RU156984U1 - 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
RU156984U1
RU156984U1 RU2014147825/07U RU2014147825U RU156984U1 RU 156984 U1 RU156984 U1 RU 156984U1 RU 2014147825/07 U RU2014147825/07 U RU 2014147825/07U RU 2014147825 U RU2014147825 U RU 2014147825U RU 156984 U1 RU156984 U1 RU 156984U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wires
voltage
phase
rods
networks
Prior art date
Application number
RU2014147825/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Малафеевич Попов
Сергей Валерьевич Солдатов
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего 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 образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority to RU2014147825/07U priority Critical patent/RU156984U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU156984U1 publication Critical patent/RU156984U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Locating Faults (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (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, соединенных последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган, содержащий резисторы и дисплей с памятью, отличающееся тем, что стержни закреплены на фазных проводах посредством изоляторов.A device for detecting phase voltage asymmetry in networks with insulated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods arranged parallel to the wires of an overhead power line connected in series to a chain, one end of which is connected to the ground electrode through an actuator containing resistors and a display with memory, characterized in that the rods are fixed to the phase wires by means of insulators.

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 треугольное расположение проводов.The disadvantage of this sensor is that it has a low output power, as a result, you have to connect the signal from the antenna converter to an amplifier with a large input impedance and a triangular arrangement of wires is required for mounting the sensor.

Известна 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.Known overhead power line with an antenna sensor voltage zero sequence [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 wires of the line, and the combined end of the three antenna voltage converters is connected to one output of the Executive body, the other output 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.The disadvantage of this device is the possibility of using it only with the location of the antenna converters and wires of the power line along the vertices of a regular triangle between the phases of the line, which complicates the installation.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и результату является 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, соединенных последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган, содержащий резисторы и дисплей с памятью [3].The closest to the utility model in terms of technical essence and result is a device for detecting phase voltage asymmetry in networks with isolated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods parallel to the wires of an overhead power line connected in series to a circuit, one end of which is connected to the ground electrode through an executive body containing resistors and a display with memory [3].

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

Для достижения этой цели антенные датчики наведенного-напряжения в виде стержней, расположенные параллельно проводам воздушной линии электропередачи, соединены последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган, содержащий резисторы и дисплей с мпамятью, а стержни вблизи опоры закреплены на фазных проводах посредством изоляторов.To achieve this goal, the induced-voltage antenna sensors in the form of rods located parallel to the wires of the overhead power line are connected in series in a chain, one end of which is connected to the ground electrode through an actuator containing resistors and a memory display, and the rods near the support are mounted on phase wires through insulators.

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. Под фазными проводами вблизи опоры 1 посредством изоляторов 7 закреплены антенные датчики напряжения в виде стержней 6, соединенных последовательно в цепочку. 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 fixed on insulators 2. Antenna voltage sensors in the form of rods 6 connected in series to a chain are fixed under phase wires near the support 1 by means of insulators 7. 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 (линейным) напряжением 10000 В напряжение в нормальном режиме на каждом из проводов 3, 4, 5 относительно земли 14 составляет

Figure 00000002
. Расстояния от проводов 3, 4, 5 до стержней 6 одинаковые и определяются длиной изоляторов 7. Наведенные на стержнях напряжения равны между собой по величине и сдвинуты по времени друг относительно друга на 120 градусов. Подведенная к исполнительному органу 8 геометрическая сумма напряжений на стержнях составляет в нормальном режиме незначительное напряжение небаланса.The device operates as follows. On a power line with an interphase (linear) voltage of 10,000 V, the voltage in normal mode on each of the wires 3, 4, 5 relative to earth 14 is
Figure 00000002
. The distances from the wires 3, 4, 5 to the rods 6 are the same and are determined by the length of the insulators 7. The voltages induced on the rods are equal in magnitude and are 120 degrees shifted in time relative to each other. The geometric sum of the stresses on the rods brought to the executive body 8 is in normal mode a slight unbalance voltage.

