through the cable sheath. In this case, the distribution of the fault current is dependent on the grounding of the earth, the resistance of the cable sheath, the transition resistance of the fault, etc. In such a situation, the fault current indicator may work incorrectly.

úkolem předloženého vynálezu je tedy vytvořit indikátor průchodu poruchového proudu, který by neměl nedostatky známých zařízení, umožňoval rychlejší lokalizaci poruchy a jeho snímací prvek by nebyl přioojený přímo na vysoké napětí sítě.It is therefore an object of the present invention to provide a fault current passage indicator that does not have the drawbacks of known devices, allows for faster fault location and its sensor element is not directly connected to the high voltage of the grid.

í ?·'í? · '

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený úkol řeší indikátor průchodu poruchového proudu, který je určený zejména pro namontování na konstrukci kobkové trafostanice na úrovni mezisteny, kde jsou na izolátorech uložených na podstavci ve stejném odstupu od sebe uchycené přípojnice, které jsou uspořádané v jedné rovině a od nichž je v odstupu uložený snímací blok, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že snímací blok je tvořený dvojicí snímačů, které leží v rovině uspořádané nad přípojnicemi alespoň v normalizované bezpečné vzdálenosti. Snímače jsou přitom uspořádané symetricky od střední přípojnice. Snímací blok je spojený s jedním vstupem vyhodnocovacího bloku, jehož výstup je připojený k jednomu vstupu logického bloku, který má výstup pro signalizaci, zatímco druhý vstup vyhodnocovacího bloku je spojený s výstupem napájecího oloku. Ten je spojený rovněž s logickým blokem, k jehož dalšímu vstupu je připojený bezkontaktní snímač vysokého napětí.The above-mentioned deficiencies are eliminated and the task is solved by the indicator of the passage of the fault current, which is designed especially for mounting on the cubicle transformer station structure at the level of the divider where the insulators placed on the stand are equally spaced from each other. The sensor block according to the invention is characterized in that the sensor block is formed by a pair of sensors which lies in a plane arranged above the busbars at least at a normalized safety distance. The sensors are arranged symmetrically from the central busbar. The sensing block is connected to one input of the evaluation block, the output of which is connected to one input of a logic block that has an output for signaling, while the other input of the evaluation block is connected to the output of the power oliver. It is also connected to a logic block, to whose next input is connected a contactless high voltage sensor.

Výnodný;^ uspořádáním „snímačů..„vJjsz pečná.^vzdalenosti _od „ přípojnic se tak vyřešila vhodné snímání magnetického pole od všech tří fázových vodičů uspořádaných v jedné rovině.The advantageous arrangement of the transducers with a good distance from the busbars thus resolved the appropriate sensing of the magnetic field from all three phase conductors arranged in one plane.

Přisymetrickém proudovém zatížení přípoj nic, které jsou v klasické distr-i-Puční - trafostanici jediným místem,- k-ds- - je -mož-· né měřit snímači proudy protékající žilami kabelů, bude součet napětí indukovaný v cívkách snímačů rovný nule. Stejná změna proudu v kterékoli přípojnici způsobí stejnou změnu v součtu indukovaných napětí, což se projeví na signalizaci.With a symmetrical current load on the connections that are the only place in the classic distr-i-Hand-held transformer station - k-ds - the current through the cable cores can be measured by the sensor, the sum of the voltage induced in the sensor coils will be zero. The same current change in any busbar will cause the same change in the sum of induced voltages, which results in signaling.

