RU186665U1 - Device for protection against arc surges in a distribution network - Google Patents
Device for protection against arc surges in a distribution network Download PDFInfo
- Publication number
- RU186665U1 RU186665U1 RU2018133688U RU2018133688U RU186665U1 RU 186665 U1 RU186665 U1 RU 186665U1 RU 2018133688 U RU2018133688 U RU 2018133688U RU 2018133688 U RU2018133688 U RU 2018133688U RU 186665 U1 RU186665 U1 RU 186665U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- substation
- transformer
- unit
- Prior art date
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
-
- 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
- H02H3/20—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 excess voltage
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, может быть использована для резистивного заземления нейтрали сетей средних классов напряжения и направлена на повышение надежности устройства за счет исключения возникновения перенапряжения на линии электропередачи вследствие возникновения перемежающейся дуги. Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети содержит блок контроля напряжения, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1 и представляющий собой блок определения режима замыкания (БОРЗ) 2. Первый выход БОРЗ 2 подключен к первому входу интегратора 3, выход которого подключен к первому входу сумматора 4, ко второму входу которого подключен блок измерения емкостного тока 5, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1. Второй выход БОРЗ 2 подключен к элементу «Время» 6, первый выход которого выполнен с возможностью подключения к блоку релейной защиты РЗ 7 трансформаторной подстанции, второй выход элемента «Время» 6 связан с диспетчерским пультом, а третий выход подключен ко второму входу интегратора 3. Выход сумматора 4 подключен ко входу блока управления коммутатором, выполненного в виде АЦП 8, выход которого соединен с первым входом блока коммутаторов 9, к выходу которого подсоединен заземляющий резистор 10 в виде электродов, выполненных с возможностью углубления в землю. Второй вход блока коммутаторов 9 подключен к нейтрали нейтралеобразующего трансформатора 11, высшая обмотка которого выполнена с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1. 1 ил.The utility model relates to electrical engineering, can be used for resistive grounding neutral networks of medium voltage classes and is aimed at improving the reliability of the device by eliminating the occurrence of overvoltage on the power line due to the occurrence of an alternating arc. The device for protection against arc overvoltages in the distribution network contains a voltage control unit configured to connect to the low voltage buses of the power transformer of substation 1 and which is a block for determining the short circuit mode (BORZ) 2. The first output of BORZ 2 is connected to the first input of integrator 3, the output which is connected to the first input of the adder 4, to the second input of which is connected a capacitive current measuring unit 5, configured to connect a power transformer to the low voltage buses substation formatter 1. The second output of BORZ 2 is connected to the “Time” element 6, the first output of which is configured to connect a transformer substation to the relay protection relay of relay protection unit 7, the second output of the “Time” 6 element is connected to the control room, and the third output is connected to the second integrator input 3. The output of the adder 4 is connected to the input of the switch control unit, made in the form of an ADC 8, the output of which is connected to the first input of the switch unit 9, the output of which is connected to the grounding resistor 10 in the form of electrodes, with the possibility of deepening into the ground. The second input of the switch unit 9 is connected to the neutral of the neutral transformer 11, the higher winding of which is made with the possibility of connecting to the low voltage buses of the power transformer of the substation 1. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для резистивного заземления нейтрали сетей средних классов напряжения.The utility model relates to electrical engineering and can be used for resistive grounding neutral networks of medium voltage classes.
Известно устройство для резистивного заземления нейтрали сети (патент РФ №171479, опубл. 01.06.2017, МПК Н02Н 9/08), содержащее заземляющий резистор, выполненный в виде электродов, расположенных в почве, блок коммутаторов, блок управления коммутатором, блок-анализатор измерения сопротивления грунта.A device is known for resistive grounding of a network neutral (RF patent No. 171479, publ. 06/01/2017, IPC Н02Н 9/08) containing a grounding resistor made in the form of electrodes located in the soil, a switch unit, a switch control unit, a measurement analyzer unit soil resistance.
Недостатком настоящего технического решения является низкая надежность вследствие неадаптивности к быстро меняющемуся значению емкостного тока сети в режиме однофазного замыкания на землю.The disadvantage of this technical solution is the low reliability due to non-adaptability to the rapidly changing value of the capacitive current of the network in the single-phase earth fault mode.
