RU2535298C1 - Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети - Google Patents
Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535298C1 RU2535298C1 RU2013127487/07A RU2013127487A RU2535298C1 RU 2535298 C1 RU2535298 C1 RU 2535298C1 RU 2013127487/07 A RU2013127487/07 A RU 2013127487/07A RU 2013127487 A RU2013127487 A RU 2013127487A RU 2535298 C1 RU2535298 C1 RU 2535298C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- amplitude
- reactor
- currents
- line
- Prior art date
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 6-35 кВ с компенсированной нейтралью, и предназначено для селективного определения поврежденной линии среди других линий сети при возникновении однофазного замыкания на землю (ОЗЗ). Согласно способу одновременно измеряют токи нулевой последовательности защищаемых линий сети и ток компенсирующего реактора с помощью датчиков тока с идентичными амплитудно-частотными характеристиками. Затем из результатов измерений отфильтровывают первую гармонику, получают амплитудно-частотные спектры гармоник измеренных токов и амплитудно-частотный спектр тока компенсирующего реактора. Сравнивают амплитудно-частотные спектры токов всех линий со спектром тока реактора и при совпадении амплитудно-частотного спектра тока одной из защищаемых линий сети с амплитудно-частотным спектром тока компенсирующего реактора по группе гармоник, принадлежащих току реактора, фиксируют поврежденную линию. Техническим результатом является селективная защита электрических сетей от ОЗЗ и достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 6-35 кВ с компенсированной нейтралью, и предназначено для селективного определения поврежденной линии среди других линий сети при возникновении однофазного замыкания на землю (ОЗЗ).
Известен способ определения места однофазного повреждения в электрической сети 6-35 кВ с компенсацией тока замыкания на землю, при котором две секции сигнальной обмотки компенсирующего реактора последовательно поочередно закорачивают коммутаторами через дополнительные сопротивления с целью обеспечения модуляции в токе ОЗЗ, и далее защита поврежденной линии реагирует на частоту модуляции (см. патент РФ №2160953, кл. H02H 3/16, опубл. 20.12.2000).
Недостатками известного способа являются возможность неселективной работы защиты при перемежающихся дуговых замыканиях; сложность в его технической реализации.
Известен способ защиты компенсированных трехфазных сетей от ОЗЗ, реализованный в устройстве (см. авт. свид. СССР №177958, кл. H01H 83/02, опубл. 01.01.1966) и основанный на использовании дополнительного «наложенного» тока непромышленной частоты. Согласно способу контролируют ток нулевой последовательности защищаемых линий, содержащий помимо тока основной частоты дополнительную составляющую, получаемую при помощи дополнительного источника питания частотой 25 Гц. Из результатов контроля выделяют составляющую «наложенного» тока, по которой определяют поврежденную линию. Дополнительная составляющая частотой 25 Гц присутствует только на поврежденной линии и является признаком возникновения режима ОЗЗ на этой линии.
Недостатками известного способа являются: возможность неселективной работы защиты при больших значениях переходного сопротивления в месте возникновения ОЗЗ, а также при перемежающихся дуговых замыканиях; трудность отстройки от естественных гармонических составляющих тока нулевой последовательности; возможные неселективные срабатывания защиты при феррорезонансных процессах; необходимость установки дополнительного силового оборудования.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети при однофазном замыкании на землю, реализованный в устройстве (см. патент РФ №2402130, кл. H02H 3/16, опубл. 20.10.2010). Согласно способу измеряют токи нулевой последовательности защищаемых линий сети, из результатов измерений отфильтровывают первую гармонику, получают амплитудно-частотный спектр гармоник измеренных токов. Сравнивают амплитуды низкочастотных и высокочастотных гармоник токов нулевой последовательности защищаемых линий. В известном техническом решении учитывается, что в частотном спектре тока нулевой последовательности поврежденной линии амплитуды гармоник с частотами ниже 50 Гц больше, чем амплитуды гармоник с частотами выше 50 Гц, и наоборот, для неповрежденной линии. Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа - измерение токов нулевой последовательности защищаемых линий сети; фильтрация первой гармоники из результатов измерений; получение и сравнение амплитудно-частотных спектров (АЧС) гармоник измеренных токов.
Недостатками известного способа, принятого за прототип, являются: возможность неселективной работы защиты при коммутациях в электрической сети; нестабильность и случайный характер состава гармоник в токах нулевой последовательности линий.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является селективная защита электрических сетей от ОЗЗ и достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети при однофазном замыкании на землю, основанном на измерении токов нулевой последовательности защищаемых линий сети, фильтрации первой гармоники из результатов измерений, получении и сравнении амплитудно-частотного спектра гармоник измеренных токов, согласно изобретению одновременно с измерением токов нулевой последовательности всех линий сети измеряют ток компенсирующего реактора, причем для измерений всех токов используют датчики тока с идентичными амплитудно-частотными характеристиками, отфильтровывают первую гармонику тока реактора, получают амплитудно-частотный спектр тока компенсирующего реактора, затем сравнивают амплитудно-частотные спектры токов всех линий со спектром тока реактора и при совпадении амплитудно-частотного спектра тока одной из защищаемых линий сети с амплитудно-частотным спектром тока компенсирующего реактора по группе гармоник, принадлежащих току реактора, фиксируют поврежденную линию.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - измеряют ток компенсирующего реактора одновременно с измерением токов нулевой последовательности всех линий сети; используют для измерений всех токов датчики тока с идентичными амплитудно-частотными характеристиками; отфильтровывают первую гармонику тока реактора; получают амплитудно-частотный спектр тока компенсирующего реактора; сравнивают амплитудно-частотные спектры токов всех линий со спектром тока реактора; фиксируют поврежденную линию при совпадении амплитудно-частотного спектра тока одной из защищаемых линий сети с амплитудно-частотным спектром тока компенсирующего реактора по группе гармоник, принадлежащих току реактора.
Отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают достоверность определения поврежденной линии среди других линий сети, что позволяет создать селективную защиту электрических сетей от ОЗЗ.
Необходимость отфильтровывания основной гармоники промышленной частоты обусловлена тем фактом, что эта гармоника тока содержится в токах нулевой последовательности всех защищаемых линий и в токе реактора. Поэтому первую гармонику целесообразно считать как помеху.
Использование в качестве контролируемой величины АЧС тока по группе (набору) гармоник, принадлежащих току реактора, позволит достоверно определить поврежденную линию среди других линий сети благодаря следующим факторам:
1. несинусоидальность тока реактора зависит не только от несинусоидальности напряжения смещения нейтрали, а также и от нелинейности самого реактора.
2. ток реактора протекает через место ОЗЗ только через поврежденную линию.
Следовательно, АЧС тока реактора присутствует только в АЧС тока нулевой последовательности поврежденной линии, что, безусловно, позволит достоверно определять поврежденную линию среди других.
Предлагаемый способ поясняется структурно-функциональной схемой, представленной на чертеже.
На схеме показаны:
1 - фильтр, в котором из результатов измерений отфильтровывают первую гармонику токов;
2 - блок формирования АЧС;
3 - блок сравнения АЧС;
4 - исполнительный блок.
Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети при однофазном замыкании на землю осуществляется в следующей последовательности.
При возникновении режима ОЗЗ в сети 6-35 кВ на нейтрали сети появляется напряжение смещения нейтрали, что обуславливает появление тока реактора. Этот ток измеряется датчиком, установленным в нейтрали сети. Далее измеренный сигнал тока реактора поступает на вход фильтра 1, на выходе которого отсутствует только основная гармоника тока реактора. Затем сигнал с фильтра 1 поступает на блок формирования АЧС 2, в котором получают АЧС (гистограмму) тока реактора по группе гармоник. Полученный сигнал о АЧС (гистограмме) тока реактора поступает в блок сравнения 3. Аналогично с помощью фильтров 1 и блоков 2 формируются АЧС (гистограммы) токов нулевой последовательности всех защищаемых линий сети, сигналы о которых также поступают на входы блока 3. В блоке 3 все АЧС (гистограммы) токов нулевой последовательности линий сравниваются с АЧС (гистограммой) тока реактора, и по результату совпадения АЧС тока нулевой последовательности какой-либо линии с АЧС тока реактора исполнительный блок 4 выдает сигнал на фиксирование поврежденной линии.
Предлагаемый способ может быть реализован на базе известных микропроцессорных устройств.
Преимущество изобретения состоит в том, что оно обеспечивает достоверное определение поврежденной линии среди других линий сети, что позволяет создать селективную защиту электрических сетей от ОЗЗ.
Claims (1)
- Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети при однофазном замыкании на землю, основанный на измерении токов нулевой последовательности защищаемых линий сети, фильтрации первой гармоники из результатов измерений, получении и сравнении амплитудно-частотных спектров гармоник измеренных токов, отличающийся тем, что одновременно с измерением токов нулевой последовательности всех линий сети измеряют ток компенсирующего реактора, причем для измерений всех токов используют датчики тока с идентичными амплитудно-частотными характеристиками, отфильтровывают первую гармонику тока реактора, получают амплитудно-частотный спектр тока компенсирующего реактора, затем сравнивают амплитудно-частотные спектры токов всех линий со спектром тока реактора и при совпадении амплитудно-частотного спектра тока одной из защищаемых линий сети с амплитудно-частотным спектром тока компенсирующего реактора по группе гармоник, принадлежащих току реактора, фиксируют поврежденную линию.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013127487/07A RU2535298C1 (ru) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013127487/07A RU2535298C1 (ru) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2535298C1 true RU2535298C1 (ru) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013127487/07A RU2535298C1 (ru) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2535298C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631121C2 (ru) * | 2015-08-12 | 2017-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ селективного определения отходящей линии с однофазным замыканием на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1582002A (en) * | 1976-03-25 | 1980-12-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method of and apparatus for fault-location on electrical transmission lines |
| RU2160953C2 (ru) * | 1999-02-11 | 2000-12-20 | Брянцев Александр Михайлович | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 6 - 35 кВ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ (ВАРИАНТЫ) |
| RU2402130C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" | Устройство для защиты от замыканий на землю в сетях с компенсацией емкостного тока |
-
2013
- 2013-06-17 RU RU2013127487/07A patent/RU2535298C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1582002A (en) * | 1976-03-25 | 1980-12-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method of and apparatus for fault-location on electrical transmission lines |
| RU2160953C2 (ru) * | 1999-02-11 | 2000-12-20 | Брянцев Александр Михайлович | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 6 - 35 кВ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ (ВАРИАНТЫ) |
| RU2402130C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский политехнический университет" | Устройство для защиты от замыканий на землю в сетях с компенсацией емкостного тока |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631121C2 (ru) * | 2015-08-12 | 2017-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ селективного определения отходящей линии с однофазным замыканием на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2613360C2 (ru) | Определение направления короткого замыкания на землю для распределительных сетей среднего или высокого напряжения | |
| EP2686691B1 (en) | A method for detecting earth faults | |
| CN103080757B (zh) | 用于检测接地故障的设备和方法 | |
| US11435409B2 (en) | Temporary overvoltage and ground fault overvoltage protection based on arrester current measurement and analysis | |
| EP3108556B1 (en) | Method for detecting an open-phase condition of a transformer | |
| US10727666B2 (en) | Relating to direct current protection schemes | |
| JP2015513881A (ja) | 大きな電磁気変動から電力変圧器を保護する方法および装置 | |
| CN103840437A (zh) | 配电网铁磁谐振与单相接地故障的快速诊断与处理方法 | |
| CN104808105A (zh) | 发电机机端电压互感器匝间短路在线判别方法 | |
| CN104515934A (zh) | 一种基于hht的微机小电流接地选线装置 | |
| RU2558266C1 (ru) | Способ определения расстояния до мест замыканий на землю на двух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю | |
| KR101490770B1 (ko) | 지락 검출 장치 | |
| JP4871511B2 (ja) | 割込絶縁計測装置 | |
| JP2006200898A5 (ru) | ||
| RU2535298C1 (ru) | Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети | |
| RU2557375C1 (ru) | Способ определения расстояния до мест замыканий на землю на двух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю | |
| RU2305292C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЯ 6( 10 ) - 35 кВ С ИЗОЛИРОВАННОЙ ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ | |
| RU2631121C2 (ru) | Способ селективного определения отходящей линии с однофазным замыканием на землю в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ | |
| JP5529300B1 (ja) | 高圧絶縁監視方法及び高圧絶縁監視装置 | |
| JP5163452B2 (ja) | 微地絡検出装置及び微地絡検出方法 | |
| CN103399208A (zh) | 一种电源火线与地线之间阻抗的测量装置及方法 | |
| RU2510115C1 (ru) | Способ включения трехфазной линии электропередачи | |
| Raisz et al. | Fault location methods at compensated MV networks | |
| Hu et al. | Ground fault location self-diagnosis in high resistance grounding drive systems | |
| Zhou et al. | Fault location for aircraft distribution systems using harmonic impedance estimation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180618 |