RU156544U1

RU156544U1 - DAMAGE FEEDER DETECTION DEVICE

Info

Publication number: RU156544U1
Application number: RU2014146825/08U
Authority: RU
Inventors: Игорь Васильевич Сладков; Сергей Владимирович Жигулин; Юрий Георгиевич Корчмарик; Юрий Александрович Морозов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике"; Ефимов Юрий Константинович
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2015-11-10

Abstract

Устройство определения повреждённого фидера, включающее каналы токов нулевой последовательности по числу контролируемых фидеров, подключённые к контролируемым фидерам посредством соответствующих измерительных трансформаторов тока нулевой последовательности, канал напряжения нулевой последовательности, подключённый к контролируемой сети посредством измерительного трансформатора напряжения, устройство определения замыкания на землю, отличающееся тем, что число устройств определения замыкания на землю соответствует числу контролируемых фидеров, а в качестве устройства определения замыкания на землю используют прибор сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ», кроме того, введены контроллер сбора, обработки и передачи информации, оперативный контроллер приёма, обработки и передачи информации, панель управления оператора, при этом выходы каналов токов нулевой последовательности подключены к входам токов нулевой последовательности соответствующего «ПЗЗМ», а вход напряжения нулевой последовательности каждого «ПЗЗМ» подключён к обмотке нулевой последовательности измерительного трансформатора напряжения, кроме того, вход-выход локальной сети каждого «ПЗЗМ» посредством разъёма для подключения к локальной сети соединён информационной шиной с контроллером сбора, обработки и передачи информации, который соединён с оперативным контроллером приёма, обработки и передачи информации, который соединён с панелью управления оператора и, кроме того, снабжён средством удалённой связи.A device for determining a damaged feeder, including channels of zero sequence currents by the number of controlled feeders connected to controlled feeders by means of corresponding measuring transformers of zero-sequence current, a voltage channel of zero sequence connected to a controlled network by means of a voltage transformer, and a ground fault detection device, characterized in that the number of ground fault detection devices corresponds to the number of counter feeders, and as a device for detecting earth faults, the earth fault signaling device “PZZM” is used, in addition, a controller for collecting, processing and transmitting information, an operational controller for receiving, processing and transmitting information, an operator control panel, and channel outputs are introduced zero sequence currents are connected to the zero sequence current inputs of the corresponding “PZZM”, and the zero sequence voltage input of each “PZZM” is connected to the zero sequence winding and a voltage measuring transformer, in addition, the input-output of the local network of each “PZZM” is connected via the connector for connecting to the local network with an information bus to a controller for collecting, processing and transmitting information, which is connected to an operational controller for receiving, processing and transmitting information, which is connected with an operator control panel and, in addition, is equipped with a means of remote communication.

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике и измерительной технике и может быть использована на электрических подстанциях для определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю в разветвленной трехфазной кабельной сети с напряжением 3, 6, 10, 20, 35 кВ с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинировано-заземленной и полностью компенсированной нейтралью.The utility model relates to the electric power industry and measuring equipment and can be used at electrical substations to determine a damaged feeder during a single-phase earth fault in a branched three-phase cable network with a voltage of 3, 6, 10, 20, 35 kV with an isolated, resistively-grounded, resonant grounded, combined-grounded and fully compensated neutral.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство централизованной защиты от однофазных замыканий на землю (РФ, патент на полезную модель №88859, H02H 3/16, 29.11.2009), которое позволяет определить присоединение с замыканием на землю в сетях 6-35 кВ. Устройство фиксирует однофазные замыкания на землю в контролируемых присоединениях, обеспечивает вывод сигналов в центральную сигнализацию и/или на отключение выключателей, обеспечивает сохранение информации о времени возникновения повреждения, номере поврежденного присоединения, величине тока замыкания на землю и вывод на алфавитно-цифровой дисплей и через интерфейс в локальную сеть. Устройство содержит каналы токов нулевой последовательности по числу контролируемых присоединений; канал напряжения нулевой последовательности; устройство определения замыкания на землю, в которое входят устройства сопряжения с входными каналами, амплитудно-цифровые преобразователи по числу каналов, микроконтроллер. Определение короткого замыкания основано на сравнении амплитуды тока короткого замыкания с уставкой, заложенной в микроконтроллер.Closest to the proposed device is a centralized protection against single-phase earth faults (RF patent for utility model No. 88859, H02H 3/16, 11.29.2009), which allows you to determine the connection with earth faults in 6-35 kV networks. The device records single-phase earth faults in controlled connections, provides output of signals to the central alarm and / or circuit breakers, provides information on the time of occurrence of the damage, the number of the damaged connection, the value of the current of the earth fault and the output to the alphanumeric display and through the interface to the local network. The device contains channels of zero sequence currents by the number of controlled connections; zero sequence voltage channel; ground fault detection device, which includes interface devices with input channels, amplitude-to-digital converters according to the number of channels, microcontroller. The definition of a short circuit is based on comparing the amplitude of the short circuit current with the setpoint embedded in the microcontroller.

