RU2633803C1 - Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью - Google Patents
Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633803C1 RU2633803C1 RU2017102432A RU2017102432A RU2633803C1 RU 2633803 C1 RU2633803 C1 RU 2633803C1 RU 2017102432 A RU2017102432 A RU 2017102432A RU 2017102432 A RU2017102432 A RU 2017102432A RU 2633803 C1 RU2633803 C1 RU 2633803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- voltage
- wire
- unit
- neutral
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы электрических сетей напряжением 6-10 кВ и улучшение условий электробезопасности. Устройство защиты от обрывов проводов трехпроводной воздушной линии электропередачи электрической сети с изолированной нейтралью, к которой последовательно подключены понижающий трансформатор, четырехпроводная линия электропередачи электрической сети с глухо заземленной нейтралью и потребители электрической энергии, содержит последовательно соединенный с микропроцессорным счетчиком электрической энергии канал передачи аварийного сигнала на диспетчерский пункт электрических сетей. Микропроцессорный счетчик дополнительно содержит блок измерения среднеквадратичных линейных напряжений, блок вычисления напряжения обратной последовательности, преобразователь напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению, блок исключения случайных срабатываний, блок преобразования логического сигнала в сигнал канала связи, передающий модем канала связи. При обрыве провода воздушной линии электрической сети с изолированной нейтралью дополнительные блоки микропроцессорного счетчика электрической энергии выявляют изменение напряжения обратной последовательности и через канал передачи на диспетчерский пункт электрических сетей поступает аварийный сигнал об обрыве провода воздушной линии в электрической сети с изолированной нейтралью. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от обрывов фазных проводов воздушной линии электрической сети с изолированной, компенсированной или резистивно заземленной нейтралями напряжением 6-10 кВ.
Известно большое количество устройств защиты воздушных линий электрических сетей напряжением 6-10 кВ от обрывов фазных проводов.
Известно устройство защиты от несимметричного режима работы электрической сети с изолированной или компенсированной нейтралью [А.с. СССР №815833, Кл. Н02Н 3/24; Н02Н 5/10, опубл. 23.03.1981, Бюл. №11], содержащее подключенные к каждой из фаз сети преобразователи переменного напряжения в логический сигнал с уставками по напряжению, логическую схему и исполнительный орган.
Недостатком данного устройства является то, что оно защищает только отдельный электроприемник.
Известно устройство для защиты участка воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью от несимметричных режимов [А. с. СССР №792439, Кл. Н02Н 3/16; Н02Н 5/10, опубл. 30.12.1980, Бюл. №48], содержащее установленные в начале защищаемого участка антенный фильтр напряжения нулевой последовательности, а в конце защищаемого участка фильтр обратной последовательности и логическую схему, выполненную на реле. При возникновении однофазного замыкания на землю на воздушной линии появляется сигнал на выходе антенного фильтра нулевой последовательности, а на выходе фильтра обратной последовательности сигнал отсутствует.
Недостатком данного устройства является сложность выполнения фильтров нулевой и обратной последовательности непосредственно на напряжении воздушной линии, т.е. на напряжении 6-10 кВ.
Известно устройство защиты трансформаторных подстанций напряжением 6-10/0,38 кВ от несимметричных режимов [Григорьев А.В., Селивахин А.И., Сукманов В.И. Защита сельских электрических сетей. - Алма-Ата: Кайнар, 1984. - С. 101-103], содержащее подключенный в конце воздушной линии напряжением 6-10 кВ перед силовым трансформатором антенный фильтр напряжения нулевой последовательности и подключенный со стороны нагрузки 0,38 кВ силового трансформатора фильтр обратной последовательности и логическую схему.
Недостатком указанного устройства является сложность исполнения фильтров нулевой и обратной последовательности и выполнение логической схемы на основе электромеханических реле.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии напряжением 380 В [Патент РФ №2581607, МПК Н02Н 5/10, опубл. 20.04.2016, Бюл. №11], принятое за прототип, содержащее микропроцессорный счетчик, подключенный к электрической сети, включающей силовой трансформатор, питающую линию и нагрузку.
