RU148063U1 - DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL - Google Patents

DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL Download PDF

Info

Publication number
RU148063U1
RU148063U1 RU2014116178/07U RU2014116178U RU148063U1 RU 148063 U1 RU148063 U1 RU 148063U1 RU 2014116178/07 U RU2014116178/07 U RU 2014116178/07U RU 2014116178 U RU2014116178 U RU 2014116178U RU 148063 U1 RU148063 U1 RU 148063U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wires
voltage
rods
power line
chain
Prior art date
Application number
RU2014116178/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Малафеевич Попов
Сергей Валерьевич Солдатов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority to RU2014116178/07U priority Critical patent/RU148063U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU148063U1 publication Critical patent/RU148063U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

Устройство для регистрации несимметрии фазных напряжений в сетях с изолированной нейтралью, содержащее антенные датчики наведенного напряжения в виде стержней, расположенных параллельно проводам воздушной линии электропередачи, исполнительный орган, один вывод которого соединен с заземлителем, отличающееся тем, что стержни закрепляются на опоре на изоляционных основаниях на безопасном расстоянии от проводов линии электропередачи и соединяются последовательно в цепочку, один конец которой связан со вторым выводом исполнительного органа, содержащего резисторы и дисплей с памятью.A device for detecting phase voltage asymmetry in networks with insulated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods located parallel to the wires of the overhead power line, an actuator, one output of which is connected to the ground electrode, characterized in that the rods are fixed on a support on insulating bases on a safe distance from the wires of the power line and are connected in series in a chain, one end of which is connected with the second output of the executive A bar containing resistors and a display with memory.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для обнаружения замыканий на землю всех видов в электрических сетях с изолированной нейтралью 6…35 кВ и в первую очередь на воздушных линиях электропередачи.The utility model relates to electrical engineering and can be used to detect earth faults of all kinds in electrical networks with an insulated neutral of 6 ... 35 kV and primarily on overhead power lines.

Известен датчик напряжения нулевой последовательности воздушной линии электропередачи при расположении проводов на опоре по вершинам треугольника [1], содержащий антенну, расположенную параллельно проводам воздушной линии, соединенную с одним из выводов исполнительного органа, с другим выводом которого соединен заземлитель. Указанная антенна выполнена из одного стержня, размещенного в центре треугольника, в вершинах которого расположены провода.A known zero-voltage voltage sensor of an overhead power transmission line when the wires are arranged on a support along the vertices of a triangle [1], comprising an antenna located parallel to the wires of the overhead line connected to one of the terminals of the executive body, with the ground terminal connected to the other terminal. The specified antenna is made of one rod located in the center of the triangle, at the tops of which there are wires.

Недостаток данного датчика заключается в том, что он обладает низкой выходной мощностью, вследствие этого приходится сигнал с антенного преобразователя подключать к усилителю с большим входным сопротивлением и для монтажа датчика требуется отключение линии.The disadvantage of this sensor is that it has a low output power, therefore it is necessary to connect the signal from the antenna converter to an amplifier with a large input impedance and disconnecting the line is required for mounting the sensor.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и результату является воздушная линия электропередачи с антенным датчиком напряжения нулевой последовательности [2], содержащая три антенных преобразователя, расположенных в вершинах правильного треугольника, центр тяжести которого совпадает с центром тяжести треугольника, образованного проводами линии, а объединенный конец трех антенных преобразователей напряжения подключен к одному выводу исполнительного органа, другой вывод которого соединен с заземлителем.The closest to the utility model in terms of technical essence and result is an overhead power line with an antenna of zero sequence voltage sensor [2], containing three antenna converters located at the vertices of a regular triangle, the center of gravity of which coincides with the center of gravity of the triangle formed by the line wires, and the combined the end of three antenna voltage converters is connected to one terminal of the actuator, the other terminal of which is connected to the ground electrode.

Недостатком этого устройства является возможность применения его только при расположении антенных преобразователей и проводов линии электропередачи по вершинам правильного треугольника между фазами линии, что усложняет монтаж, при котором требуется отключение линии.The disadvantage of this device is the possibility of using it only when the antenna converters and wires of the power line are located at the vertices of a regular triangle between the phases of the line, which complicates the installation, which requires disconnecting the line.

Цель полезной модели заключается в расширении области применения многостержневых антенных датчиков напряжения для трехфазной линии электропередачи с изолированной нейтралью при любом расположении ее проводов.The purpose of the utility model is to expand the scope of multi-rod antenna voltage sensors for a three-phase power line with insulated neutral at any location of its wires.