Прежде всего, недостаток известного устройства состоит в том, что реализуемый в нем принцип идентификации ОЗЗ позволяет использовать известное устройство только в сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через резистор, что сужает область его использования.First of all, the disadvantage of the known device is that the principle of identification of the OZZ implemented in it allows the known device to be used only in networks with an isolated neutral or with a neutral grounded through a resistor, which narrows the scope of its use.

Кроме того, в настоящее время в сетях с изолированной нейтралью широко используют компенсацию емкостного, а в некоторых узлах и активного тока замыкания на землю (ОЗЗ). В результате токи замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью в сетях с точной настройкой компенсации снижаются до единиц ампер, что приводит к потере главного критерия определения присоединения с ОЗЗ, реализуемого в известном устройстве, снижает достоверность полученных результатов, а также сужает область использования.In addition, currently in networks with isolated neutral widely use compensation capacitive, and in some nodes and the active earth fault current (OZZ). As a result, earth fault currents in a network with isolated neutral in networks with fine-tuned compensation are reduced to units of amperes, which leads to the loss of the main criterion for determining the connection with OZZ implemented in the known device, reduces the reliability of the results, and also narrows the scope of use.

При этом, в известном устройстве отсутствует возможность индивидуального контроля каждого контролируемого присоединения с учетом его электрических и временных параметров, ввиду невозможности задания соответствующих уставок для конкретного присоединения, т.е. для каждого канала тока нулевой последовательности, что снижает как достоверность результатов выявления присоединения с ОЗЗ, так и сужает функциональные возможности известного устройства.Moreover, in the known device there is no possibility of individual control of each controlled connection, taking into account its electrical and time parameters, due to the impossibility of setting the appropriate settings for a specific connection, i.e. for each channel of the zero sequence current, which reduces both the reliability of the results of detecting the connection with the OZZ, and reduces the functionality of the known device.

Кроме того, в известном устройстве отсутствуют средства, позволяющие соединять аналогичные устройства определения поврежденного фидера в локальную сеть в пределах контролируемого энергообъекта, что сужает функциональные возможности известного устройства, так как не позволяет с его помощью осуществлять централизованный мониторинг присоединений, принадлежащих различным секциям шин, для выявления присоединений с ОЗЗ.In addition, in the known device there are no means to connect similar devices for determining the damaged feeder to a local network within the controlled power facility, which reduces the functionality of the known device, since it does not allow centralized monitoring of connections belonging to different bus sections to detect connections with OZZ.

Предлагаемая полезная модель решает задачу создания устройства определения поврежденного фидера, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в возможности определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю в разветвленной трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с любым видом нейтрали: с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинировано-заземленной и полностью компенсированной нейтралью; в выполнении индивидуального контроля каждого контролируемого присоединения с учетом его электрических и временных параметров за счет возможности задания соответствующих уставок для конкретного присоединения; в возможности соединения аналогичных заявляемых устройств определения поврежденного фидера в локальную сеть в пределах контролируемого энергообъекта и осуществления централизованного мониторинга состояния присоединений, принадлежащих к разным секциям шин; в повышении достоверности результатов определения поврежденного фидера; в расширении функциональных возможностей; в расширении арсенала средств для определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю.The proposed utility model solves the problem of creating a device for determining a damaged feeder, the implementation of which allows to achieve a technical result, which consists in the possibility of determining a damaged feeder during a single-phase earth fault in a branched three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with any type of neutral: isolated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully compensated neutral; in performing individual control of each controlled connection taking into account its electrical and time parameters due to the possibility of setting the appropriate settings for a specific connection; in the possibility of connecting similar claimed devices for determining a damaged feeder to a local network within a controlled power facility and performing centralized monitoring of the status of connections belonging to different bus sections; to increase the reliability of the results of determining a damaged feeder; in expanding functionality; in expanding the arsenal of tools for determining a damaged connection with a single-phase earth fault.