Přehled obrázků na výkrese ·Drawing overview ·

Vynález bude podrobněji vysvětlen na příkladu konkrétního p.rovedení, které je schematicky znázorněné na připojených výkresech, na kterých představuje:The invention will be explained in more detail by way of example of a specific embodiment, which is schematically illustrated in the accompanying drawings, in which:

obr. 1 - uspořádání snímačů snímacího bloku indikátoru nad ; přípojnicemi v trafostanici a o:br. 2 - schéma zapojení jednotlivých bloků indikátoru průchodu poruchového proudu.FIG. 1 shows the sensor reading block sensor arrangement above; busbars in the transformer station and on: br. 2 is a wiring diagram of individual fault current indicator blocks.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Z obr. 1 i 2 je zřejmé, že indikátor průchodu poruchového proudu má snímací blok _1, jehož dva snímače 11, v tomto případě tvořené dvěma cívkami zapojenými do série proti sobě, jsou uspořádané na izolovaném nosníku 13 nad přípojnicemi _5, je připojený k vyhodnocovacímu bloku 2. Výstup vyhodnocovacího bloku _2 . je připojený k jednomu ' vstupu logického bloku _3, k jehož druhému vstupu je připojený oezkontaktní snímač _5 vysokého napětí, k jenož napájecím vstupům, stejně jako k napájecímu vstu- 4 pu vyhodnocovacího bloku _2 i logického bloku 2 J^G připojený napájecí blok _4, který je připojený k sítovému napětí. Snímací cívky snímacího bloku jsou upevněné na izolovaném nosníku 10 tak, že leží v normalizované bezpečné vzdálenosti nad rovinou přípojnic 9. fází, které jsou upevněné na izolátorech 2 uložených na podstavci 5, v jedné rovině a ve stejné vzdálenosti od seoe. Cívky jsou přitom uspořádané symetricky po obou stranách od středu střední přípojnice ve vzdálenosti, která je menší než vzájemná vzdálenost krajních přípojnic _9 od střední přípojnice 2· Ve znázorněném výhodném příkladu provedení leží cívky od střední přípojnice 9. ^ve vzdálenosti, která se rovná 0,7 násobku vzdálenosti krajní přípojnice 2 °d střední přípojnice 2·It is clear from FIGS. 1 and 2 that the fault current indicator has a sensing block 1 whose two sensors 11, in this case consisting of two coils connected in series, are arranged on an insulated beam 13 above the busbars 5, connected to the evaluation unit. block 2. Output of evaluation block _2. is connected to one 'logical block entry _3 to whose second input is connected oezkontaktní sensor _5 high voltage to jenož power inputs, as well as the power vstu- 4 pu _2 evaluation block and the logic block 2 J ^G connected power unit 4, which is connected to mains voltage. The sensing coils of the sensing block are mounted on the insulated beam 10 so that they lie at a normalized safe distance above the plane of the phase bars 9, which are mounted on the insulators 2 mounted on the base 5, in one plane and equidistant from the seoe. The coils are arranged symmetrically on both sides of the center busbar at a distance which is less than the distance between the outer busbars 9 and the center busbar 2. In the preferred embodiment shown, the coils are ^{at a} distance of 0.7 from the center busbar. times the distance of the outer busbar 2 ° d middle busbar 2 ·