Для достижения этой цели антенные датчики напряжения в виде стержней закрепляются параллельно друг другу на опоре на изоляционных основаниях под токоведущими проводами на безопасном изоляционном расстоянии от проводов и соединяются последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган. Исполнительный орган может представлять собой, например последовательно включенные резистор и световой индикатор (или резистор и дисплей с памятью). При достаточном напряжении на стержнях световой индикатор будет светиться или появится сообщение на дисплее с памятью - «в сети замыкание на землю».To achieve this goal, antenna voltage sensors in the form of rods are mounted parallel to each other on a support on insulating bases under current-carrying wires at a safe insulating distance from the wires and are connected in series to a chain, one end of which is connected to the ground electrode through an actuator. The actuator may be, for example, a series-connected resistor and a light indicator (or a resistor and a display with memory). When there is sufficient voltage on the rods, the indicator light will light up or a message will appear on the display with a memory - “network short to ground”.

На фиг. 1 показан участок линии электропередачи с одной опорой 1, на которой на изоляторах 2 закреплены три фазных токоведущих высоковольтных провода 3, 4, 5. На безопасном изоляционном расстоянии от токоведущих проводов 3, 4, 5 установлены антенные датчики напряжения в виде стержней 6, соединенные последовательно в цепочку. Стержни закреплены на опоре 1 через изоляционное основание 7 и направлены параллельно проводам воздушной линии электропередачи. Один конец цепочки соединен с исполнительным органом 8, содержащим последовательно включенный резистор 9 и световой индикатор или дисплей с памятью 10, соединенный через заземляющий спуск 11 с заземлителем 12, размещенным как и подземная часть 13 опоры 1, в земле 14.In FIG. 1 shows a section of a power line with one support 1, on which three phase current-carrying high-voltage wires 3, 4, 5 are mounted on insulators 2. At a safe insulating distance from current-carrying wires 3, 4, 5, antenna voltage sensors are installed in the form of rods 6 connected in series in the chain. The rods are fixed to the support 1 through the insulating base 7 and are directed parallel to the wires of the overhead power line. One end of the chain is connected to the actuator 8, containing a series-connected resistor 9 and a light indicator or display with a memory 10, connected through the grounding descent 11 to the ground electrode 12, located as the underground part 13 of the support 1, in the ground 14.

Устройство работает следующим образом. На линии электропередачи с междуфазным напряжением 10 кВ в нормальном режиме на каждом из проводов 3, 4, 5 относительно земли 14 напряжение составляет

Figure 00000002
. Но из-за разного расстояния стержней в цепочке относительно токоведущих проводов емкости между проводами и цепочкой будут не одинаковые. Это приводит к появлению напряжение небаланса, наведенного в цепочке из стержней 6. Расчеты этих наведенных напряжений были выполнены методом фазных координат [3] для расположения стержней, показанного на фиг. 1.The device operates as follows. On a power line with an interphase voltage of 10 kV in normal mode, on each of the wires 3, 4, 5 relative to earth 14, the voltage is
Figure 00000002
. But due to the different distance of the rods in the chain relative to the current-carrying wires, the capacitances between the wires and the chain will not be the same. This leads to the appearance of an unbalance voltage induced in the chain of rods 6. The calculations of these induced voltages were performed by the phase coordinate method [3] for the location of the rods shown in FIG. one.

Для расчета использовалась трехфазная линия электропередачи 10 кВ с расположением проводов 3, 4, 5 по треугольнику. Исходные данные для расчета: расстояние между фазами - 1 м; длина каждого стержня 6 составляет - 5 м, расстояние между стержнями - 20 см; верхний стержень удален от нижних фазных проводов на безопасное расстояние 1 м.For the calculation, a three-phase 10 kV power line with the location of wires 3, 4, 5 in a triangle was used. The initial data for the calculation: the distance between phases - 1 m; the length of each rod 6 is 5 m, the distance between the rods is 20 cm; the upper rod is removed from the lower phase wires by a safe distance of 1 m.