Сущность полезной модели заключается в том, что в заявленном устройстве определения поврежденного фидера, включающем каналы токов нулевой последовательности по числу контролируемых фидеров, подключенные к контролируемым фидерам посредством соответствующих измерительных трансформаторов тока нулевой последовательности, канал напряжения нулевой последовательности, подключенный к контролируемой сети посредством измерительного трансформатора напряжения, устройство определения замыкания на землю, новым является то, что число устройств определения замыкания на землю соответствует числу контролируемых фидеров, а в качестве устройства определения замыкания на землю используют прибор сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ», кроме того введены контроллер сбора, обработки и передачи информации, оперативный контроллер приема, обработки и передачи информации, панель управления оператора, при этом выходы каналов токов нулевой последовательности подключены к входам токов нулевой последовательности соответствующего «ПЗЗМ», а вход напряжения нулевой последовательности каждого «ПЗЗМ» подключен к обмотке нулевой последовательности измерительного трансформатора напряжения, кроме того, вход-выход локальной сети каждого «ПЗЗМ» соединен информационной шиной с контроллером сбора, обработки и передачи информации, который соединен с оперативным контроллером приема, обработки и передачи информации, который соединен с панелью управления оператора и, кроме того, снабжен средством удаленной связи.The essence of the utility model is that in the claimed device for determining a damaged feeder, which includes channels of zero sequence currents by the number of controlled feeders connected to controlled feeders by means of corresponding measuring transformers of zero sequence current, a channel of voltage of zero sequence connected to the controlled network by means of a voltage measuring transformer The ground fault detection device, new is that the number of devices A TV for earth fault detection corresponds to the number of feeders being monitored, and an earth fault alarm device “PZZM” is used as a device for determining an earth fault, in addition, a controller for collecting, processing and transmitting information, an operational controller for receiving, processing and transmitting information, a control panel are introduced operator, while the outputs of the channels of currents of the zero sequence are connected to the inputs of the currents of the zero sequence of the corresponding "MES", and the voltage input of the zero sequence to Each “PZZM” is connected to the zero-sequence winding of the voltage measuring transformer, in addition, the input-output of the local network of each “PZZM” is connected by an information bus to a controller for collecting, processing and transmitting information, which is connected to an operational controller for receiving, processing and transmitting information, which connected to the operator control panel and, in addition, is equipped with a means of remote communication.

Заявленный технический результат достигается следующим образом. Существенные признаки формулы полезной модели: «Устройство определения поврежденного фидера, включающее каналы токов нулевой последовательности по числу контролируемых фидеров, подключенные к контролируемым фидерам посредством соответствующих измерительных трансформаторов тока нулевой последовательности, канал напряжения нулевой последовательности, подключенный к контролируемой сети посредством измерительного трансформатора напряжения, устройство определения замыкания на землю, …» - являются неотъемлемой частью заявленного устройства и обеспечивают его работоспособность, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.The claimed technical result is achieved as follows. Salient features of the utility model formula: “A device for determining a damaged feeder, including channels of zero sequence currents by the number of controlled feeders, connected to controlled feeders by means of corresponding measuring transformers of zero-sequence current, a voltage channel of zero sequence connected to the controlled network by means of a voltage measuring transformer, device for determining earth faults ... "- are an integral part of the declared stroystva and provide its performance, and therefore provide the achievement of the claimed technical result.

Прибор сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ» изготавливает предприятие ООО ВП «НТБЭ» (Наука, техника, бизнес в энергетике). В настоящее время на сайте предприятия Web site: www.ntbe-ural.ru размещена информация о варианте исполнения прибора «ПЗЗМ-3».The earth fault signaling device “PZZM” is manufactured by the enterprise LLC “NTBE” (Science, technology, business in the energy sector). Currently, the enterprise’s website Web site: www.ntbe-ural.ru has posted information on the PZZM-3 device embodiment.

Прибор «ПЗЗМ» является цифровым, микропроцессорным и предназначен для поиска поврежденного присоединения в разветвленной трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с любым видом нейтрали: с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинировано-заземленной и полностью компенсированной нейтралью. Количество контролируемых присоединений для одного прибора - четыре.The PZZM device is digital, microprocessor-based and is designed to search for damaged connections in a branched three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with any type of neutral: insulated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully compensated by neutral. The number of controlled connections for one device is four.

Действие прибора «ПЗЗМ» основано на фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных составляющих тока и напряжения нулевой последовательности, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ). Это позволило в приборе «ПЗЗМ» реализовать способ определения ОЗЗ, заключающийся в анализе параметров высокочастотных составляющих тока нулевой последовательности 3Io и напряжения нулевой последовательности 3Uo переходного процесса ОЗЗ, параметры которого не зависят от способа заземления нейтрали. Это расширяет область использования заявленного устройства, так как обеспечивает возможность применения в трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинированно-заземленной и полностью компенсированной нейтралью, т.е. - независимо от способа заземления нейтрали.The operation of the “PZZM” device is based on fixing the polarities of the first half-waves of the high-frequency components of the current and voltage of the zero sequence that occur during single-phase earth faults (OZZ). This allowed the PZZM device to implement a method for determining the SCR, which consists in analyzing the parameters of the high-frequency components of the zero-sequence current 3Io and the zero-sequence voltage 3Uo of the transient OZZ process, the parameters of which do not depend on the neutral grounding method. This expands the scope of use of the claimed device, as it provides the possibility of use in a three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with isolated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully compensated neutral, i.e. - regardless of the neutral grounding method.

