RU2798464C1 - Method for automatic elimination of overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral - Google Patents

Method for automatic elimination of overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral Download PDF

Info

Publication number
RU2798464C1
RU2798464C1 RU2022133602A RU2022133602A RU2798464C1 RU 2798464 C1 RU2798464 C1 RU 2798464C1 RU 2022133602 A RU2022133602 A RU 2022133602A RU 2022133602 A RU2022133602 A RU 2022133602A RU 2798464 C1 RU2798464 C1 RU 2798464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
transformer
low
switching
contacts
Prior art date
Application number
RU2022133602A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Качанов
Вадим Алексеевич Чернышов
Алина Сергеевна Даровых
Геннадий Владимирович Лукьянов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2798464C1 publication Critical patent/RU2798464C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to relay protection and automation of electrical networks and is intended to automatically remove overvoltage in an electrical network with an isolated neutral without disconnecting overhead lines (OHL) with a single-phase ground fault (SPGF). Each of OHL outgoing from the power source is connected through an isolation transformer. For an isolation transformer, the possibility of synchronous switching of the primary and secondary windings according to the star scheme is provided by means of the first switching device with remote control. The contacts of the first switching device are open in the normal state of the electrical network. At the same time, phase-by-phase shunting of the input and output terminals of the isolating transformer is provided by means of normally closed contacts of the second switching device with remote control. The contacts of the second switching device open when a double ground fault current (DGF) flows in OHL with SGF, during a short-term connection to the ground of one of the two phases of the low-voltage busbars of the power transformer through a low-resistance grounding resistor. Simultaneously with this normally open contact of the second switching device ensure that the neutral of the secondary winding of the isolation transformer supplying power to OHL with SGF is connected to the ground through a high-resistance resistor. After elimination of SGF on OHL, a command is formed to remotely return the contacts of the first and second switching devices to their original position, thereby ensuring the connection of the restored OHL to the power source bypassing the isolating transformer.
EFFECT: increasing the reliability of the power grid equipment, as well as ensuring high reliability and safety of power supply to consumers.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к релейной защите и автоматике электрических сетей и предназначено для автоматического устранения перенапряжения в электрической сети с изолированной нейтралью без отключения воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) с однофазным замыканием на землю (ОЗНЗ).The invention relates to relay protection and automation of electrical networks and is intended to automatically eliminate overvoltage in an electrical network with an isolated neutral without disconnecting overhead power lines (OHTL) with a single-phase ground fault (OZNZ).

Известен способ определения ВЛЭП с ОЗНЗ в электрических сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в регистрации напряжения нулевой последовательности на шинах низковольтного напряжения силового трансформатора, при появлении которого включают на землю одну из фаз шин низковольтного напряжения через токоограничивающее сопротивление и, если в момент включения этой фазы через токоограничивающее сопротивление не протекает ток, то эту фазу отключают и включают на землю любую другую фазу через токоограничивающее сопротивление, при этом контролируют одновременно с этим появление тока двойного замыкания на землю (ДЗНЗ) в одной из отходящих ВЛЭП, а при его появлении делают вывод о том, что в этой линии произошло ОЗНЗ (Патент РФ №2294585, МПК Н02Н 3/16, публ. 2007 г.).A known method for determining the overhead power line with OZZZ in electric networks with an isolated neutral, which consists in registering the zero sequence voltage on the low-voltage busbars of a power transformer, when it appears, one of the phases of the low-voltage busbars is connected to the ground through a current-limiting resistance and, if at the time of switching on this phase through If the current-limiting resistance does not flow, then this phase is turned off and any other phase is connected to the ground through the current-limiting resistance, while at the same time, the appearance of a double ground fault current (DZNZ) in one of the outgoing overhead power lines is controlled, and when it appears, it is concluded that that OZNZ occurred in this line (RF Patent No. 2294585, IPC H02N 3/16, publ. 2007).