Были рассчитаны следующие виды режимов: нормальный режим и режимы с нарушением изоляции фазных проводов 3, 4, 5 относительно земли 14, например при повреждении изоляторов 2 в любой точке линии электропередачи. В этом случае происходит соединение проводов через заземляющие спуски с заземлением опоры. Возможно также замыкание через дугу или замыкание при обрыве провода. При этом, рассмотрены следующие режимы с нарушением изоляции: замыкание фазного провода 3 на землю 14; замыкание фазного провода 4 землю 14; замыкание фазного провода 5 на землю 14. При замыкании любого из фазных проводов 3, 4, 5 на землю 14, напряжение на проводе с поврежденной изоляцией близко к нулю, а на проводах с неповрежденной изоляцией напряжение относительно земли 14 возрастает практически до линейного (междуфазного) напряжения 10000 В. Под действием повышенного напряжения двух фазных проводов на стержнях наводится повышенное напряжение.The following types of modes were calculated: normal mode and modes with violation of the insulation of phase wires 3, 4, 5 relative to earth 14, for example, when insulators 2 are damaged at any point on the power line. In this case, the wires are connected through the grounding slopes with the grounding of the support. It is also possible to short circuit through an arc or short circuit when a wire breaks. At the same time, the following modes with insulation violation are considered: the closure of the phase wire 3 to ground 14; short circuit of a phase wire 4 to earth 14; the phase wire 5 is shorted to ground 14. When any of the phase wires 3, 4, 5 is shorted to ground 14, the voltage on the wire with damaged insulation is close to zero, and on the wires with undamaged insulation, the voltage relative to earth 14 rises almost to linear (interphase) voltage of 10000 V. Under the action of the increased voltage of two phase wires, an increased voltage is induced on the rods.

Приведем результаты расчетов, когда к цепочке из трех стержней 6 при их горизонтальном расположении под фазами линии электропередачи подключены резистор 9 и световой индикатор (или дисплей с памятью) 10 с общим сопротивлением 2 МОма.We present the results of calculations when a resistor 9 and a light indicator (or display with memory) 10 with a total resistance of 2 MΩ are connected to a chain of three rods 6 when they are horizontally arranged under the phases of the power line.

Напряжение небаланса в нормальном режиме мало и составляет 23 В. Под действием такого напряжения через резистор 9 и световой индикатор или дисплей с памятью 10 протекает небольшой ток, от которого световой индикатор 10 не будет светиться, а также не будет сообщения на дисплее с памятью.The unbalance voltage in normal mode is small and is 23 V. Under the action of such a voltage, a small current flows through the resistor 9 and the indicator light or display with memory 10, from which the indicator light 10 will not light, and there will be no message on the display with memory.

В режиме замыкания фазного провода 3 на землю 14 напряжение на проводе 3 относительно земли 14 близко к нулю, а напряжение на проводах 4 и 5 увеличивается практически до 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 157,2 В.In the mode of closing the phase wire 3 to ground 14, the voltage on wire 3 relative to earth 14 is close to zero, and the voltage on wires 4 and 5 increases to almost 10,000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 157.2 V.

В режиме замыкания фазного провода 4 на землю 14 напряжение на проводе 4 относительно земли 14 также близко к нулю, а напряжение на проводах 3 и 5 также увеличивается практически до 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 127,6 В.In the mode of closing the phase wire 4 to ground 14, the voltage on wire 4 relative to ground 14 is also close to zero, and the voltage on wires 3 and 5 also increases to almost 10,000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 127.6 V .

В режиме замыкания фазного провода 5 на землю 14 напряжение на проводе 5 относительно земли 14 также близко к нулю, а напряжение на проводах 3 и 4 увеличивается также практически до 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 118,3 В.In the mode of closing the phase wire 5 to ground 14, the voltage on wire 5 relative to earth 14 is also close to zero, and the voltage on wires 3 and 4 also increases to almost 10000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 118.3 V .

Из приведенных результатов расчетов следует, что при повреждении изоляции любого из фазных проводов наведенное напряжение на цепочке из стержней 6 резко возрастает. При этом световой индикатор будет светиться, или будет высвечиваться сообщение на дисплее «в сети замыкание на землю», сигнализируя о нарушении симметрии фазных напряжений.From the above calculation results it follows that if the insulation of any of the phase wires is damaged, the induced voltage on the chain of rods 6 increases sharply. In this case, the indicator light will glow, or a message “on the network short to ground” will be displayed on the display, signaling a violation of the phase voltage symmetry.

С увеличение количества стержней в цепочке наведенное напряжение увеличивается. Так в цепочке из пяти стержней оно увеличивается примерно на 20 В по сравнению с цепочкой из трех стержней.As the number of rods in the chain increases, the induced voltage increases. So in a chain of five rods it increases by about 20 V compared to a chain of three rods.