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности распознавания обрывов проводов трехпроводной линии с изолированной нейтралью, питающей силовой трансформатор.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы электрических сетей напряжением 6-10 кВ и улучшение условий электробезопасности.
Технический результат достигается тем, что устройство защиты от обрывов проводов трехпроводной воздушной линии электропередачи электрической сети с изолированной нейтралью, к которой последовательно подключены понижающий трансформатор, четырехпроводная линия электропередачи электрической сети с глухо заземленной нейтралью и потребители электрической энергии, содержащее микропроцессорный счетчик электрической энергии, включенный между понижающим трансформатором и четырехпроводной линией электропередачи электрической сети с глухо заземленной нейтралью, дополнительно содержит последовательно соединенный с микропроцессорным счетчиком электрической энергии канал передачи аварийного сигнала на диспетчерский пункт электрических сетей, а микропроцессорный счетчик электрической энергии дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения среднеквадратичных линейных напряжений, блок вычисления напряжения обратной последовательности, преобразователь напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению, блок исключения случайных срабатываний, блок преобразования логического сигнала в сигнал канала связи, передающий модем канала связи, причем входы блока измерения среднеквадратичных линейных напряжений соединены с тремя фазными и нулевым выводами вторичной обмотки понижающего трансформатора, а выход модема канала связи соединен с входом канала передачи аварийного сигнала на диспетчерский пункт электрических сетей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема электрической сети напряжением 6-10/0,38 кВ, а на фиг. 2 показана схема устройства защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи электрической сети с изолированной нейтралью.
Электрическая сеть напряжением 6-10/0,38 кВ состоит из последовательно включенных трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью, понижающего трансформатора 2, микропроцессорного счетчика электрической энергии 3, четырехпроводной линии электропередачи 4, электрической сети с глухо заземленной нейтралью и потребителей 5 электрической энергии.
Устройство защиты содержит последовательно соединенные микропроцессорный счетчик электрической энергии 3 и канал передачи аварийного сигнала 6 на диспетчерский пункт электрических сетей 7. Микропроцессорный счетчик электрической энергии 3 дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения среднеквадратичных линейных напряжений 8, блок вычисления напряжения обратной последовательности 9, преобразователь напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10, блок исключения случайных срабатываний 11, блок преобразования логического сигнала в сигнал канала связи 12, передающий модем канала связи 13, выход которого соединен с входом канала передачи аварийного сигнала 6.
Для пояснения работы устройства рассмотрим, как изменяются напряжения в электрической сети напряжением 6-10/0,38 кВ при различных режимах ее работы.
При нормальном режиме работы трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью и широком изменении несимметрии нагрузок потребителей 5 электрической энергии электрической сети с глухо заземленной нейтралью напряжение обратной последовательности U2 (см. фиг. 2) на стороне низшего напряжения понижающего трансформатора 2 не превышает 1-2 В.
При обрыве одного провода трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью на стороне низшего напряжения понижающего трансформатора 2 напряжение обратной последовательности U2 возрастает до десятков вольт, достигая при определенных сочетаниях несимметрии нагрузок потребителей фазного значения.
Указанные изменения напряжения обратной последовательности U2 можно использовать для выявления обрыва одного провода трехпроводной воздушной линии электропередачи 1.
Устройство защиты работает следующим образом.
На входы микропроцессорного счетчика электрической энергии 3, подключенные к трем фазным (А, В, С) и нулевому (N) выводам вторичной обмотки понижающего трансформатора 2, подаются три фазных напряжения. Блок измерения среднеквадратичных линейных напряжений 8 измеряет среднеквадратичные линейные напряжения UAB.CК, UBC.СК, UCA.СК, а блок вычисления напряжения обратной последовательности 9, используя эти среднеквадратичные линейные напряжения, вычисляет напряжение нулевой последовательности U2, которое преобразователем напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10 сравнивается с напряжением минимальной уставки UУCT и преобразуется в логический сигнал.