Недостатком известного способа является то, что при возникновении на ВЛЭП ОЗНЗ элементы электрически связанной сети испытывают на себе перенапряжение, обусловленное повышением напряжения на двух неповрежденных фазах относительно земли в корень из трех раз, что значительно снижает ресурс задействованных коммутационных аппаратов и линейной изоляции, при этом повышается вероятность возникновения более опасного аварийного режима - ДЗНЗ как в процессе определения ВЛЭП с ОЗНЗ, так и в дальнейшем, если ВЛЭП с ОЗНЗ оставляют в работе на время отыскания места повреждения, что в значительной степени снижает надежность и безопасность электроснабжения потребителей. При отключении ВЛЭП с ОЗНЗ оперативным персоналом или релейной защитой и автоматикой (при возникновении ДЗНЗ) персонал оперативно-выездной бригады зачастую испытывает трудности при отыскании места возникновения повреждения на ВЛЭП, что существенно увеличивает время перерыва в электроснабжении потребителей.The disadvantage of the known method is that when an OZZNZ occurs on the overhead power line, the elements of an electrically connected network experience an overvoltage due to an increase in voltage on two undamaged phases relative to the ground by the root of three times, which significantly reduces the resource of the involved switching devices and linear insulation, while increasing the probability of occurrence of a more dangerous emergency mode - ERS, both in the process of determining the overhead transmission line with OZNZ, and in the future, if the OHL with OZZNZ is left in operation for the time of finding the place of damage, which significantly reduces the reliability and safety of power supply to consumers. When switching off the overhead power line with OZNZ by operational personnel or relay protection and automation (in the event of an OZNZ), the personnel of the operational-field team often experience difficulties in finding the location of the damage on the OPL, which significantly increases the interruption time in the power supply of consumers.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы электросетевого оборудования, а также повышение надежности и безопасности электроснабжения потребителей.The technical objective of the invention is to improve the reliability of the power grid equipment, as well as to improve the reliability and safety of power supply to consumers.

Техническая задача достигается благодаря тому, что в известном способе определения ВЛЭП с ОЗНЗ в электрических сетях с изолированной нейтралью, заключающемся в том, что при возникновении ОЗНЗ в любой из ВЛЭП, регистрируют появление напряжения нулевой последовательности на шинах низковольтного напряжения силового трансформатора, при этом включают на землю одну из двух фаз шин низковольтного напряжения через токоограничивающее сопротивление, обеспечивая протекание тока ДЗНЗ в отходящей ВЛЭП с ОЗНЗ, согласно изобретения, каждую из ВЛЭП, отходящих от источника питания подключают через разделительный трансформатор, для которого обеспечивают возможность синхронной коммутации первичной и вторичной обмоток по схеме "звезда", посредством первого коммутационного аппарата с дистанционным управлением, контакты которого в нормальном состоянии электрической сети разомкнуты, при этом обеспечивают пофазное шунтирование входных и выходных выводов разделительного трансформатора посредством нормально замкнутых контактов второго коммутационного аппарата с дистанционным управлением, размыкающихся при протекании тока ДЗНЗ в ВЛЭП с ОЗНЗ, во время кратковременного включения на землю одной из двух фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора через низкоомный заземляющий резистор, одновременно с этим, посредством нормально разомкнутых контактов "первого" коммутационного аппарата обеспечивают синхронную коммутацию первичной и вторичной обмоток трансформатора по схеме "звезда", а нормально разомкнутым контактом "второго" коммутационного аппарата обеспечивают включение на землю через высокоомный резистор нейтрали вторичной обмотки разделительного трансформатора, питающего ВЛЭП с ОЗНЗ, после устранения на ВЛЭП ОЗНЗ формируют команду на дистанционное возвращение контактов "первого" и "второго" коммутационных аппаратов в исходное положение, обеспечивая тем самым подключение восстановленной ВЛЭП к источнику питания в обход разделительного трансформатора.The technical problem is achieved due to the fact that in the well-known method for determining the overhead power line with OZNZ in electrical networks with isolated neutral, which consists in the fact that when OZZZ occurs in any of the OHL, the appearance of a zero-sequence voltage on the low-voltage voltage buses of the power transformer is recorded, while switching on earth one of the two phases of the low-voltage busbars through the current-limiting resistance, ensuring the flow of the ERS current in the outgoing overhead power line with the OZNZ, according to the invention, each of the overhead lines outgoing from the power source is connected through an isolating transformer, for which the possibility of synchronous switching of the primary and secondary windings is provided according to the scheme "star", by means of the first switching device with remote control, the contacts of which are open in the normal state of the electrical network, while providing phase-by-phase shunting of the input and output terminals of the isolating transformer by means of normally closed contacts of the second switching device with remote control, opening when the ERS current flows into the overhead power line with OZNZ, during a short-term connection to the ground of one of the two phases of the low-voltage busbars of the power transformer through a low-resistance grounding resistor, at the same time, through the normally open contacts of the "first" switching device, synchronous switching of the primary and secondary windings of the transformer is ensured according to the "star" scheme, and the normally open contact of the "second" switching device is used to connect to the ground through a high-resistance neutral neutral of the secondary winding of the isolation transformer supplying the overhead power line with OZNZ, after eliminating the OZNZ on the OHL, a command is formed to remotely return the contacts of the "first" and "second" switching devices to their original position , thereby ensuring the connection of the restored overhead power line to the power source bypassing the isolating transformer.