Источники информации:Information sources:

1. Датчик напряжения нулевой последовательности воздушной линии электропередачи при расположении проводов на опоре по вершинам треугольника. Патент SU 674144, H02H 3/16, / Р.Ш. Сагутдинов, А.И. Селивахин. - заявка №2471487/24-07 // Бюл. №26 от 18.07.79.1. The voltage sensor of the zero sequence of the overhead power line with the location of the wires on the support along the vertices of the triangle. Patent SU 674144, H02H 3/16, / R.Sh. Sagutdinov A.I. Selivakhin. - application No. 2471487 / 24-07 // Bull. No 26 on 07/18/79.

2. Воздушная линия электропередачи с антенным датчиком напряжения нулевой последовательности. Патент SU 855 849, H02H 3/16, / Р.Ш. Сагутдинов, В.Я. Жарков - заявка №2856696/24-07 // Бюл. №30 от 15.08.812. Overhead power line with zero sequence antenna voltage sensor. Patent SU 855 849, H02H 3/16, / R.Sh. Sagutdinov, V.Ya. Zharkov - application No. 2856696 / 24-07 // Bull. No.30 on 08/15/81

3. Мельников Н.А. Матричный метод анализа электрических цепей. - М.: Энергия, 1972. - 231 с.3. Melnikov N.A. The matrix method of analysis of electrical circuits. - M .: Energy, 1972. - 231 p.

Claims (1)

Устройство для регистрации несимметрии фазных напряжений в сетях с изолированной нейтралью, содержащее антенные датчики наведенного напряжения в виде стержней, расположенных параллельно проводам воздушной линии электропередачи, исполнительный орган, один вывод которого соединен с заземлителем, отличающееся тем, что стержни закрепляются на опоре на изоляционных основаниях на безопасном расстоянии от проводов линии электропередачи и соединяются последовательно в цепочку, один конец которой связан со вторым выводом исполнительного органа, содержащего резисторы и дисплей с памятью.
Figure 00000001
A device for detecting phase voltage asymmetry in networks with insulated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods located parallel to the wires of an overhead power line, an actuator, one output of which is connected to an earthing switch, characterized in that the rods are fixed on a support on insulating bases on a safe distance from the wires of the power line and are connected in series in a chain, one end of which is connected with the second output of the executive A bar containing resistors and a display with memory.
Figure 00000001
RU2014116178/07U 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL RU148063U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116178/07U RU148063U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116178/07U RU148063U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU148063U1 true RU148063U1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53385163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116178/07U RU148063U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU148063U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghafourian et al. General analysis of vacuum circuit breaker switching overvoltages in offshore wind farms
CN104914391A (en) Distribution network single-phase grounding fault simulation and positioning performance test platform and method
Elkalashy et al. Earth fault distance estimation using active traveling waves in energized-compensated MV networks
US10591517B2 (en) Electrical fault detection
Haddad et al. Experimental investigation of the impulse characteristics of practical ground electrode systems
RU156984U1 (en) DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL
EP3185025B1 (en) Electrical fault location method
RU148063U1 (en) DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL
CN202204905U (en) Device for detecting breaking points of electric wires and electric cables
CN110320395A (en) On-line monitoring high-precision capacitance-resistance parallel voltage divider
RU2631859C1 (en) EARTHING DEVICE FOR ISOLATED AERIAL POWER LINES WITH VOLTAGE OF UP TO 3 kV
Fedotov et al. Single-Phase Ground Fault Test of Overhead Power Lines in Ungrounded Power Grids of 6-10 kV
ES2920804T3 (en) Procedure and system for testing a distribution facility for power transmission facilities
Lopes et al. Lightning withstand of medium voltage cut-out fuses stressed by nonstandard impulse shapes experimental results
CN111044810B (en) Simulation test method for lightning stroke protection and wire breaking effect of ground fault processing device
Maslowski et al. Testing of lightning protective system of a residential structure: comparison of data obtained in rocket-triggered lightning and current surge generator experiments
RU169775U1 (en) Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral
US11177055B2 (en) Leading/lagging cable referencing platform for monitoring the health of underground cable networks
CN205920184U (en) Detection circuit
Freye et al. Synthetic Laboratory Imitation of Transient Voltage Stresses of MMC-HVDC Links
Sharma et al. Fault Analysis on Three Phase Transmission Lines and its Detection
Toman et al. Experimental measuring of the earth faults currents in MV compensated networks
CN110612454B (en) Electrical assembly for detecting dielectric breakdown in a direct current power transmission medium
CN104950229B (en) Based on single back line single-end electrical quantity double-circuit line cross line fault point short-circuit resistance measurement method
Batulko et al. Special zero-sequence current transformers to determine fault connection in medium voltage networks

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141130