SU1035715A1

SU1035715A1 - Apparatus for protecting electric transmission line with drops against phase wire breakage

Info

Publication number: SU1035715A1
Application number: SU823410805A
Authority: SU
Inventors: Хаим Менделеевич Желиховский; Владимир Павлович Кобазев
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1983-08-15

Abstract

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ЗАВДТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ ОБНЫВА ФАЗНЫХ ПРОВОДОВ, содержащее . основные источники оперативного тока непромьзшленной частоты, включенные в конце каждого защищаемого ответвлени линии электропередачи между фазйыми проводами и землей, а так-же установленные в начале линии элекBCPCi/W f « ffATEHT iy. КИКДМОГЁКД тропередачи последовательно включенные трансформаТ р тока нулевой последовательности , фильтр оперативной частоты, селектиЫйлй усилитель, пороговый орган и исполнительный орган, отличающеес тем, что, с целью расааирени области использовани , введены дополнительные источники оперативного тока, установленные в начале линии электропередачи и включенные между фазными проводами и землей, причем количество дополнительных источников выбрано из уелоВИЯ равенства общего количества OCHQB-. ных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фазные провода дополнительных источников § пропущены через окно магнитопровода (/) упом нутого трансформатора тока нулевой последовательности. А J 3 DO ел vj 0 :л VCONSTRUCTION FOR THE CURRENT OF THE ELECTRICAL TRANSMISSION LINE WITH RESPONSIBILITIES FROM THE AREA OF THE PHASE WIRES, containing. The main sources of operating current of a non-frequency, included at the end of each protected branch of the power line between the phase wires and the ground, as well as installed at the beginning of the power line BCPCi / W f? ffATEHT iy. KIKDMOGEKD transmissions sequentially included transformer T p zero-sequence current filter, operating frequency selector amplifier, threshold organ and the executive body, characterized in that, in order to dissolve the field of use, introduced additional sources of operating current, installed at the beginning of the transmission line and connected between the phase wires and land, with the number of additional sources chosen from the equality of the equality of the total number of OCHQB-. and additional sources connected to each phase, and the phase wires of additional sources are passed through the magnetic conductor window (/) of the above-mentioned zero-sequence current transformer. And J 3 DO ate vj 0: l V

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам защиты воздушных линий 0,38 кВ от обрыва одного или двух фазных проводов .The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protecting overhead lines of 0.38 kV from breakage of one or two phase conductors.

Известно устройство дл защиты трехфазной сети от обрыва фазы/ содержащее датчики тока в кгикдой фазе, выходы которых через трехфазный однополупериодный мост, фильтр нижних частот и пороговый элемент присоединены к исполнительному элемен- ту С1..It is known a device for protection of a three-phase network against phase failure / containing current sensors in the phycidal phase, the outputs of which through a three-phase one-half-bridge bridge, a low-pass filter and a threshold element are connected to the actuating element C1.

Нагрузки воздушных линий с глухозаземленной нейтралью 0,38 кВ городских и сельских с.етей вл ютс , как правило, однофазными, включенными между тем или иным фазным проводом и нулевым проводом на напр жение 220 В. При гаком включении нагрузок (потребителей ) в сеть нагрузка по току каждого .фазного провода зависит от того, какое количество токоприемников и какой мощности присоединено в каждый данный момент к соответствующей фазе сети. Поэтому, практически , всегда величины токов в фазных проводах сети неодинаковы, что может привести к ложному срабатыванию защиты.The loads of overhead lines with a 0.38 kV low-grounded neutral urban and rural networks are, as a rule, single-phase, connected between one or another phase conductor and the neutral conductor at a voltage of 220 V. When the loads (consumers) are switched on the network, the load the current of each phase wire depends on how many current collectors and what power is connected at any given time to the corresponding phase of the network. Therefore, almost always, the magnitudes of the currents in the phase conductors of the network are not the same, which can lead to a false positive of protection.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл защиты sj4acTKa трехфазной линии от обрыва одного из фазных проводов , содержащее источник оперативного тока в виде искусственной трехфазной симметричной нагрузки, в цепь которой включен фильтр токов обратной последовательности, выход которого подключен к блоку защиты, соединенному с исполнительным органом С2The closest to the technical essence of the invention is a device for protecting the sj4acTKa three-phase line from breaking one of the phase conductors, containing a source of operating current in the form of an artificial three-phase symmetric load, the circuit of which includes a negative sequence current filter, the output of which is connected to a protection unit connected with executive body C2

Недостатками этого устройства вл ютс невозможность осуществлени заветы от обрыва фазных проводов разветвленной воздушной линии (двухфазной или однофазной линии ), а также необходимость передачи сигнала на отключение из конца линии к началу, в подстанцию.The disadvantages of this device are the impossibility of making covenants from breaking the phase conductors of a branched overhead line (two-phase or single-phase line), as well as the need to send a signal to disconnect from the end of the line to the beginning, to the substation.