Технический результат заключается в повышении надежности работы электросетевого оборудования, а также обеспечении высокой надежности и безопасности электроснабжения потребителей.The technical result is to increase the reliability of the power grid equipment, as well as to ensure high reliability and safety of power supply to consumers.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена схема устранения перенапряжения в электрической сети с изолированной нейтралью без отключения ВЛЭП с ОЗНЗ, отходящей от источника питания.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a scheme for eliminating overvoltage in an electrical network with an isolated neutral without turning off the overhead power line with an OZZZ, departing from the power source.

Схема содержит источник питания с фазами А, В и С, являющийся силовым трансформатором 1, аппараты 2-4 автоматической защиты, шины 5 низковольтного напряжения, устройство 6 неселективного контроля изоляции, блок 7 автоматического управления, однофазные выключатели 8 и 9, датчики 10-13 тока, низкоомный заземляющий резистор 14, высокоомный заземляющий резистор 15, разделительные трансформаторы 16 и 17, первые дистанционно управляемые коммутационные аппараты 18 и 19, синхронно коммутирующие схему соединения "звезда" для первичной и вторичной обмоток разделительных трансформаторов 16 и 17, контакты которых в нормальном режиме электрической сети разомкнуты, вторые дистанционно управляемые коммутационные аппараты 20 и 21, обеспечивающие пофазное шунтирование входных и выходных выводов разделительных трансформаторов 16 и 17, посредством нормально замкнутых контактов, а также обеспечивающий включение на землю нейтрали вторичной обмотки разделительных трансформаторов 16 и 17 через высокоомный заземляющий резистор 15, ВЛЭП 22 и 23. На схеме обозначены путь 24 протекания тока однофазного замыкания на землю при высокоомном резистивном замыкании нейтрали высокоомного заземляющего резистора 15 и путь 25 кратковременного протекания тока при двойном замыкании на землю через низкоомный заземляющий резистор 14.The circuit contains a power source with phases A, B and C, which is a power transformer 1, automatic protection devices 2-4, low-voltage tires 5, a non-selective insulation control device 6, an automatic control unit 7, single-phase switches 8 and 9, sensors 10-13 current, low-resistance grounding resistor 14, high-resistance grounding resistor 15, isolating transformers 16 and 17, the first remotely controlled switching devices 18 and 19, synchronously switching the star connection for the primary and secondary windings of isolating transformers 16 and 17, whose contacts are in normal mode the electrical network is open, the second remotely controlled switching devices 20 and 21, which provide phase-by-phase shunting of the input and output terminals of the isolation transformers 16 and 17, by means of normally closed contacts, and also ensure that the neutral of the secondary winding of the isolation transformers 16 and 17 is connected to the ground through a high-resistance grounding resistor 15 , VTL 22 and 23. The diagram shows the path 24 of the current flow of a single-phase ground fault with a high-resistive resistive circuit of the neutral of the high-resistance grounding resistor 15 and the path 25 of the short-term current flow with a double ground fault through a low-resistance grounding resistor 14.