В действующих электрических сетях наиболее часто повреждается изоляция одного из фазных проводов относительно земли, например, при разрушении вязки высоковольтного провода 3 к изолятору 2. Тогда фазный провод через траверсу и заземляющий спуск 11 соединяется с заземлителем 12. Появляется режим замыкания на землю, при котором емкостный ток замыкается через заземляющий спуск 11, заземление опоры 12, через емкости неповрежденных фаз 4 и 5 относительно земли и через обмотку 10 кВ трансформатора, питающего линию. Напряжение провода 3 относительно земли становится близким к нулю, и на стержне 6 под этим проводом напряжение близко к нулю. Напряжение на других фазных проводах 4 и 5 относительно земли увеличивается почти до 10000 В. Тогда напряжения на стержнях, подвешенных под проводами 4 и 5, также увеличиваются. Геометрическая сумма этих напряжений подводится к исполнительному органу 8, на дисплее 10 высвечивается надпись «Замыкание на землю в сети 10 кВ»In existing electric networks, the insulation of one of the phase wires relative to the ground is most often damaged, for example, when the knitting of the high-voltage wire 3 to the insulator 2 is destroyed. Then the phase wire is connected to the ground electrode 12 through the traverse and the grounding trigger 12. An earth fault mode appears, in which the capacitive the current closes through the grounding descent 11, the grounding of the support 12, through the capacities of undamaged phases 4 and 5 relative to the ground and through the 10 kV winding of the transformer supplying the line. The voltage of the wire 3 relative to the ground becomes close to zero, and on the rod 6 under this wire the voltage is close to zero. The voltage on the other phase wires 4 and 5 relative to the ground increases to almost 10,000 V. Then the voltages on the rods suspended under wires 4 and 5 also increase. The geometric sum of these voltages is supplied to the executive body 8, on the display 10 the inscription "Short circuit to ground in the 10 kV network" is displayed

Для подтверждения работоспособности устройства были выполнены теоретические расчеты трехфазной линии электропередачи методом фазных координат [4]. Для расчета использовалась трехфазная линия электропередачи с междуфазным напряжением 10000 В с расположением высоковольтных проводов 3, 4, 5 по треугольнику. Приняты расчетные параметры: расстоянием между фазами 3-4, 4-5 и 5-3 - 1 м; длина каждого стержня 6 составляет - 5 м, расстояние от фазного провода до стержня (длина изолятора) - 20 см. Сопротивление исполнительного органа 8 составляет 1,1 Мом.To confirm the operability of the device, theoretical calculations of a three-phase power line by the phase coordinate method were performed [4]. For the calculation, we used a three-phase power line with an interfacial voltage of 10000 V with the location of high-voltage wires 3, 4, 5 in a triangle. The calculated parameters are accepted: the distance between phases 3-4, 4-5 and 5-3 - 1 m; the length of each rod 6 is 5 m, the distance from the phase wire to the rod (insulator length) is 20 cm. The resistance of the actuator 8 is 1.1 megohms.

В нормальном режиме работы трехфазной линии электропередачи, когда каждый из трех фазных проводов 3, 4, 5 имеет относительно земли 14 напряжение 5774 В, напряжение небаланса, подведенное в исполнительному органу 8, составляет 5,1 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.In the normal mode of operation of a three-phase power line, when each of the three phase wires 3, 4, 5 has a voltage of 5774 V relative to ground 14, the unbalance voltage supplied to the actuator 8 is 5.1 V. Under the action of such a voltage through the resistor 9 and a light indicator or a display with memory 10 flows a small current, from which the light indicator 10 will not light, and there will be no message on the display with memory.

В режиме замыкания фазного провода 3 на землю 14 "фазное напряжение на проводе 3 относительно земли 14 близко к нулю, а фазное напряжение на проводах 4 и 5 увеличивается практически до 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 210,5 В.In the mode of closing the phase wire 3 to ground 14 "the phase voltage on wire 3 relative to earth 14 is close to zero, and the phase voltage on wires 4 and 5 increases to almost 10000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 210.5 AT.

В режиме замыкания фазного провода 4 на землю 14 напряжение на проводе 4 относительно земли 14 близко к нулю, а фазное напряжение на проводах 3 и 5 увеличивается практически до междуфазного 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 222 В.In the mode of closing the phase wire 4 to ground 14, the voltage on wire 4 relative to earth 14 is close to zero, and the phase voltage on wires 3 and 5 increases almost to the phase-to-phase 10000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 222 V.