При нормальном режиме работы трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью напряжение нулевой последовательности U2 меньше напряжения минимальной уставки UУСТ и выходной логический сигнал преобразователя напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10 равен логическому нулю.
При обрыве провода трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью напряжение нулевой последовательности U2 становится больше напряжения минимальной уставки UУСТ и выходной логический сигнал преобразователя напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10 меняется с логического нуля на логическую единицу.
Блок исключения случайных срабатываний 11 служит для отстройки от случайных срабатываний, которые могут быть вызваны воздействием индустриальных или иных помех, а также кратковременных коротких замыканий, которые могут возникать как в электрической сети с изолированной нейтралью, так и в электрической сети с глухо заземленной нейтралью. Логика действия блока исключения случайных срабатываний 11 может быть построена, например, на 3-5-кратном подтверждении выходного сигнала, поступающего с преобразователя напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10.
При возникновении кратковременных коротких замыканий как в электрической сети с изолированной нейтралью, так и в электрической сети с глухо заземленной нейтралью, которые отключаются соответствующими максимальными токовыми защитами этих сетей, «устойчивая» логическая единица на выходе преобразователя напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10 не успевает появиться и, соответственно, блок исключения случайных срабатываний 11 не пропускает через себя этот логический сигнал.
При возникновении обрыва провода трехпроводной воздушной линии электропередачи 1 электрической сети с изолированной нейтралью, когда на выходе преобразователя обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10 появляется «устойчивая» логическая единица, проходящая через блок исключения случайных срабатываний 11 и поступающая на вход блока преобразования логического сигнала в сигнал канала связи 12, передающий модем канала связи 13 обеспечивает его передачу через канал передачи аварийного сигнала 6 на диспетчерский пункт электрических сетей 7, где оперативный персонал принимает дальнейшее решение о ликвидации аварийной ситуации на воздушной линии.
Claims (1)
- Устройство защиты от обрывов проводов трехпроводной воздушной линии электропередачи электрической сети с изолированной нейтралью, к которой последовательно подключены понижающий трансформатор, четырехпроводная линия электропередачи электрической сети с глухо заземленной нейтралью и потребители электрической энергии, содержащее микропроцессорный счетчик электрической энергии, включенный между понижающим трансформатором и четырехпроводной линией электропередачи электрической сети с глухо заземленной нейтралью, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенный с микропроцессорным счетчиком электрической энергии канал передачи аварийного сигнала на диспетчерский пункт электрических сетей, а микропроцессорный счетчик электрической энергии дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения среднеквадратичных линейных напряжений, блок вычисления напряжения обратной последовательности, преобразователь напряжения обратной последовательности в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению, блок исключения случайных срабатываний, блок преобразования логического сигнала в сигнал канала связи, передающий модем канала связи, причем входы блока измерения среднеквадратичных линейных напряжений соединены с тремя фазными и нулевым выводами вторичной обмотки понижающего трансформатора, а выход передающего модема канала связи соединен с входом канала передачи аварийного сигнала на диспетчерский пункт электрических сетей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102432A RU2633803C1 (ru) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102432A RU2633803C1 (ru) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2633803C1 true RU2633803C1 (ru) | 2017-10-19 |
Family
ID=60129609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017102432A RU2633803C1 (ru) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633803C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703945C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2019-10-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Устройство определения участка трёхпроводной воздушной линии электропередачи с обрывом фазного провода |
| CN111999678A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-27 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种三相pt二次回路中性点n线断线判别方法及系统 |
| CN114188928A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 广西电网有限责任公司河池供电局 | 一种基于智能开关的断线谐振过电压抑制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU792439A1 (ru) * | 1978-08-31 | 1980-12-30 | Московский Институт Инженеров Сельскохозяйственного Производства Им. В.П.Горячкина | Устройство дл защиты участка воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью от несимметричных режимов |