Фазы А, В и С низковольтного напряжения силового трансформатора 1 подключены к аппарату 2 автоматической защиты, к которому, в свою очередь, подключены шины 5 низковольтного напряжения. К шинам 5 низковольтного напряжения подключены аппараты 3 и 4 автоматической защиты, к каждому из которых параллельно подключены, соответственно, по два коммутационных аппарата 18 и 19 и 20 и 21, изменяющие порядок-чередования фаз А, В и С, подключенных, соответственно, к ВЛЭП 22 и 23, питающих потребителей. Аппараты 3 и 4 автоматической защиты подключены к фазам разделительных трансформаторов 16 и 17, при включении в работу которых отходящие от силового трансформатора 1 ВЛЭП 22 и 23 теряют гальваническую связь с другими элементами разветвленной электрически связанной сети. Цепи управления коммутационных аппаратов 18 - 21 подключены к блоку 7 автоматического управления. Устройство 6 неселективного контроля изоляции подключено к шинам 5 низковольтного напряжения, его сигнальная обмотка подключена к блоку 7 автоматического управления. Каждый из однофазных выключателей 8 и 9 подключен, соответственно, к разным фазам шин 5 низковольтного напряжения и низкоомному заземляющему резистору 14 и в результате кратковременного поочередного включения формирует путь 24 протекания тока однофазного замыкания на землю при высокоомном резистивном заземлении нейтрали резистора 15, и высокоомному заземляющему резистору 15 и в результате кратковременного поочередного включения формирует путь 25 кратковременного протекания тока двойного замыкания на землю через низкоомный резистор 14. Цепи управления однофазных выключателей 8 и 9 подключены к блоку 7 автоматического управления. Датчик 10 тока подключен в разрыв цепи между низкоомным заземляющим резистором 14 и каждым из однофазных выключателей 8 и 9, а его измерительная обмотка подключена к блоку 7 автоматического управления. Датчики 10-13 тока, подключены в разрыв цепи каждой из фаз ВЛЭП 22 и 23, их измерительные обмотки подключены к блоку 7 автоматического управления. Нейтрали вторичных обмоток разделительных трансформаторов 16 и 17 подключаются к высокоомному заземляющему резистору 15 через датчик 11 тока и нормально разомкнутые контакты вторых дистанционно управляемых коммутационных аппаратов 20 и 21, соответственно.The low-voltage phases A, B and C of the power transformer 1 are connected to the automatic protection device 2, to which, in turn, the low-voltage busbars 5 are connected. Automatic protection devices 3 and 4 are connected to the low-voltage buses 5, each of which is connected in parallel, respectively, with two switching devices 18 and 19 and 20 and 21, which change the order of the phases A, B and C, connected, respectively, to VTL 22 and 23 supplying consumers. Devices 3 and 4 of automatic protection are connected to the phases of isolation transformers 16 and 17, when switched on, the overhead power lines 22 and 23 leaving the power transformer 1 lose galvanic connection with other elements of an extensive electrically connected network. The control circuits of the switching devices 18 - 21 are connected to the automatic control unit 7. Device 6 non-selective insulation control is connected to the tires 5 low voltage, its signal winding is connected to the block 7 automatic control. Each of the single-phase switches 8 and 9 is connected, respectively, to different phases of the low-voltage busbars 5 and the low-resistance grounding resistor 14 and, as a result of short-term alternate switching, forms a single-phase earth fault current path 24 with high-resistive grounding of the neutral of the resistor 15, and a high-resistance grounding resistor 15 and, as a result of short-term switching on, forms a path 25 for the short-term current flow of a double fault to the ground through a low-resistance resistor 14. The control circuits of single-phase switches 8 and 9 are connected to the automatic control unit 7. The current sensor 10 is connected to a break in the circuit between the low-resistance grounding resistor 14 and each of the single-phase switches 8 and 9, and its measuring winding is connected to the automatic control unit 7. The current sensors 10-13 are connected to the open circuit of each of the phases of the high-voltage power lines 22 and 23, their measuring windings are connected to the automatic control unit 7. The neutrals of the secondary windings of isolation transformers 16 and 17 are connected to a high-resistance grounding resistor 15 through the current sensor 11 and the normally open contacts of the second remotely controlled switching devices 20 and 21, respectively.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

