RU2578123C1 - Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю - Google Patents
Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578123C1 RU2578123C1 RU2015104212/07A RU2015104212A RU2578123C1 RU 2578123 C1 RU2578123 C1 RU 2578123C1 RU 2015104212/07 A RU2015104212/07 A RU 2015104212/07A RU 2015104212 A RU2015104212 A RU 2015104212A RU 2578123 C1 RU2578123 C1 RU 2578123C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- input
- protection
- calculating
- current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат заключается в повышении эффективности действия токовой защиты от однофазных замыканий на землю, происходящих через переходное сопротивление, за счет коррекции ее алгоритма работы в соответствии с величиной асимметрии проводимостей фаз линий относительно земли. Для этого устройство токовой защиты снабжено модулем вычисления асимметрии проводимостей фаз линий на землю, первый вход которого связан с датчиком измерения проводимости линии относительно земли, второй его вход соединен с измерительным трансформатором напряжения, а выход подключен к третьему входу модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях напряжением 6-35 кВ, работающих с изолированной или резистивно-заземленной нейтралью при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) через переходное сопротивление.
Известно устройство ненаправленной токовой защиты от однофазных замыканий на землю, (Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991. - 496 с.), принцип действия которого основан на постоянном контроле токов нулевой последовательности защищаемых линий. Устройство содержит на каждой линии датчик тока нулевой последовательности в виде трансформатора или фильтра тока нулевой последовательности и связанный с ним по входу релейный орган защиты в виде электромеханического токового реле или микропроцессорного устройства.
Недостаток известной токовой защиты от ОЗЗ заключается в том, что если ОЗЗ происходит не как глухое «металлическое», а через некоторое переходное сопротивление в точке замыкания фазы на землю Rп, то защита может оказаться неработоспособной. Причиной неработоспособности является то, что наличие переходного сопротивления в месте замыкания фазы на землю ведет снижению величины напряжения нулевой последовательности, и как следствие, токов нулевой последовательности в защищаемых линиях. Это снижает чувствительность известной токовой защиты.
Известно устройство токовой защиты от ОЗЗ для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралю, (Бухтояров В.Ф., Маврицын A.M. Защита от замыканий на землю электроустановок карьеров. - М.: Недра, 1986. 184 с.), реагирующее на уровень высших гармонических составляющих как в установившемся токе замыкания на землю, так и в емкостных токах неповрежденных линий. Существует два способа определения поврежденного присоединения: абсолютного замера, основанного на измерении абсолютного уровня гармоник отходящих присоединений и сравнение его с уставкой на срабатывание, и относительного замера, заключающегося в сравнении уровней гармоник присоединений и нахождении наибольшего уровня.
Недостатком является снижение чувствительности и высокая вероятность отказа в срабатывании при замыкании фазы на землю через переходное сопротивление Rп, так как при переходном сопротивлении даже в несколько Ом уровень высших гармоник резко уменьшается.
Известно устройство направленной токовой защиты от ОЗЗ, основанное на контроле направления мощности нулевой последовательности в установившемся режиме (Кискачи В.М. Защита от однофазных замыканий на землю ЗЗП-1. - М.: Энергия, 1972. - 73 с.). Чувствительность такого вида защит выше в сравнении с ненаправленными, так как отстройка их работы от собственного емкостного тока линии не требуется, поскольку от этого тока она отстроена «по направлению».
Недостатком является низкая селективность определения поврежденного присоединения при замыканиях через переходное сопротивление свыше 0,7 кОм.
Известно устройство токовой защиты от ОЗЗ для сетей с резистивно-заземленной нейтралью (Евдокунин Г.А. и др. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ. - Ж. «Электричество», №12, 1998), содержащее на каждой защищаемой линии датчик тока нулевой последовательности и связанный с ним по входу релейный орган, осуществляющий сравнение измеренной величины тока ОЗЗ с задаваемой уставкой на срабатывание. Принцип действия такой защиты основан на увеличении суммарного тока замыкания на землю электрической сети за счет активной составляющей тока, протекающего через резистор. Величину сопротивления резистора Rз предполагается выбирать исходя из условий снижения перенапряжений в сети и обеспечения надежной работы токовой защиты от замыканий на землю.
Недостатком является снижение чувствительности и даже полная неработоспособность при неполных замыканиях на землю (через Rп), вследствие того, что величины емкостных токов и активной составляющей тока через резистор, как одинаково зависящие от напряжения нулевой последовательности U0, будут меньшими, чем их величины, используемые при расчете и выборе уставок защит.