| EP0788210A1 (fr) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Relais électronique |
| EP1446675A2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-08-18 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Determining electrical faults on undergrounded power systems using directional element |
| RU2473158C1 (ru) * | 2011-06-20 | 2013-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им.акад. А.Н. Крылова") | Устройство селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью |
| RU2581607C1 (ru) * | 2014-10-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) | Способ защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 в и устройство для его реализации |
-
2017
- 2017-01-25 RU RU2017102432A patent/RU2633803C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU792439A1 (ru) * | 1978-08-31 | 1980-12-30 | Московский Институт Инженеров Сельскохозяйственного Производства Им. В.П.Горячкина | Устройство дл защиты участка воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью от несимметричных режимов |
| EP0788210A1 (fr) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Relais électronique |
| EP1446675A2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-08-18 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Determining electrical faults on undergrounded power systems using directional element |
| RU2473158C1 (ru) * | 2011-06-20 | 2013-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им.акад. А.Н. Крылова") | Устройство селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью |
| RU2581607C1 (ru) * | 2014-10-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) | Способ защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 в и устройство для его реализации |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703945C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2019-10-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Устройство определения участка трёхпроводной воздушной линии электропередачи с обрывом фазного провода |
| CN111999678A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-27 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种三相pt二次回路中性点n线断线判别方法及系统 |
| CN111999678B (zh) * | 2020-07-24 | 2023-06-16 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种三相pt二次回路中性点n线断线判别方法及系统 |
| CN114188928A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-15 | 广西电网有限责任公司河池供电局 | 一种基于智能开关的断线谐振过电压抑制方法 |
| CN114188928B (zh) * | 2021-12-13 | 2023-09-08 | 广西电网有限责任公司河池供电局 | 一种基于智能开关的断线谐振过电压抑制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108023337B (zh) | 一种柔性直流输电系统换流器运行在孤岛状态下故障限流控制与保护配合方法 | |
| Dewadasa et al. | Protection of microgrids using differential relays | |
| Islam et al. | Analysis of microgrid protection strategies | |
| Lin et al. | Distance protection for microgrids in distribution system | |
| RU2633803C1 (ru) | Устройство защиты от обрывов проводов воздушной линии электропередачи с изолированной нейтралью | |
| RU174043U1 (ru) | Усовершенствованный орган дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от воздушной линии электропередачи с двухсторонним питанием, входящий в состав дифференциально-фазной высокочастотной защиты | |
| Bhaskar et al. | Impact of FACTS devices on distance protection in transmission system | |
| RU2581607C1 (ru) | Способ защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 в и устройство для его реализации | |
| CN105449650A (zh) | 一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法 | |
| CN104701853A (zh) | 10kV配网串联补偿装置及调控方法 | |
| Ferreira et al. | Method for adaptive overcurrent protection of distribution systems with Distributed synchronous Generators | |
| CN106058819B (zh) | 电压闭锁式弧光保护系统及方法 | |
| RU168605U1 (ru) | Трансформаторная подстанция | |
| WO2020026163A3 (en) | A method and a device for supervision of a voltage transformer | |
| WO2012136241A1 (en) | Fault handling during circuit breaker maintenance in a double-breaker busbar switchyard | |
| Apostolov et al. | An update to protection issues during system restoration | |
| CN103683187A (zh) | 核电站两段式漏电故障保护方法 | |
| CN107230967A (zh) | 电压互感器二次中性点电位漂移监控方法 | |
| CN203911463U (zh) | 中性点经消弧线圈接地系统配电网单相接地线路保护装置 | |
| Affijulla et al. | A special protection scheme for transmission lines based on wide area monitoring system | |
| RU210482U1 (ru) | УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ ОБРЫВЕ ПРОВОДА СИП ВЛ-(6)10 кВ | |
| CN204595083U (zh) | 继电保护屏交流电压监视装置 | |
| RU171206U1 (ru) | Устройство защиты линий электропередачи от однофазных замыканий на землю в трёхфазной сети с изолированной нейтралью | |
| KR20170042070A (ko) | 전력계통에서의 단락 발생시 재해 방지장치 및 방법 | |
| AU2015285887B2 (en) | Residual current protection device and residual current protection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190126 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200219 |