При возникновении ОЗНЗ любой из фаз на одной из ВЛЭП, отходящих от силового трансформатора 1, например, в фазе А ВЛЭП 23 устройство 6 неселективного контроля изоляции, подключенное к шинам 5 низковольтного напряжения силового трансформатора 1, регистрирует появление напряжения нулевой последовательности и формирует сигнал. Сигнал поступает на блок 7 автоматического управления, который поочередно выдает команду однофазным выключателям 8 и 9 на однократное кратковременное включение на землю соответственно фаз А и С шин 5 низковольтного напряжения через низкоомный заземляющий резистор 14 и в результате кратковременного поочередного включения формирует путь 24 протекания тока однофазного замыкания на землю при высокоомном резистивном заземлении нейтрали резистора 15, и через высокоомный заземляющий резистор 15 и в результате кратковременного поочередного включения формирует путь 25 кратковременного протекания тока двойного замыкания на землю через низкоомный резистор 14. При кратковременном включении фазы С на землю через низкоомный заземляющий резистор 14 в отходящей от источника питания ВЛЭП 23 с ОЗНЗ, в фазе А, имеющей повреждение изоляции, будет кратковременно протекать ток ДЗНЗ по пути 25. При этом датчики 10 и 13 тока одновременно формируют достоверный сигнал блоку 7 автоматического управления о протекании в отходящей от силового трансформатора 1 ВЛЭП 23 тока ДЗНЗ по пути 25. Получив сигнал с датчиков 10 и 13 тока, блок 7 автоматического управления формирует сигнал первому дистанционно управляемому коммутационному аппарату 19 на коммутацию схемы соединения «звезда» для первичной и вторичной обмоток разделительного трансформатора 17. Одновременно с этим блок 7 автоматического управления формирует сигнал второму дистанционно управляемому коммутационному аппарату 21 на пофазное шунтирование входных и выходных выводов разделительного трансформатора 17, а также на включение на землю нейтрали вторичной обмотки разделительного трансформатора 17 через высокоомный заземляющий резистор 15. При включении в работу разделительного трансформатора 17 отходящая от силового трансформатора 1 ВЛЭП 23 с ОЗНЗ теряет гальваническую связь с другими элементами разветвленной электрически связанной сети, что приводит к устранению существующего аварийного режима, характеризующегося воздействием перенапряжения на ее элементы относительно земли.In the event of an OZZZ of any of the phases on one of the overhead power lines outgoing from the power transformer 1, for example, in phase A of the overhead power line 23, the non-selective insulation control device 6 connected to the low-voltage busbars 5 of the power transformer 1 registers the appearance of a zero-sequence voltage and generates a signal. The signal is fed to the automatic control unit 7, which in turn issues a command to the single-phase switches 8 and 9 for a single short-term switching to the ground, respectively, of the phases A and C of the low-voltage tires 5 through a low-resistance grounding resistor 14 and, as a result of a short-term alternate switching, forms a path 24 for the flow of a single-phase fault current to the ground with high-resistance resistive grounding of the neutral of resistor 15, and through a high-resistance grounding resistor 15 and as a result of short-term alternate switching, forms a path 25 for a short-term double-fault current flow to ground through a low-resistance resistor 14. When phase C is switched on for a short time to ground through a low-resistance grounding resistor 14 V outgoing from the power supply VLEP 23 with OZZNZ, in phase A, which has insulation damage, the current OZNZ will briefly flow along path 25. At the same time, current sensors 10 and 13 simultaneously form a reliable signal to the automatic control unit 7 about the flow in the outgoing from power transformer 1 VLEP 23 ERS current along the path 25. Having received a signal from current sensors 10 and 13, the automatic control unit 7 generates a signal to the first remotely controlled switching device 19 to switch the star connection circuit for the primary and secondary windings of the isolation transformer 17. At the same time, the automatic control unit 7 control generates a signal to the second remotely controlled switching device 21 for phase-by-phase shunting of the input and output terminals of the isolation transformer 17, as well as for switching on the neutral of the secondary winding of the isolation transformer 17 through a high-ohmic grounding resistor 15. VTL 23 with OZZZ loses galvanic connection with other elements of an extensive electrically connected network, which leads to the elimination of the existing emergency mode, characterized by the effect of overvoltage on its elements relative to the ground.