Как уже отмечалось выше, в настоящее время в сетях с изолированной нейтралью широко применяют компенсацию емкостного, а в некоторых узлах, и активного тока замыкания на землю (ОЗЗ). В результате точной настройки компенсации, в сети с изолированной нейтралью токи замыкания на землю с сотен ампер (в зависимости от параметров сети) снизились до единиц ампер, что привело к потере главного критерия определения присоединения с ОЗЗ.As already noted above, currently in networks with isolated neutral compensation of capacitive, and in some nodes, active earth fault current (OZZ) is widely used. As a result of fine-tuning the compensation, in a network with an isolated neutral, the earth fault currents from hundreds of amperes (depending on the network parameters) decreased to units of amperes, which led to the loss of the main criterion for determining the connection with OZZ.

Аамплитуда тока 3Io высокочастотного переходного процесса много выше амплитуды тока промышленной частоты установившегося ОЗЗ, что позволяет получить достаточно высокую чувствительность к входным сигналам и повышает достоверность результатов определения поврежденного фидера (Тезисы доклада, конференция “Релейная защита и автоматика - 2009”, Москва, ВВЦ, Выставочный павильон “Электрификация” 7-9 апреля 2009 г.). Кроме того, в приборе «ПЗЗМ» одновременно фиксируют наличие опережения емкостным током высокочастотной составляющей тока 3Io на 90 электрических градусов инвертированной высокочастотной составляющей напряжения 3Uo, что также повышает достоверность результатов определения поврежденного фидера.The amplitude of the 3Io current of the high-frequency transient is much higher than the amplitude of the industrial frequency current of the established OZZ, which allows a sufficiently high sensitivity to the input signals and increases the reliability of the results of determining the damaged feeder (Abstract, Conference “Relay Protection and Automation - 2009”, Moscow, All-Russian Exhibition Center, Exhibition pavilion "Electrification" April 7-9, 2009). In addition, in the device "PZZM" simultaneously detect the presence of a capacitive current advancing the high-frequency component of the current 3Io by 90 electrical degrees of the inverted high-frequency component of the voltage 3Uo, which also increases the reliability of the results of determining the damaged feeder.

Прибор применяется одновременно и в качестве защиты, и для сигнализации о наличии поврежденного фидера.The device is used both as protection and to signal the presence of a damaged feeder.

- Прибор снабжен разъемом для подключения к локальной сети и разъемом для сервисного обслуживания. Передача информации об ОЗЗ производится по сети CAN.- The device is equipped with a connector for connecting to a local network and a connector for servicing. The transfer of information about the OZZ is made via the CAN network.

Прибор обеспечивает выполнение следующих функций:The device provides the following functions:

- определение наличия однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) на каждом контролируемом присоединении (принадлежащем одной секции шин);- determination of the presence of a single-phase earth fault (OZZ) at each controlled connection (belonging to one bus section);

- сигнализация наличия однофазного замыкания на землю;- signaling the presence of a single-phase earth fault;

- ввод и хранение уставок;- input and storage of settings;

- фиксация токов и напряжений нулевой последовательности в момент аварии;- fixing currents and voltages of zero sequence at the time of the accident;

- имеет встроенные часы-календарь с возможностью синхронизации по линии связи;- has a built-in calendar clock with the ability to synchronize over the communication line;

- журнал на 300 событий с сохранением информации при пропадании оперативного питания (регистрация в журнале событий, запись осциллограмм из ОЗУ регистратора на флеш-карту);- 300 event log with saving information in case of loss of operational power (registration in the event log, recording waveforms from the recorder's RAM to a flash card);

- передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи.- transfer of accident parameters, input and change of settings through the communication line.

Наличие измерительных трансформаторов тока нулевой последовательности, подключенных к контролируемым фидерам, и измерительных трансформаторов напряжения, и подключение к ним соответствующих входов «ПЗЗМ» обеспечивает возможность снятия информации о состоянии контролируемого фидера. При этом прибор «ПЗЗМ» обеспечивает ввод и хранение уставок, а также ввод и изменение уставок по локальной линии связи. Это позволяет не только выполнять индивидуальный контроль каждого контролируемого присоединения с учетом его электрических и временных параметров, за счет возможности задания соответствующих уставок для конкретного присоединения, но и обеспечивает возможность изменения уставки при смене контролируемого присоединения. В результате повышается достоверность результатов контроля состояния фидеров.The presence of zero-sequence current measuring transformers connected to controlled feeders, and voltage measuring transformers, and the connection of the corresponding PZZM inputs to them, makes it possible to remove information about the state of the controlled feeder. In this case, the device “PZZM” provides the input and storage of settings, as well as the input and change of settings on the local communication line. This allows not only individual control of each controlled connection taking into account its electrical and time parameters, due to the possibility of setting the appropriate settings for a particular connection, but also provides the ability to change the settings when changing the controlled connection. As a result, the reliability of the results of monitoring the status of feeders increases.