Цель изобретени - расширение области использовани устройства путем обеспечени возможности его применени на лини х с ответвлени ми, содержащими неполное число фаз.The purpose of the invention is to expand the field of use of the device by allowing its use on branch lines containing an incomplete number of phases.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл защиты линии электропередачи с ответвлени ми от обрыва фазных провоцов, содержащее основные источники оперативного тока непромышленной частоты, включенные в коуце каждого защищаемого ответвлени линии электропередачи между фазными проводами и землей, а также установленные в начале линии электропередачи последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности , фильтр оперативной частоты, селективный усилитель, пороговый орган и исполнительный орган, введены дополнительные источники оперативного тока, установленные в начале линии электропередачи и включенные между фазными проводами и землей, причем Количество дополнительных источников выбрано из услови равенства общего количества основных и дополнительных источников, подключенных к каждой фазе, а фазные провода дополнительных источников пропущены через окно магнитопровода упом нутого трансформатора тока нулевой последовательности.The goal is achieved by the fact that a device for protection of a transmission line with branches against breakage of phase conductors, containing the main sources of operating current of non-industrial frequency, included in the cable of each protected branch of the transmission line between the phase conductors and ground, and installed in series at the beginning of the transmission line included zero-sequence current transformer, operating frequency filter, selective amplifier, threshold organ and executive body, introducing Additional sources of operating current, installed at the beginning of the power line and connected between the phase wires and ground, are indicated, the Number of additional sources being selected from the condition of equality of the total number of primary and secondary sources connected to each phase, and the phase wires of the additional sources are passed through the magnetic field of the said zero sequence current transformer.

На чертеже изображена схема защиты от обрыва фазных проводов воздушной линии, состо щей из трехфазно магистрали, однофазного и двухфазного ответвлений.The drawing shows a protection circuit against breakage of the phase conductors of an overhead line consisting of a three-phase line, single-phase and two-phase taps.

Силовой трансформатор 1 с помощью исполнительного органа 2 соединён г; воздушной линией 3. На подстанции ( в начале линии ), устанавливаетс транс форматор тока нулевой последовательности 4, через окно которого проход т все фазные провода и нул.ёвой провод линии, а выход соединен с фильтром оперативной частоты 5, который св зан через селективный усили тель б и пороговый орган 7 с исполнительным органом 2. В конце линии 3 и в конце Кс1ждого ответвлени между каждым фазным проводом и землей включены одинаковые основные источники оперативного тока 8. Недостающие дл Создани симметрии оператив ных токов аналогичные дополнительные источники 9 присоединены к соот ветствующим фазам в начале линии, а присоедин ющие их к фазам провода проход т через окно трансформатора тока нулевой последовательности 4. Количество дополнительных источников 9 выбрано из услови равенства общего количества источников оперативного тока.Power transformer 1 with the help of the executive body 2 is connected g; by the air line 3. At the substation (at the beginning of the line), a zero-sequence current transformer 4 is installed, through which window all phase wires and the neutral wire of the line pass, and the output is connected to an operating frequency filter 5, which is connected through a selective force Body b and threshold body 7 with executive body 2. At the end of line 3 and at the end of X1 each branch, the same main sources of operating current 8 are connected between each phase conductor and ground 8. Those that are missing for creating operational current symmetry are s additional sources 9 are connected to the corresponding phases in the beginning of the line and guides them attached to the phases of wires pass through the residual current transformer window 4. The number of additional sources 9 is selected from the condition that the total number of control current sources.

Устройство работает следукицим образом.The device works in the following way.

В нормальном режиме оперативные токи нёпромшпленнбй частоты в каждой фазе в начале линии равны по величине и сдвинуты друг относительно ДРУ га на +120 эл.град, вследствие чего сигнал на оперативной частоте, снимаемый с выходных зажимов .трансформатора тока нулевой последовательности 4 отсутствует. Лини 3 находитс под нап жением и снабжает электроэнергией потребителей.In the normal mode, the operational currents of the frequency-spanned frequency in each phase at the beginning of the line are equal in magnitude and shifted relative to DRU ha by +120 e.grad, resulting in a signal at the operating frequency removed from the output terminals of the zero-sequence current transformer 4 is absent. Line 3 is under pressure and provides electricity to consumers.