Наиболее близким но технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сети с изолированной нейтралью (патент РФ №2024150, опубл. 30.11.1994, МПК Н02Н 9/08), содержащее однофазный трансформатор, первичная обмотка которого включена между нейтралью и землей, а во вторичную обмотку включен резистор через коммутатор, снабженный блоком управления, дополнительную вторичную обмотку однофазного трансформатора, логический элемент И, к входам которого подключены выходы пороговых блоков, дополнительный резистор с коммутатором и устройством его управления, подключенными к вторичной обмотке однофазного трансформатора параллельной основному резистору с коммутатором, второй логический элемент И, логические элементы ВРЕМЯ, НЕ.The closest but technical essence to the proposed utility model is a device for protection against arc overvoltages in a network with isolated neutral (RF patent No. 2024150, publ. 30.11.1994, IPC Н02Н 9/08), containing a single-phase transformer, the primary winding of which is connected between the neutral and ground, and a resistor is connected to the secondary winding through a switch equipped with a control unit, an additional secondary winding of a single-phase transformer, a logic element And, to the inputs of which the outputs of threshold blocks are connected, will complement flax resistor switch and its control unit connected to a secondary winding of the single-phase transformer primary resistor parallel with the switch, a second AND gate, the logic elements TIME NO.
Недостатком настоящего технического решения является низкая надежность из-за развития перемежающегося горения дуги при уменьшении емкости сети.The disadvantage of this technical solution is the low reliability due to the development of intermittent arc burning while reducing network capacity.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является стабилизация горения заземляющей дуги при однофазном замыкании на землю в условиях уменьшения емкости сети.The technical task of the proposed utility model is the stabilization of the combustion of the grounding arc during a single-phase earth fault in a decrease in network capacity.
Технический результат заключается в повышении надежности устройства для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети за счет исключения возникновения перенапряжения на линии электропередачи вследствие возникновения перемежающейся дуги.The technical result consists in increasing the reliability of the device for protection against arc overvoltages in the distribution network by eliminating the occurrence of overvoltage on the power line due to the occurrence of an alternating arc.
Это достигается тем, что известное устройство для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети, содержащее блок контроля напряжения, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции, элемент «Время», блок управления коммутатором, блока коммутаторов, заземляющий резистор и нейтралеобразующий трансформатор, высшая обмотка которого выполнена с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции, снабжено интегратором, сумматором и блоком измерения емкостного тока, при этом блок контроля напряжения выполнен в виде блока определения режима замыкания (БОРЗ), первый выход которого подключен к первому входу интегратора, выход которого подключен к первому входу сумматора, ко второму входу которого подключен блок измерения емкостного тока, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции, второй выход БОРЗ подключен к элементу «Время», первый выход которого выполнен с возможностью подключения к блоку релейной защиты РЗ трансформаторной подстанции, второй выход элемента «Время» связан с диспетчерским пультом, а третий выход подключен ко второму входу интегратора, выход сумматора подключен ко входу блока управления коммутатором, который выполнен в виде АЦП, выход которого соединен с первым входом блока коммутаторов, к выходу которого подсоединен заземляющий резистор, который выполнен в виде электродов, выполненных с возможностью углубления в землю, второй вход блока коммутаторов подключен к нейтрали нейтралеобразующего трансформатора.This is achieved by the fact that the known device for protection against arc overvoltages in a distribution network, comprising a voltage control unit configured to connect a substation power transformer to the low voltage buses, a Time element, a switch control unit, a switch unit, a grounding resistor and a neutralizing transformer , the highest winding of which is made with the possibility of connecting to the low voltage buses of the power transformer of the substation, is equipped with an integrator, adder and bl com capacitive current measurement, while the voltage control unit is made in the form of a circuit mode determination unit (BORZ), the first output of which is connected to the first input of the integrator, the output of which is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the capacitive current measurement unit, made with the ability to connect a substation power transformer to the low voltage buses, the second BORZ output is connected to the “Time” element, the first output of which is configured to connect to the relay protection relay transformer substation, the second output of the “Time” element is connected to the control panel, and the third output is connected to the second input of the integrator, the output of the adder is connected to the input of the switch control unit, which is made in the form of an ADC, the output of which is connected to the first input of the switch unit, to the output of which connected grounding resistor, which is made in the form of electrodes made with the possibility of deepening into the ground, the second input of the switch unit is connected to the neutral of the neutral transformer.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено устройство для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a device for protection against arc surges in the distribution network.
Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети содержит блок контроля напряжения, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1 и представляющий собой блок определения режима замыкания (БОРЗ) 2. Первый выход БОРЗ 2 подключен к первому входу интегратора 3, выход которого подключен к первому входу сумматора 4, ко второму входу которого подключен блок измерения емкостного тока 5, выполненный с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1.The device for protection against arc overvoltages in the distribution network contains a voltage control unit configured to connect to the low voltage buses of the power transformer of
Второй выход БОРЗ 2 подключен к элементу «Время» 6, первый выход которого выполнен с возможностью подключения к блоку релейной защиты РЗ 7 трансформаторной подстанции, второй выход элемента «Время» 6 связан с диспетчерским пультом, а третий выход подключен ко второму входу интегратора 3. Выход сумматора 4 подключен ко входу блока управления коммутатором, выполненного в виде АЦП 8, выход которого соединен с первым входом блока коммутаторов 9, к выходу которого подсоединен заземляющий резистор 10 в виде электродов, выполненных с возможностью углубления в землю.The second output of BORZ 2 is connected to the element “Time” 6, the first output of which is made with the possibility of connecting to the relay
Второй вход блока коммутаторов 9 подключен к нейтрали нейтралеобразующего трансформатора 11, высшая обмотка которого выполнена с возможностью подключения к шинам низкого напряжения силового трансформатора подстанции 1.The second input of the
Все элементы устройства выполнены комплектно, соединены сборочными операциями (пайкой и болтовым соединением) па предприятии-изготовителе, расположены в едином корпусе устройства (представляя собой единую конструкцию), которое установлено в помещении трансформаторной подстанции.All elements of the device are completed, connected by assembly operations (soldering and bolting) at the manufacturer, located in a single device housing (representing a single structure), which is installed in the transformer substation.
Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети работает следующим образом.A device for protection against arc surges in a distribution network works as follows.
В нормальном режиме сигнал с блока измерения емкостного тока 5 поступает на второй вход сумматора 4. На первом входе сумматора 4 сигнал отсутствует, так как на первый вход интегратора 3 в нормальном режиме сигнал с первого выхода БОРЗ 2 не поступает. Таким образом, на вход АЦП 8 поступает сигнал, тождественно равный емкостному току IC, основываясь на котором АЦП 8 подает сигнал на первый вход блока коммутаторов 9, обеспечивая необходимую величину сопротивления заземляющего резистора 10 RN по условию IR=IC посредством подключения либо отключения части электродов заземляющего резистора 10.In normal mode, the signal from the capacitive
При любом изменении емкости сети изменяется величина входного сигнала на АЦП 8, который, в свою очередь, автоматически изменяет величину сопротивления заземляющего резистора 10 RN, а, следовательно, и тока IR, что обеспечивает ограничение дуговых перенапряжений. Это позволяет адаптировать величину сопротивления заземляющего резистора 10 к изменяющимся параметрам сети и оптимизирует его работу, исключая возможность необоснованного завышения тока, проходящего через заземляющий резистор 10.With any change in the network capacitance, the value of the input signal to the
При возникновении режима замыкания на землю с перемежающимся характером горения дуги с первого выхода БОРЗ 2 подается сигнал па первый вход интегратора 3, начинается его заряд с увеличением сигнала, поступающего на первый вход сумматора 4 с соответствующим изменением комбинирующих сигналов на АЦП 8 и увеличением тока заземляющего резистора 10 IR. Если при увеличении тока характер горения дуги становится устойчивым, должен отработать блок релейной защиты РЗ 7 трансформаторной подстанции и отключить линию, при этом с третьего выхода элемента «Время» 6 на второй вход интегратора 3 подается сигнал «Сброс», который обнуляет значение выходного сигнала интегратора 3. Таким образом, в результате работы устройства обеспечивается стабилизация горения дуги, что исключает возможность развития перенапряжений на линии и повышает эффективность работы релейной защиты.In the event of a ground fault mode with an alternating nature of arc burning from the first output of
Если срабатывание блока релейной защиты РЗ 7 трансформаторной подстанции не происходит, спустя выдержку времени, заданную блоком «Время» 6, с его первого выхода подается сигнал на принудительное отключение блока релейной защиты РЗ 7, со второго входа уходит сигнал на диспетчерский пульт о возникновении аварии и неисправности блока релейной защиты РЗ 7, с третьего выхода на второй вход интегратора 3 подается сигнал «Сброс», который обнуляет значение выходного сигнала интегратора 3. Таким образом, обеспечивается принудительное отключение поврежденного участка даже в условиях неисправности блока релейной защиты РЗ 7. При этом перегрева или термического разрушения заземляющего резистора, из-за длительного прохождения через него тока замыкания, не происходит благодаря углублению электродов резистора в почву, что улучшает отвод тепла.If the relay protection block of