Наличие разъема для сервисного обслуживания обеспечивает возможность перепрограммирования процессора прибора «ПЗЗМ» в процессе эксплуатации прибора, что расширяет функциональные возможности заявляемого устройства определения поврежденного фидера.The presence of a connector for servicing provides the ability to reprogram the processor of the device "PZZM" during operation of the device, which extends the functionality of the inventive device for determining the damaged feeder.

Введение контроллера сбора, обработки и передачи информации и соединение с ним информационной шиной входа-выхода локальной сети каждого «ПЗЗМ» посредством разъема для подключения к локальной сети, обеспечивает возможность выполнения контроллером соответствующих ему функций, а именно: сбор информации о состоянии контролируемых фидеров. При этом возможность обработки информации одним контроллером сбора, обработки и передачи информации обеспечивается благодаря тому, что прибор «ПЗЗМ» имеет встроенные часы-календарь с возможностью синхронизации по линии связи, что обеспечивает работоспособность информационной шины.The introduction of a controller for the collection, processing and transmission of information and connection with it an information bus input / output of the local network of each “PZZM” through a connector for connecting to a local network, provides the controller with the ability to perform its functions, namely: collecting information about the status of controlled feeders. At the same time, the possibility of processing information with a single controller for collecting, processing and transmitting information is ensured by the fact that the PZZM device has a built-in calendar clock with the ability to synchronize via a communication line, which ensures the information bus is operational.

Соединение контроллера сбора, обработки и передачи информации с введенным в устройство оперативным контроллером приема, обработки и передачи информации, который, в свою очередь, соединен с панелью управления оператора, обеспечивает возможность визуального просмотра оператором информации о состоянии любого из контролируемых фидеров.The connection of the controller for the collection, processing and transmission of information with the operational controller for receiving, processing and transmitting information introduced into the device, which, in turn, is connected to the operator’s control panel, allows the operator to visually view information about the status of any of the controlled feeders.

Кроме того, благодаря тому, что оперативный контроллер приема, обработки и передачи информации снабжен средством удаленной связи, обеспечивается возможность соединения аналогичных заявляемых устройств определения поврежденного фидера в локальную сеть в пределах контролируемого энергообъекта, посредством подключения их к центральному процессору. Это позволяет осуществлять централизованно мониторинг состояния присоединений, принадлежащих к разным секциям шин, что расширяет функциональные возможности устройства.In addition, due to the fact that the on-line controller for receiving, processing and transmitting information is equipped with remote communication, it is possible to connect similar claimed devices for detecting a damaged feeder to a local network within a controlled energy facility by connecting them to a central processor. This allows you to centrally monitor the status of connections belonging to different sections of the bus, which extends the functionality of the device.

Как указывалось выше, «ПЗЗМ» работает в зоне высоких частот, так как действие прибора основано на фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных составляющих тока и напряжения нулевой последовательности. Следовательно, заявленное устройство работает на параметрах переходного процесса, который в обычной ситуации является сигналом помехи, что повышает его помехоустойчивость. Кроме того, прибор выявляет самоустранившиеся однофазные замыкания на землю, так называемый «клевок», что позволяет исключить срабатывание на отключение фидера по ложным клевкам, сформированным из-за помех в сети: запуск двигателей, внешних помех и т.п.Устройство имеет возможность синхронизации по локальной линии связи внутренних часов всех приборов «ПЗЗМ», задействованных в заявляемом устройстве. В результате, использование в качестве устройства определения замыкания на землю прибора сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ» обеспечивает высокую достоверность результатов определения состояния контролируемых фидеров.As indicated above, the “PZZM” operates in the high-frequency zone, since the operation of the device is based on fixing the polarities of the first half-waves of the high-frequency components of the current and zero-sequence voltage. Therefore, the claimed device operates on the parameters of the transition process, which in a normal situation is an interference signal, which increases its noise immunity. In addition, the device detects self-eliminating single-phase earth faults, the so-called “peck”, which eliminates the need to turn off the feeder due to false pegs generated due to interference in the network: starting engines, external noise, etc. The device has the ability to synchronize on the local communications line of the internal clock of all devices "PZZM" involved in the inventive device. As a result, the use of a ground fault signaling device “PZZM” as a ground fault detection device provides high reliability of the results of determining the status of controlled feeders.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что предлагаемое устройство определения поврежденного фидера при осуществлении обеспечивает технического результата, заключающегося в возможности определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю в разветвленной трехфазной кабельной сети с напряжением 6, 10, 20, 35 кВ с любым видом нейтрали: с изолированной, резистивно-заземленной, резонансно-заземленной, комбинировано-заземленной и полностью компенсированной нейтралью; в выполнении индивидуального контроля каждого контролируемого присоединения с учетом его электрических и временных параметров за счет возможности задания соответствующих уставок для конкретного присоединения; в возможности соединения аналогичных заявляемых устройств определения поврежденного фидера в локальную сеть в пределах контролируемого энергообъекта и осуществления централизованного мониторинга состояния присоединений, принадлежащих к разным секциям шин; в повышении достоверности результатов определения поврежденного фидера; в расширении функциональных возможностей; в расширении арсенала средств для определения поврежденного присоединения при однофазном замыкании на землю.Thus, it follows from the foregoing that the proposed device for determining a damaged feeder during implementation provides a technical result consisting in the possibility of determining a damaged feeder during a single-phase earth fault in a branched three-phase cable network with a voltage of 6, 10, 20, 35 kV with any type of neutral: with isolated, resistively-grounded, resonant-grounded, combined-grounded and fully compensated neutral; in performing individual control of each controlled connection taking into account its electrical and time parameters due to the possibility of setting the appropriate settings for a specific connection; in the possibility of connecting similar claimed devices for determining a damaged feeder to a local network within a controlled power facility and performing centralized monitoring of the status of connections belonging to different bus sections; to increase the reliability of the results of determining a damaged feeder; in expanding functionality; in expanding the arsenal of tools for determining a damaged connection with a single-phase earth fault.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство определения поврежденного фидера.In FIG. 1 shows the inventive device for determining a damaged feeder.