При обрыве одного или двух фазных проводов в любом месте защищаемой воздушной линии 3 нарушаетс симметри оперативных токов, поэтому по вл етс сигнал на оперативной частоте на выход щих зажимах трансформатора тока 4, который выдел етс фильтром 5 и усиливаетс селективным усилителем б, подающим сигнал на срабатывание порогового органа 7 и отключение исполнительного органа 2 Исполнительный орган 2 представл ет собой автоматический выключатель . Источники оперативного тока 8 и 9 в простейшем случае представл ют собой цепь, состо щую из после довательно соединенных диода и резистора , в однополупериодном выпр м ленном токе которой содержитс значительна составл каца второй гармоники (ЮйГц), котора и принимает о в качестве оперативного тока, апоскольку фазные напр жени сети сдвинуты по фазе друг относительно друга на +120 эл. град,, то операти ные токи источников 100 Гц,разных фаз оказываютс также сдвинуты ли по фазе друг относительно друга на +120 эл.град. Стабильность npoNftjmленной частоты (50+0,1 Гц ) и жесткость св зи пофазе оперативного тока с напр жением сети обеспечивае высокую стабильность частоты оперативного ,2 Гц ),а следова- Тельно, и высокую надежность и четкость работы устройства эаизиты. Воз можно включение параллельно резисто конденсатора, что значительно увеличивает содержание второй гармоники при неизменной потребл емой активной мощности за счет увеличени амплитуды выпр мленного тока,- Применение искусственной системы токов на оперативной частоте, протекающих по трем фазным проводам и земле и обладак цих свойствами симметрии независимо от величины рабочих токов в фазных провоДс1х и углов между ними, позвол ет расширить область применени защиты, воздушной линии от обрыва фазных проводов, так как в этом случае можно осуществить защиту от обрыва ,как одного, так и двух фазных проводов воздушной линии 0,38 кВ какой бы разветвленной она ни была. Использование устройства позвол ет выполнить надежную защиту трехфазной разветвленной воздушной линии от обрыва одного и двух фазных проводов. Безопасность людей и животных при случайном прикосновении к оборванному проводу обеспечиваетс путем автоматического отключени повреждений линии.If one or two phase wires are broken anywhere in the protected air line 3, the symmetry of the operational currents is broken, therefore a signal appears at the operating frequency at the output terminals of the current transformer 4, which is extracted by the filter 5 and amplified by a selective amplifier b threshold authority 7 and shutdown of actuator 2 Executive authority 2 is a circuit breaker. Sources of operating current 8 and 9 in the simplest case are a circuit consisting of a successively connected diode and a resistor, in a half-wave rectified current of which contains a significant component of the second harmonic (YHz), which takes about as the operating current, apokolku phase network voltages are shifted in phase relative to each other by +120 e. hail ,, then the operational currents of the sources of 100 Hz, of different phases are also shifted in phase relative to each other by +120 eh grades. The stability of the npoNftjm frequency (50 + 0.1 Hz) and the rigidity of the connection, in terms of the operating current with the mains voltage, ensures high frequency stability of the operative, 2 Hz), and therefore, high reliability and accuracy of the device operation. It is possible to switch in parallel resistor of the capacitor, which significantly increases the content of the second harmonic at a constant consumed active power due to an increase in the amplitude of the rectified current. - The use of an artificial system of currents at the operating frequency flowing through three phase wires and earth and having symmetry properties regardless of the magnitude of the working currents in the phase conductors and the angles between them, allows to expand the field of application of protection, overhead line from the breakage of the phase wires, as in this case it is possible to carry out protection against breakage of both one and two phase conductors of a 0.38 kV overhead line, however extensive it may be. The use of the device allows reliable protection of the three-phase branched overhead line against the breakage of one and two phase wires. The safety of people and animals in case of accidental contact with a broken wire is ensured by automatically disabling line damage.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC TRANSMISSION LINES WITH BRANCHES FROM THE TERMINATION OF PHASE WIRES, containing. · Main sources of operating current of non-industrial frequency included at the end of each protected branch of the transmission line between phase wires and ground, as well as series-connected current transformer installed at the beginning of the transmission line, zero current transformer operating frequency filter, selective amplifier, threshold organ and executive organ, characterized in that, in order to expand the area and use, additional operational current sources are introduced, installed at the beginning of the power line and connected between the phase wires and ground, and the number of additional sources is selected from the condition of equality of the total number of main and additional sources connected to each phase, and the phase wires of additional sources are passed through the window magnetic circuit of said zero sequence current transformer.