Включение на землю нейтрали вторичной обмотки разделительного трансформатора 17 через высокоомный заземляющий резистор 15 существенно повышает надежность функционирования ВЛЭП 23 с ОЗНЗ, особенно если она характеризуется низким уровнем технического состояния, имеет большую протяженность и разветвленность, а также если процесс отыскания ОЗНЗ занимает достаточно длительный период времени, вследствие влияния особенностей рельефа местности, неблагоприятных погодно-климатических факторов или темного времени суток.Connecting the neutral of the secondary winding of the isolation transformer 17 to the ground through a high-resistance grounding resistor 15 significantly increases the reliability of the operation of the high-voltage power line 23 with OZNZ, especially if it is characterized by a low level of technical condition, has a large length and branching, and also if the process of finding OZZZ takes a sufficiently long period of time, due to the influence of terrain features, adverse weather and climatic factors or the dark time of the day.

Сопротивление высокоомного заземляющего резистора 15 должно быть такой величины, чтобы свести к минимуму эффект накопления зарядов на неповрежденных фазах ВЛЭП 22 или 23 при возникновении на них дуговых перемежающихся ОЗНЗ. При этом перенапряжения на неповрежденных фазах В и С ВЛЭП 23 при повторных зажиганиях дуга не должны превышать значений (2,4 - 2,5) Uф.ном. (Л.Н. Паперный, В.П. Куличенков. Защита от атмосферных и внутренних перенапряжений в электроустановках напряжением 6 - 750 кВ: учебно-методическое пособие). Сопротивление низкоомного заземляющего резистора 14 должно быть такой величины, чтобы путь 25 кратковременного протекания тока при ДЗНЗ, протекающий по фазе с поврежденной изоляцией ВЛЭП 23, не приводил к срабатыванию ее аппарата 4 автоматической защиты, но в то же время был достаточным для его фиксации датчиком 13 тока. При устранении ОЗНЗ производят дистанционное возвращение контактов первого и второго коммутационных аппаратов в исходное положение, обеспечивая тем самым подключение восстановленной воздушной линии электропередачи к источнику питания в обход разделительного трансформатора.The resistance of the high-resistance grounding resistor 15 should be of such a value as to minimize the effect of charge accumulation on the undamaged phases of the high-voltage power lines 22 or 23 when arc intermittent OZZZ occurs on them. In this case, overvoltage on intact phases B and C of VTL 23 during repeated ignitions of the arc should not exceed the values (2.4 - 2.5) Uf.nom. (L.N. Paperny, V.P. Kulichenkov. Protection against atmospheric and internal overvoltages in electrical installations with a voltage of 6 - 750 kV: a teaching aid). The resistance of the low-resistance grounding resistor 14 must be of such a value that the path 25 of the short-term current flow during ERS, flowing in phase with damaged insulation of the high-voltage power line 23, does not lead to the operation of its automatic protection device 4, but at the same time is sufficient for its fixation by the sensor 13 current. When eliminating OZZZ, the contacts of the first and second switching devices are remotely returned to their original position, thereby ensuring the connection of the restored overhead power line to the power source bypassing the isolating transformer.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить надежность работы электросетевого оборудования, а также обеспечивает высокую надежность и безопасность электроснабжения потребителей, т.к. при возникновении ОЗНЗ на любой из ВЛЭП электрически связанной сети с изолированной нейтралью устраняется возможность появления перенапряжения на элементах сети (коммутационных аппаратах и линейных изоляторах), а отходящая ВЛЭП, имеющая ОЗНЗ, не отключается от источника питания и надежно функционирует.The proposed method can significantly improve the reliability of the power grid equipment, and also provides high reliability and safety of power supply to consumers, because. in the event of an OPD on any of the overhead power lines of an electrically connected network with an isolated neutral, the possibility of overvoltage on the network elements (switching devices and line insulators) is eliminated, and the outgoing OHL, which has an OPD, is not disconnected from the power source and functions reliably.