Заявляемое устройство определения поврежденного фидера содержит в качестве устройства определения замыкания на землю прибор 1 сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ», каналы токов нулевой последовательности 2₁-2_n по числу контролируемых фидеров 3₁-3_n, подключенные к контролируемым фидерам посредством соответствующих измерительных трансформаторов тока нулевой последовательности 4₁-4_n, канал 5 напряжения нулевой последовательности, подключенный к контролируемой сети 6 посредством измерительного трансформатора напряжения 7. Число «ПЗЗМ» 1 соответствует числу контролируемых фидеров 3₁-3_n. Кроме того введены контроллер 8 сбора, обработки и передачи информации, оперативный контроллер 9 приема, обработки и передачи информации, панель управления 10 оператора. Выходы каналов токов нулевой последовательности 2₁-2_n подключены к входам токов нулевой последовательности соответствующего «ПЗЗМ» 1, а вход напряжения нулевой последовательности каждого «ПЗЗМ» 1 подключен к обмотке нулевой последовательности 11 измерительного трансформатора напряжения 5. Кроме того, вход-выход 12₁-12_n локальной сети каждого «ПЗЗМ» 1 посредством разъема для подключения к локальной сети соединен информационной шиной 13 с контроллером 8 сбора, обработки и передачи информации, который соединен с оперативным контроллером 9 приема, обработки и передачи информации, который соединен с панелью управления 10 оператора и, кроме того, снабжен средством 14 удаленной связи. Последнее позволяет выполнить подключение к центральному процессору 15.The inventive device for determining a damaged feeder contains, as a device for determining a ground fault, a ground fault signaling device 1 "PZZM", channels of zero sequence currents 2 ₁ -2 _n according to the number of controlled feeders 3 ₁ -3 _n connected to the controlled feeders through appropriate measuring transformers zero sequence current April ₁ -4 _n, voltage zero-sequence channel 5 connected to the controlled network 6 via the voltage transformer 7. The number "PP M '1 corresponds to the number of feeders controlled March ₁ -3 _n. In addition, a controller 8 for collecting, processing and transmitting information, an operational controller 9 for receiving, processing and transmitting information, an operator control panel 10 are introduced. The outputs of the channels of currents of the zero sequence 2 ₁ -2 _{n are} connected to the inputs of the currents of the zero sequence of the corresponding "PZM" 1, and the input of the voltage of the zero sequence of each "PZM" 1 is connected to the winding of the zero sequence 11 of the voltage measuring transformer 5. In addition, the input-output 12 ₁ -12 _n each LAN "PZZM" 1 through the connector for connection to the LAN data bus 13 is connected to the controller 8 collection, processing and transmitting information, which is connected with the operational controller 9 etc. EMA, processing and transmitting information, which is connected to an operator control panel 10 and, in addition, provided with means 14 of remote communication. The latter allows you to connect to the Central processor 15.

На фиг. 1 у каждого «ПЗЗМ» 1 задействовано по одному контролирующему входу, чтобы не затенять рисунок.In FIG. 1 at each "MES" 1 one control input is used, so as not to obscure the picture.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

В качестве устройства определения замыкания на землю используют прибор 1 сигнализации замыкания на землю «ПЗЗМ», разработки и производства ООО ВП «НТБЭ» (сайт предприятия Web site: www.ntbe-ural.ru).As a device for determining the earth fault, use the device 1 alarm earth fault "PZZM", the development and production of LLC VP "NTBE" (enterprise website Web site: www.ntbe-ural.ru).

Действие заявляемого устройства определения поврежденного фидера основано на фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных составляющих (ВЧС) тока 3Iо и напряжения нулевой последовательности 3Uo, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ).The action of the claimed device for determining a damaged feeder is based on fixing the polarities of the first half-waves of the high-frequency components (HFS) of the current 3Io and the zero sequence voltage 3Uo arising from single-phase earth faults (OZZ).