Funkce indikátoru průchodu poruchového proudu podle vynálezu vyplývá z jeho konstrukce a je následující. Poruchami, které se vyskytují v kabelových sítích rozvodu vysokého napěli, jsou.buď nesyme.trie proudů nebo naoproud. Na tyto poruchy reagují snímače 11 snímacího bloku _1» které tvoří sériové zapojení cívek uspořádaných proti sobě, v nichž se indukuje napětí, které je úměrné proudu procházejícímu přípojnicemi Toto napětí úměrné proudové nesymetrii a současně naaproudu se ve formě střídavého signálu přivádí ze snímacího bloku 1_ do vyhodnocovacího bloku _2« kde se filtruje a zesiluje. Takto upravený signál se přivádí na vstup logického bloku _3> kterýtento vstupní signál porovnává s nastavenou referenční hodnotou nesymetrie a na,dproudu. Pokud vstupní signál logického bloku 2 nedosahuje této nastavené referenční hodnoty, na výstupu logického bloku 2 j^s logická nula. Qosáhne-li nebo překročí-li vstupní signál logického bloku 2 nastavenou referenční nodnotu, objeví se na výstupu logického bloku _3 logická jednička. Logický blok _3 přitom dovoluje indikaci poručný pouze v tom případě, že bezkontaktní snímač 5. vysokáno napětí, z něhož^_při.cnází .na jeden vstup logického., bloku. .1. rovněž napěťový signál., registruje ztrátu napětí na přípojnicích _9· V opačném případě je na výstupu logického bloku 2 stále logická nula. Přitom jeno elektronické zapojení upravuje logickými obvody výstupní signál na úroveň TTL, který se mění podle již zmíněné nastavitelné úrovně nesymetrie proudů a nadproudů a využívá se pro místní nebo dálkovou signalizaci.The function of the fault current passage indicator according to the invention results from its construction and is as follows. Faults that occur in high voltage cable networks are either unbalanced currents or current. Sensors 11 of sensing block 11 respond to these disturbances, which form a series connection of coils arranged opposite each other in which a voltage is proportional to the current passing through the busbars. This voltage is proportional to the current unbalance and simultaneously supplied to the AC block evaluation block 2 where it is filtered and amplified. The signal thus adjusted is applied to the input of the logic block 3, which compares this input signal to the set asymmetric reference value and to the current. If the input signal of logic block 2 does not reach this set reference value, logic block 2 j ^s logic zero. Q If the input signal of logic block 2 exceeds the set reference value, a logical one appears at the output of logic block 3. Logical block _3 while allowing poručný indication only in the case that the proximity sensor vysokáno fifth voltage of which ^_ při.cnází .On one input logic., Block. .1. Also, the voltage signal registers the voltage drop across the busbars. Otherwise, the output of logic block 2 is still a logic zero. At the same time, the electronic circuit adjusts the output signal to the TTL level by means of logic circuits, which varies according to the already mentioned adjustable level of current and overcurrent unbalance and is used for local or remote signaling.

Zdrojovou část indikátoru průchodu poruchového proudu představuje napájecí blok _4, který obsanuje i zálohové napájení, které zajišťuje funkčnost elektroniky i v případe ztráty síťového napětí.The source part of the fault current passage indicator is the power supply block 4, which also includes a backup power supply, which ensures the functionality of the electronics even in the event of a mains voltage loss.

3ezkontaktní snímač 2 vysokého napětí pracuje na principu snímání přítomnosti elektrického pole. V případě ztráty vysokého napětí si indikátor pamatuje provozní stav před výpadkem. Po obnovení napětí na.přípojnicích £ je indikátor vynulovaný a je připravený pro další činnost.The non-contact high voltage sensor 2 operates on the principle of sensing the presence of an electric field. In case of high voltage loss, the indicator remembers the operating status before the power failure. After restoring the voltage at the busbars, the indicator is reset and is ready for further operation.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Indikátor průchodu poruchovéno proudu podle vynálezu je určený pro použití na kabelových sítích rozvodu vysokáno napětí a rychlou a spolehlivou lokaliz.aci porucn na této síti.The fault current indicator according to the invention is intended for use on high voltage power distribution networks and to locate it quickly and reliably on this network.

Claims

PATENT i-l ‘3 OKY - - ------ -

1. A fault current passage indicator intended, in particular, for mounting on a cubic transformer station structure at the level of a partition, where insulators mounted on a pedestal are equally spaced from one another and arranged in the same plane and to which a current sensing block is assigned, in that the sensor block (1) is formed by a pair of sensors (11) which lies in a plane arranged above the busbars (9) at least at a normalized safety distance and symmetrically from the central connection, the rail (9), and connected to one input of the evaluation a block (2) whose output is connected to one input of a logic block (3) with a TTL signaling output, the other input of the evaluation block (2) being connected to an output of the power block (4) also connected to the logic block (3), the non-contact high voltage sensor (3) is connected to its next input.

Indicator according to claim 1, characterized in that the sensors (11) of the sensor block (1) consist of two coils connected in series against the soda.

Indicator according to claim 1 or 2, characterized in that the sensors (11) are arranged at a distance from the center connectors (9) in symmetrical spike-magnetic field: three phase conductors arranged in one plane.

Ρϊ

Fig.1

Giant. 2