Claims (1)

Способ автоматического устранения перенапряжения при однофазном замыкании на землю в электрической сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что при возникновении однофазного замыкания на землю в любой из воздушных линий электропередачи регистрируют появление напряжения нулевой последовательности на шинах низковольтного напряжения силового трансформатора, при этом включают на землю одну из двух фаз шин низковольтного напряжения через низкоомный заземляющий резистор, обеспечивая протекание тока двойного замыкания на землю в отходящей воздушной линии электропередачи с однофазным замыканием на землю, отличающийся тем, что каждую из воздушных линий электропередачи, отходящих от источника питания, подключают через разделительный трансформатор, для которого обеспечивают возможность синхронной коммутации первичной и вторичной обмоток по схеме «звезда» посредством первого коммутационного аппарата с дистанционным управлением, контакты которого в нормальном режиме электрической сети разомкнуты, при этом обеспечивают пофазное шунтирование входных и выходных выводов разделительного трансформатора посредством нормально замкнутых контактов второго коммутационного аппарата с дистанционным управлением, размыкающихся при протекании тока двойного замыкания на землю в воздушной линии электропередачи с однофазным замыканием на землю во время кратковременного включения на землю одной из двух фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора через низкоомный заземляющий резистор, одновременно с этим посредством нормально разомкнутых контактов первого коммутационного аппарата обеспечивают синхронную коммутацию первичной и вторичной обмоток трансформатора по схеме «звезда», а нормально разомкнутым контактом второго коммутационного аппарата обеспечивают включение на землю через высокоомный заземляющий резистор нейтрали вторичной обмотки разделительного трансформатора, питающего воздушную линию электропередачи с однофазным замыканием на землю, после устранения на воздушной линии электропередачи однофазного замыкания на землю формируют команду на дистанционное возвращение контактов первого и второго коммутационных аппаратов в исходное положение, обеспечивая тем самым подключение восстановленной воздушной линии электропередачи к источнику питания в обход разделительного трансформатора.A method for automatically eliminating overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral, which consists in the fact that in the event of a single-phase ground fault in any of the overhead power lines, the appearance of a zero-sequence voltage on the low-voltage voltage buses of the power transformer is detected, while being connected to the ground one of the two phases of the low-voltage busbars through a low-resistance grounding resistor, ensuring the flow of a double earth fault current in the outgoing overhead power line with a single-phase earth fault, characterized in that each of the overhead power lines outgoing from the power source is connected through an isolating transformer, for which the possibility of synchronous switching of the primary and secondary windings according to the "star" scheme is provided by means of the first switching device with remote control, the contacts of which are open in the normal mode of the electrical network, while providing phase-by-phase shunting of the input and output terminals of the isolating transformer by means of normally closed contacts of the second switching device with remote control, opening when a double earth fault current flows in an overhead power line with a single-phase earth fault during a short-term earth connection of one of the two phases of the low-voltage busbars of the power transformer through a low-resistance earthing resistor, at the same time through normally open contacts of the first switching of the device provide synchronous switching of the primary and secondary windings of the transformer according to the "star" scheme, and the normally open contact of the second switching device ensures the connection to the ground through a high-resistance grounding resistor of the neutral of the secondary winding of the isolation transformer that feeds the overhead power line with a single-phase earth fault, after elimination on the overhead single-phase earth fault power lines form a command for remote return of the contacts of the first and second switching devices to their original position, thereby ensuring the connection of the restored overhead power line to the power source bypassing the isolating transformer.
RU2022133602A 2022-12-20 Method for automatic elimination of overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral RU2798464C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798464C1 true RU2798464C1 (en) 2023-06-23