В режиме замыкания фазного провода 5 на землю 14 напряжение на проводе 5 относительно земли 14 близко к нулю, а фазное напряжение на проводах 3 и 4 увеличивается практически до 10000 В. При этом наведенное напряжение на цепочке из трех стержней 6 составляет 210,9 В.In the mode of closing the phase wire 5 to ground 14, the voltage on wire 5 relative to earth 14 is close to zero, and the phase voltage on wires 3 and 4 increases to almost 10000 V. The induced voltage on the chain of three rods 6 is 210.9 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.

Источники информации:Information sources:

1. Датчик напряжения нулевой последовательности воздушной линии электропередачи при расположении проводов на опоре по вершинам треугольника. Патент SU 674144, Н02Н 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, Н02Н 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 855849, Н02Н 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 855849, Н02Н 3/16, / R.Sh. Sagutdinov, V.Ya. Zharkov - application No. 2856696 / 24-07 // Bull. No.30 on 08/15/81

3. Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке №2014116178/07(025472) МПК Н02Н 3/16. Дата подачи заявки 22.04.2014.3. The decision to grant a patent for a utility model by application No. 2014116178/07 (025472) IPC Н02Н 3/16. Application date 04/22/2014.

4. Мельников Н.А. Матричный метод анализа электрических цепей. - М.: Энергия, 1972. - 231 с.4. 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, соединенных последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган, содержащий резисторы и дисплей с памятью, отличающееся тем, что стержни закреплены на фазных проводах посредством изоляторов.
Figure 00000001
A device for detecting phase voltage asymmetry in networks with isolated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods parallel to the wires of an overhead power line connected in series to a chain, one end of which is connected to the ground electrode through an actuator containing resistors and a display with memory, characterized in that the rods are fixed to the phase wires by means of insulators.
Figure 00000001
RU2014147825/07U 2014-11-26 2014-11-26 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL RU156984U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147825/07U RU156984U1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147825/07U RU156984U1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU156984U1 true RU156984U1 (en) 2015-11-20

Family

ID=54598685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147825/07U RU156984U1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU156984U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169775U1 (en) * 2016-05-04 2017-04-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169775U1 (en) * 2016-05-04 2017-04-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2516299C2 (en) Line damage detector
Haddad et al. Experimental investigation of the impulse characteristics of practical ground electrode systems
Ravlić et al. Simulation models for various neutral earthing methods in medium voltage systems
Maslowski et al. Current impulses in the lightning protection system of a test house in Poland
RU156984U1 (en) DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL
Viacheslav et al. Integration of New Single-Phase-to-Ground Faults Detection Devices into Existing SmartGrid Systems
CN104407179A (en) Insulating rod experimental apparatus
RU148063U1 (en) DEVICE FOR REGISTRATION OF PHASE VOLTAGE ASYMMETRY IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL
JP2014240810A (en) Fault point survey device and fault point survey method
Fedotov et al. Single-Phase Ground Fault Test of Overhead Power Lines in Ungrounded Power Grids of 6-10 kV
Popov et al. An efficient algorithm for fault location on mixed line-cable transmission corridors
RU2631121C2 (en) Method of selective identification of outgoing line with single-phase earth fault in distribution networks with voltage of 6-35 kv
ES2920804T3 (en) Procedure and system for testing a distribution facility for power transmission facilities
Topolánek et al. Practical experience of using additional earthing of the faulty phase during a ground fault
Lekic et al. Three-phase overhead line model for laboratory testing of fault passage indicators
RU169775U1 (en) Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral
Toman et al. Experimental measuring of the earth faults currents in MV compensated networks
Pramana et al. Covered conductor burn-down prevention for distribution line in Indonesia
CN104950229B (en) Based on single back line single-end electrical quantity double-circuit line cross line fault point short-circuit resistance measurement method
Chenzhao et al. Impedance measurement for grounding grids of ultra-high-voltage Huxi substation
Batulko et al. Special zero-sequence current transformers to determine fault connection in medium voltage networks
Sabiha Lightning-induced overvoltages in medium voltage distribution systems and customer experienced voltage spikes
Shevchenko et al. Determination of power losses in the isolation of distribution networks
Tugushi et al. Increasing the accuracy of measuring the resistance of the grounding system with an electrodeless method
Mallits et al. The role of global earthing systems to ensure the reliability of electrical networks

Legal Events

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

Effective date: 20151127