Работой каждого ПЗЗМ 1 программно управляет встроенный в него процессор. Программа для процессора разработана предприятием ООО ВП «НТБЭ».The operation of each PZM 1 is programmatically controlled by a processor integrated in it. The program for the processor was developed by VP NTBE LLC.

Заявляемое устройство может применяться в качестве защиты, либо для сигнализации о поврежденных элементах сети (по усмотрению эксплуатирующей организации).The inventive device can be used as protection, or for signaling about damaged network elements (at the discretion of the operating organization).

Использование в заявленном устройстве «ПЗЗМ» 1 обеспечивает выполнение следующих функций:The use of the claimed device "PZZM" 1 provides the following functions:

- определение наличия однофазного замыкания на землю на каждом контролируемом присоединении (принадлежащем одной секции шин);- determination of the presence of a single-phase earth fault at each controlled connection (belonging to one bus section);

- формирования сигнала наличия однофазного замыкания на землю;- the formation of a signal of the presence of a single-phase earth fault;

- ввод и хранение уставок;- input and storage of settings;

- фиксацию значений высокочастотных составляющих токов и напряжений нулевой последовательности в момент аварии;- fixing the values of the high-frequency components of the currents and voltages of the zero sequence at the time of the accident;

- возможность объединения заявленных устройств в локальную сеть;- the ability to combine the claimed devices in a local network;

- синхронизацию по локальному интерфейсу 13 соединенных в локальную сеть заявленных устройств посредством цифровых часов - встроенные в процессор часы реального времени;- synchronization via the local interface of 13 declared devices connected to the local network via a digital clock - real-time clocks integrated into the processor;

- формирование журнала на 300 событий с сохранением информации при пропадании оперативного питания;- formation of a magazine for 300 events with the preservation of information in the event of loss of operational power;

- передачу с помощью интерфейса 13 по локальной сети параметров аварии;- transmission using the interface 13 on the local network of the accident parameters;

- ввод и изменение уставок по интерфейсу 13 локальной сети в энергонезависимой памяти прибора «ПЗЗМ» для хранения индивидуальных параметров;- entering and changing the settings on the interface 13 of the local network in the non-volatile memory of the device "PZZM" to store individual parameters;

В меню «настройки» прибора «ПЗЗМ» 1 или с помощью интерфейса локальной сети 13 CAN изменяют следующие параметры заявляемого устройства определения поврежденного фидера.In the "settings" menu of the device "PZZM" 1 or using the LAN interface 13 CAN change the following parameters of the inventive device for determining the damaged feeder.

Переменные параметры:Variable Parameters:

- уставки защиты (общие и индивидуальные по каналам);- protection settings (general and individual on channels);

- текущее время;- current time;

- параметры работы в локальной сети (идентификатор устройства, скорость обмена по сети);- parameters of work in the local network (device identifier, exchange rate over the network);

- режим светодиодной сигнализации об ОЗЗ.- LED alarm mode about OZZ.

Параметрами, общими для всех каналов, являются:The parameters common to all channels are:

- порог по высокочастотной составляющей 3Uo;- threshold for the high-frequency component 3Uo;

- частота среза фильтров, выделяющих высокочастотные составляющие сигналов токов 3Io и напряжения 3Uo.- cutoff frequency of filters emitting high-frequency components of the signals of currents 3Io and voltage 3Uo.

Параметрами, индивидуальными для каждого канала, являются:The parameters specific to each channel are:

- порог по высокочастотной составляющей 3Io;- threshold for the high-frequency component 3Io;

- задержка срабатывания.- delayed response.

В настоящее время заявляемое устройство определения поврежденного фидера реализовано предприятием ООО ВП «НБЭ». Конструктивно все устройство, кроме панели оператора, помещено в шкаф.Currently, the inventive device for determining damaged feeder is implemented by the company LLC VP "NBE". Structurally, the entire device, except the operator panel, is placed in a cabinet.

Прибор «ПЗЗМ» 1 реализован со следующими техническими характеристиками:The device "PZZM" 1 is implemented with the following technical characteristics:

количество контролируемых присоединений -number of controlled connections - 4;four; диапазон измерений по входам токов 3Io -measurement range at current inputs 3Io - ±10 А;± 10 A; диапазон измерений по входу напряжения 3Uo -3Uo voltage input measurement range - ±200 В;± 200 V;

диапазон изменения порога по высокочастотной составляющей тока 3Ιο - от 0,1 А до 9,4 А;the threshold range for the high-frequency component of the current 3Ιο is from 0.1 A to 9.4 A;

диапазон изменения порога по высокочастотно составляющей напряжения 3Uo - от 1 В до 20 В;the threshold range for the high-frequency component of the voltage 3Uo is from 1 V to 20 V;

порог по низкочастотной составляющей 3Uo (на частоте 50 Гц) -threshold for the low-frequency component 3Uo (at a frequency of 50 Hz) - 30 В;30 V; диапазон изменения задержек срабатывания -range of change of delays of operation - 0,05 с - 1,5 с;0.05 s - 1.5 s;

количество выходных реле:number of output relays:

контроля работоспособности -health monitoring - 1;one; сигнализации замыкания на землю -ground fault alarm - 4.four.