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU936204A1 (en) * 1980-04-18 1982-06-15 Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Device for automatic compensation for single-phase fault-to-earth current and voltage
JPS5996829A (en) * 1982-11-19 1984-06-04 三菱電機株式会社 Ground controller for power system
SU1201945A1 (en) * 1984-07-23 1985-12-30 Украинское Отделение Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Сельэнергопроект" Device for automatic shutting of faulted phase in isolated neutral system
RU2016458C1 (en) * 1990-05-08 1994-07-15 Третьяк Борис Серафимович Gear for termination of ferro-resonance processes in networks with insulated neutral
RU2294585C1 (en) * 2005-10-31 2007-02-27 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) Method for determining line with ground contact in electric networks with isolated neutral
RU87580U1 (en) * 2009-06-22 2009-10-10 Ооо "Трансэнерго" ANTI-RESONANCE TRANSFORMER MEASURING DEVICE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU936204A1 (en) * 1980-04-18 1982-06-15 Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Device for automatic compensation for single-phase fault-to-earth current and voltage
JPS5996829A (en) * 1982-11-19 1984-06-04 三菱電機株式会社 Ground controller for power system
SU1201945A1 (en) * 1984-07-23 1985-12-30 Украинское Отделение Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Сельэнергопроект" Device for automatic shutting of faulted phase in isolated neutral system
RU2016458C1 (en) * 1990-05-08 1994-07-15 Третьяк Борис Серафимович Gear for termination of ferro-resonance processes in networks with insulated neutral
RU2294585C1 (en) * 2005-10-31 2007-02-27 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) Method for determining line with ground contact in electric networks with isolated neutral
RU87580U1 (en) * 2009-06-22 2009-10-10 Ооо "Трансэнерго" ANTI-RESONANCE TRANSFORMER MEASURING DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9673626B2 (en) Remote control and operation of LV distribution networks
US9054557B2 (en) Voltage balancing of symmetric HVDC monopole transmission lines after earth faults
CN110190591B (en) Automatic processing method and system for single-phase earth fault
CN111226363B (en) Method and device for identifying fault sections in a multi-terminal hybrid line
CN103746353A (en) Self-healing control system of intelligent distribution network and working method thereof
SE539916C2 (en) Method and device for disconnecting faults in mains
RU2311699C2 (en) Method and device for protecting power distribution networks against arcing short circuits
Yip et al. Fast self-healing control of faults in MV networks using distributed intelligence
EP2235805A1 (en) Control unit for safely re-enabling a ground fault interrupter
RU2798464C1 (en) Method for automatic elimination of overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral
RU2304334C1 (en) Method for protection of three-phase network with insulated center-tap from single-phase ground short-circuits
RU2638574C1 (en) Medium voltage substation
CN110212511A (en) 66kV arc suppression coil earthing system based on resistance strange land automatic switching
Wahlroos et al. Can compensated networks be an alternate solution to reduce the risk of ground faults causing forest fires?
CN109038513B (en) A kind of intelligent processing method of the broken string ground connection for failure phase transfer earthing or grounding means
Venkata et al. Advanced and adaptive protection for active distribution grid
KR19990083046A (en) Bus protection system for spot network type electric power receiving in stallation
RU2809770C1 (en) Method for converting spaced double earth fault to a single phase in networks with isolated neutral
GB2521143A (en) An improved ring main unit
RU2328800C1 (en) Method of remote disconnection of transmission line with ground fault and its identification in distributing grids with insulated neutral
RU2695643C1 (en) Method of transforming power supply systems tn-cs and tt and power supply system for implementing method with protective input heterogeneous communication switching device
RU2788519C1 (en) Method for disconnecting a damaged connection with a single-phase earth fault in networks with an isolated neutral
SU1138874A1 (en) Device for protecting against earth leakage in isolated neutral system
US11728638B2 (en) Normally open tie pulse testing
Sattari et al. High reliability electrical distribution system for industrial facilities