Известно устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю (патент RU №2422964, опубл. 27.06.2011 г), принятое за прототип, позволяющее осуществлять адаптацию (подстройку) работы защиты к режиму замыкания. Принцип работы такого устройства заключается в автоматическом анализе величины переходного сопротивления в месте ОЗЗ и последующей коррекции контролируемых токов нулевой последовательности защищаемых линий в соответствии с величиной Rп.
Недостатком является снижение чувствительности, и даже полная неработоспособность при замыканиях через переходное сопротивление Rп>0, вследствие того, что разработанный адаптивный алгоритм действия защиты не учитывает влияния асимметрии фаз линий на землю, что в значительной степени сказывается на эффективности работы защиты.
Технический результат заключается в повышении эффективности действия токовой защиты от ОЗЗ в сетях 6-35 кВ с изолированной или резистивно-заземленной нейтралью при замыканиях через переходное сопротивление, за счет коррекции ее работы в соответствии с величиной асимметрии проводимостей фаз линий относительно земли.
Технический результат достигается тем, что устройство снабжено модулем вычисления асимметрии проводимостей фаз линий на землю, первый вход которого связан с датчиком измерения проводимости линии относительно земли, второй его вход соединен с измерительным трансформатором напряжения, а выход подключен к третьему входу модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю.
Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю поясняется фиг. 1:
1 - секция шин;
2 - защищаемая линия;
3 - датчик тока нулевой последовательности в виде трансформатора или фильтра тока нулевой последовательности;
4 - датчик измерения проводимости фаз линии;
5 - блок защиты каждой линии;
6 - модуль коррекции контролируемого тока нулевой последовательности;
7 - модуль вычисления асимметрии проводимостей фаз линии;
8 - модуль сравнения скорректированного тока и тока уставки на срабатывание;
9 - модуль вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю;
10 - измерительный трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками.
Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю содержит блок защиты 5, в который входит модуль коррекции контролируемого тока нулевой последовательности 6, первый вход которого подключен к датчику тока нулевой последовательности 3, второй его вход связан с выходом модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания 9. Также блок защиты 5 содержит модуль сравнения скорректированного тока и тока уставки на срабатывание 8, первый вход которого связан с выходом модуля 6, а на второй его вход поступает сигнал о величине уставки на срабатывание защиты Iуст. Кроме того, в блок защиты 5 дополнительно введен функциональный модуль вычисления асимметрии проводимостей фаз 7, первый вход которого связан с датчиком измерения проводимости фаз линии 4, второй его вход соединен с измерительным трансформатором напряжения, а выход подключен к третьему входу модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания 9. Первые два входа модуля 9 связаны с измерительным трансформатором напряжения 10, а его единственный выход подключен ко второму входу модуля 6. Устройство работает следующим образом.
В режиме однофазного замыкания на землю линии 2, происходящем через некоторую величину переходного сопротивления Rп, с трансформатора напряжения 10 поступают сигналы в виде U0 и Uл на вход функционального модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания 9. Одновременно с этим, на третий его вход поступает сигнал с модуля вычисления асимметрии проводимостей фаз линии 7 в виде Uасим. В функциональном модуле 9 реализуется операция вычисления коэффициента неполноты замыкания .
Сигнал с выхода функционального модуля 9 поступает на вход модуля коррекции контролируемого тока нулевой последовательности 6, входящего в блок защиты 5, где осуществляется операция деления величины фактического тока нулевой последовательности поврежденной линии, полученного с датчика тока нулевой последовательности 3 на величину коэффициента неполноты замыкания на землю n. На вход модуля 8 поступает сигнал в виде скорректированного тока , где осуществляется сравнение I0 скор с заданной уставкой на срабатывание защиты IУСТ, выбранной, исходя из условий глухого «металлического» замыкания.
Повышенная эффективность действия устройства защиты от ОЗЗ через переходное сопротивление достигается путем коррекции работы алгоритма защиты, в соответствии с величиной асимметрии проводимостей фаз линий на землю.