В заявленном устройстве приборы «ПЗЗМ» 1 выполняют непрерывный контроль исправности фидеров 3₁-3_n. Для этого прибор 1 контролирует на присоединениях значения высокочастотных составляющих токов нулевой последовательности и значение напряжения нулевой последовательности. Показания снимают посредством измерительного трансформатора тока нулевой последовательности 4₁-4_n и измерительного трансформатора 7 напряжения нулевой последовательности.In the claimed device, the devices "PZZM" 1 perform continuous monitoring of the health of the feeders 3 ₁ -3 _n . To do this, the device 1 controls on the connections the values of the high-frequency components of the currents of the zero sequence and the voltage value of the zero sequence. The readings are taken by means of a zero-sequence current transformer 4 ₁ -4 _n and a zero-sequence voltage transformer 7.

Результаты контроля от всех «ПЗЗМ» 1 по информационной шине 13 поступают в контроллер 8 сбора, обработки и передачи информации и, далее, - в оперативный контроллер 9 приема, обработки и передачи информации.The control results from all "PZZM" 1 via the information bus 13 are sent to the controller 8 for collecting, processing and transmitting information and, further, to the operational controller 9 for receiving, processing and transmitting information.

Оперативный контроллер 9 приема, обработки и передачи информации передает результат полученную информацию на панель 10 управления оператора (например, на персональный компьютер). На экране панели 10 оператора высвечивается диспетчерское наименовании поврежденного фидера 3₁-3_n, а также информация о других событиях.The operational controller 9 for receiving, processing and transmitting information transmits the result of the obtained information to the operator control panel 10 (for example, to a personal computer). On the screen of the operator panel 10, the dispatching name of the damaged feeder 3 ₁ -3 _{n is} displayed, as well as information about other events.

Все события ОЗЗ сохраняются в журнале событий в памяти оперативного контроллера 9, а именно: дата и время начала и длительность ОЗЗ, тип ОЗЗ («клевок» - самоустранившееся ОЗЗ за время меньше заданной уставки, «ОЗЗ закончившееся» - длительностью больше уставки по времени, «ОЗЗ продолжающееся в настоящее время»), электрические параметры сигналов импульсов тока 3Io и напряжения 3Uo и время импульса. По желанию оператора весь журнал событий можно просмотреть на экране панели 10 оператора.All OZZ events are stored in the event log in the memory of the operational controller 9, namely: the start date and time and the OZZ duration, the OZZ type (“pecking” - self-resetting OZZ for a time less than the specified setpoint, “OZZ ended” - longer than the set time. "OZZ ongoing at present"), the electrical parameters of the signals of the current pulses 3Io and voltage 3Uo and the pulse time. At the request of the operator, the entire event log can be viewed on the screen of the operator panel 10.

В журнале событий отображается время события, код и два численных параметра. Коды событий приведены в таблице. При входе оператора в режим просмотра отображение начинается с последнего записанного события.The event log displays the time of the event, a code and two numerical parameters. Event codes are shown in the table. When the operator enters the viewing mode, the display starts from the last recorded event.

Каждый оперативный контроллер 9 может быть соединен средством удаленной связи 14 с центральным процессором 15, в который поступает полная информация из оперативного контроллера 9.Each operational controller 9 can be connected by means of remote communication 14 with the central processor 15, which receives complete information from the operational controller 9.

Claims

A device for determining a damaged feeder, including channels of zero sequence currents by the number of controlled feeders connected to controlled feeders by means of corresponding measuring transformers of zero-sequence current, a voltage channel of zero sequence connected to the controlled network by means of a voltage transformer, and a ground fault detection device, characterized in that the number of ground fault detection devices corresponds to the number of counter feeders, and as a device for detecting earth faults, the earth fault signaling device “PZZM” is used, in addition, a controller for collecting, processing and transmitting information, an operational controller for receiving, processing and transmitting information, an operator control panel, and channel outputs are introduced zero sequence currents are connected to the zero sequence current inputs of the corresponding “PZZM”, and the zero sequence voltage input of each “PZZM” is connected to the zero sequence winding and a voltage measuring transformer, in addition, the input-output of the local network of each “PZZM” is connected via the connector for connecting to the local network with an information bus to a controller for collecting, processing and transmitting information, which is connected to an operational controller for receiving, processing and transmitting information, which is connected with an operator control panel and, in addition, is equipped with a means of remote communication.