Использование полезной модели позволяет повысить надежность работы устройства для защиты от дуговых перенапряжений в распределительной сети за счет исключения перенапряжений на линии, возникающих вследствие перемежающейся дуги, адаптирования его режима работы в реальном времени к изменениям конфигурации сети, а также повышения термической стойкости заземляющего резистора.Using the utility model allows to increase the reliability of the device for protection against arc overvoltages in the distribution network by eliminating line overvoltages arising from the intermittent arc, adapting its real-time operation mode to changes in the network configuration, as well as increasing the thermal resistance of the grounding resistor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133688U RU186665U1 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | Device for protection against arc surges in a distribution network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018133688U RU186665U1 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | Device for protection against arc surges in a distribution network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186665U1 true RU186665U1 (en) | 2019-01-29 |
Family
ID=65270042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018133688U RU186665U1 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | Device for protection against arc surges in a distribution network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186665U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779147C1 (en) * | 2022-06-01 | 2022-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Arc overvoltage protection device for single-phase earth fault |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2024150C1 (en) * | 1991-11-18 | 1994-11-30 | Валентин Ефимович Поляков | Arc surge protection device for insulated neutral networks |
CN203850813U (en) * | 2014-05-14 | 2014-09-24 | 陈禾 | Overvoltage-inhibiting integrated protection device suitable for 12-45kV electrical networks |
RU171479U1 (en) * | 2017-02-03 | 2017-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Resistive grounding device |
-
2018
- 2018-09-25 RU RU2018133688U patent/RU186665U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2024150C1 (en) * | 1991-11-18 | 1994-11-30 | Валентин Ефимович Поляков | Arc surge protection device for insulated neutral networks |
CN203850813U (en) * | 2014-05-14 | 2014-09-24 | 陈禾 | Overvoltage-inhibiting integrated protection device suitable for 12-45kV electrical networks |
RU171479U1 (en) * | 2017-02-03 | 2017-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Resistive grounding device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779881C1 (en) * | 2022-04-29 | 2022-09-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for limiting arc surges in networks with compensation of capacitive earth fault currents |
RU2779147C1 (en) * | 2022-06-01 | 2022-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Arc overvoltage protection device for single-phase earth fault |
RU2803647C1 (en) * | 2023-05-25 | 2023-09-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for detecting compensation mismatch in ground fault mode for controlling protective resistor in compensated networks |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102381846B1 (en) | Series compensator and control method | |
US9800171B2 (en) | Protection system for DC power transmission system, AC-DC converter, and method of interrupting DC power transmission system | |
EP2541715B1 (en) | Dc power supply insulation fault detection circuit | |
US9054557B2 (en) | Voltage balancing of symmetric HVDC monopole transmission lines after earth faults | |
CN104221239B (en) | For the device of the electric power transfer in control HVDC transmission system | |
CN204089187U (en) | A kind of Surge Protector | |
CN106066450A (en) | There is the insulation monitor of voltage monitoring and method based on it | |
CN105098748A (en) | Surge protector and method for enhancing temporary overvoltage endurance thereof | |
CN104756338A (en) | Circuit interruption device | |
Karthikeyan et al. | Simulation and analysis of faults in high voltage DC (HVDC) power transmission | |
US9851403B2 (en) | Safety device and method for an electric installation | |
KR102128442B1 (en) | Apparatus for protecting OLTC of main transformer | |
US8482893B2 (en) | Integrated photovoltaic source circuit combiner and protection subsystem | |
US8643985B2 (en) | Photovoltaic bipolar to monopolar source circuit converter with frequency selective grounding | |
KR101907951B1 (en) | Hvdc system and controlling method thereof | |
RU186665U1 (en) | Device for protection against arc surges in a distribution network | |
JP5455430B2 (en) | Leakage prevention monitoring system | |
Kaiser et al. | Safety considerations for the operation of bipolar DC-grids | |
US20120287544A1 (en) | Isolation-type ac fault current limited circuit | |
Liu et al. | A topology of the multi-port DC circuit breaker for multi-terminal DC system fault protection | |
WO2024077658A1 (en) | Energy dissipation apparatus and switch-in control method therefor | |
GB2558655A (en) | Fault-tolerant solid state power controller | |
RU168498U1 (en) | DEVICE FOR THE PROTECTION OF ELECTRIC NETWORKS OF THE MIDDLE CLASS OF VOLTAGE FROM SINGLE-PHASE CIRCUIT TO THE GROUND | |
CN203217026U (en) | Single-phase ground fault wire selection system of small current grounding system | |
KR20130026691A (en) | Device and method for grounding the neutral |