Claims (1)
- Устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю, содержащее модуль вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю и модуль автоматической коррекции контролируемого тока нулевой последовательности защищаемой линии, отличающееся тем, что оно снабжено модулем вычисления асимметрии проводимостей фаз линий на землю, первый вход которого связан с датчиком измерения проводимости линии относительно земли, второй его вход соединен с измерительным трансформатором напряжения, а выход подключен к третьему входу модуля вычисления коэффициента неполноты замыкания на землю.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104212/07A RU2578123C1 (ru) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104212/07A RU2578123C1 (ru) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578123C1 true RU2578123C1 (ru) | 2016-03-20 |
Family
ID=55648182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015104212/07A RU2578123C1 (ru) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578123C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168498U1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Устройство защиты электрических сетей среднего класса напряжения от однофазных замыканий на землю |
RU2715909C1 (ru) * | 2019-02-07 | 2020-03-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство интеллектуальной токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101826C1 (ru) * | 1995-06-14 | 1998-01-10 | Челябинский государственный технический университет | Устройство для сигнализации однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока |
US5839093A (en) * | 1996-12-31 | 1998-11-17 | Abb Transmit Oy | System for locating faults and estimating fault resistance in distribution networks with tapped loads |
RU2416851C2 (ru) * | 2006-02-10 | 2011-04-20 | Абб Текнолоджи Лтд | Способ и реле адаптивной дистанционной защиты для линий электропередачи |
RU2422964C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю (варианты) |
-
2015
- 2015-02-09 RU RU2015104212/07A patent/RU2578123C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101826C1 (ru) * | 1995-06-14 | 1998-01-10 | Челябинский государственный технический университет | Устройство для сигнализации однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока |
US5839093A (en) * | 1996-12-31 | 1998-11-17 | Abb Transmit Oy | System for locating faults and estimating fault resistance in distribution networks with tapped loads |
RU2416851C2 (ru) * | 2006-02-10 | 2011-04-20 | Абб Текнолоджи Лтд | Способ и реле адаптивной дистанционной защиты для линий электропередачи |
RU2422964C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю (варианты) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168498U1 (ru) * | 2016-11-14 | 2017-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Устройство защиты электрических сетей среднего класса напряжения от однофазных замыканий на землю |
RU2715909C1 (ru) * | 2019-02-07 | 2020-03-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство интеллектуальной токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422964C1 (ru) | Устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю (варианты) | |
FI115488B (fi) | Menetelmä ja laitteisto katkeilevan maasulun tunnistamiseksi sähkönjakeluverkossa | |
US10126345B2 (en) | Device and method for insulation monitoring in a power supply system including a high-resistance grounded neutral point | |
RU2542494C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования короткого замыкания на землю | |
US10396545B2 (en) | Insulation monitoring device having voltage monitoring and underlying method | |
US20170331279A1 (en) | Differential Protection Method And Differential Protection Device For Performing A Differential Protection Method | |
US10859639B2 (en) | Fault-type identification in an electric power delivery system using composite signals | |
US10078105B2 (en) | Electrical system with arc fault detection | |
KR102460706B1 (ko) | 고장전류 방향판별 장치 및 그 방법 | |
US20200028349A1 (en) | System and method for detecting arc faults | |
CN105580232A (zh) | 在插座和断路器之间的分布式电弧故障保护 | |
US10191102B2 (en) | Automatic current transformer polarity correction | |
CN111474494B (zh) | 一种小电阻接地系统的高阻接地故障检测方法、装置 | |
KR102128442B1 (ko) | 메인 변압기의 oltc 보호장치 | |
CN102798753B (zh) | 一种短路检测方法和装置 | |
US9316679B2 (en) | Method for locating of single-phase-to-ground faults of ungrounded power distribution systems | |
CN106405305B (zh) | 零线断相检测电路和检测零线断相的方法 | |
RU2578123C1 (ru) | Устройство защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю | |
CN103823160A (zh) | 配电网自适应接地选线方法与装置 | |
RU168498U1 (ru) | Устройство защиты электрических сетей среднего класса напряжения от однофазных замыканий на землю | |
EP2130277B1 (en) | Circuit and method for compensating capacitive earth currents in networks | |
FI3830920T3 (fi) | Menetelmä ja laite jännitemuuntajan valvontaan | |
CN109038513B (zh) | 一种用于故障相转移接地装置的断线接地的智能处理方法 | |
CN111141990A (zh) | 一种基于零序电流阻性分量的接地故障识别与接地选线法 | |
KR101019462B1 (ko) | 임펄스 검출을 이용한 아크결함 판단방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |