SU1206873A1 - Device for protection of aerial electric power line - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к защите Бездушных линий напр жением 0,38 кВThis invention relates to the protection of Heartless lines with a voltage of 0.38 kV.

от обрьгаа фазных проводов и может быть использовано в городских и from phase to phase wires and can be used in urban and

.сельских сет х, состо ощх из воздушных линий, дл  обнаружени  обрыва проводов в лини х, питающих однофазную или смешанную нагрузку с тре фазными электродвигател ми, оборудованные защитой от неполнофазных режимов. Кроме того, изобретение может примен тс  дл  защиты от обрыво проводов воздушных линий с пофазным управлением, питающих осветительную нагрузку.Rural networks consisting of overhead lines for detecting wire breaks in lines supplying single-phase or mixed loads with three-phase electric motors, equipped with protection against incomplete-phase modes. In addition, the invention can be applied to protect against wire breaks of overhead lines with phase control supplying the lighting load.

Цель изобретени  - обеспечение работоспособности защиты при обрывах фазы в питающей сети и технологическом пофазном отключении защищаемой воздушной линии.The purpose of the invention is to ensure the protection performance in case of phase breaks in the supply network and technological phase-by-phase disconnection of the protected air line.

На чертеже показана функциональна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Питающий трансформатор 1 с помощью коммутационного аппарата 2, выполненного из трех однополюсных автоматов или контакторов, св зан с воздушной линией, в конце которой присоединен первый источник 3 тока непромышленной частоты. В начале линии установлен трансформатор 4 тока нулевой последовательности, подключенный через трансреактор 5 к блоку 6 защиты, состо щего из последовательно включенных фильтра оперативной частоты, селективного усилител  , порогового и исполнительного органов. К выходным зажимам коммутационного аппарата 2 присоединен второй источник 7 тока непромышпён- ной частоты, обща  точка которого через первичную обмотку компенсирующего трансформатора 8 тока св зана с , а вторична  обмотка включена встречно-параллельно вторичной обмотке трансформатора 4 тока.A supply transformer 1 is connected to an overhead line, at the end of which a first source 3 of non-industrial current is connected, via a switching device 2 made of three single-pole automators or contactors. At the beginning of the line, a zero-sequence current transformer 4 is installed, connected via transreactor 5 to protection unit 6, consisting of a series-connected operating frequency filter, a selective amplifier, a threshold and an executive unit. The output terminals of the switching device 2 are connected to a second non-industrial frequency source 7, the common point of which is connected to the secondary winding through the primary winding of the compensating transformer 8 and the secondary winding is connected counter-parallel to the secondary winding of the current transformer 4.

В нормальном режиме работы воздушной линии 0,38 .кВ существует напр жение между каждым фазным проводом и землей, которое прикладываетс  к цепочкам диод-резистор источников 3 и 7 тока. Через эти цепочки протекают импульсы тока отрицательной пол рности, совпадающие с напр жением той фазы, к которой подключены диоды с резисторами,In the normal operation of the 0.38kV overhead line, there is a voltage between each phase wire and ground that is applied to the diode-resistor 3 and 7 current circuit. Negative polarity current pulses flow through these chains, coinciding with the voltage of the phase to which the diodes with resistors are connected,

Однополупериодный ток содержит noi-fflMO посто нной составл ющей еще первую, вторую, четвертую и т.д.The half-wave current contains noi-fflMO constant, also the first, second, fourth, etc.

068732068732

гармоники. Перва  гармоника тока равна 50 Гц. Все другие гармоники тока имеют соответственно удвоенную учетверенную и т.д. частоту тока.harmonics. The first current harmonic is 50 Hz. All other current harmonics have quadruples correspondingly doubled, etc. current frequency

5 Токи непрокьшшенной частоты,5 currents of not frequency,

создаваемые цепочками диод-резистор, при одинаковых по величине резисторах образуют симметричную трехфазную систему токов непромьшшеннойcreated by the chains of the diode-resistor, with the same size of the resistors form a symmetrical three-phase system of currents of uninterrupted

10 частоты как у первого, так и у второго источников тока. Следовательно, сумма мгновенных токов первого источника 3 тока, протекающих по фазным проводам воздушной линии10 frequencies for both the first and second current sources. Therefore, the sum of the instantaneous currents of the first current source 3 flowing through the phase conductors of the overhead line

15 (первичной обмотке TTH1I) , и второго источника 7 тока, протекающих по первичной обмотке компенсирующего трансформатора 8 тока, равна нулю. Поэтому сигнал на непромышленной15 (primary winding TTH1I), and the second current source 7 flowing through the primary winding of the compensating current transformer 8, is zero. Therefore, the signal on the non-industrial

20 частоте, снимаемьй с трансреактора 5, отсутствует. Блок защиты не срабатывает. Лини  находитс  под напр жением.20 frequency, removed from the transreactor 5, is absent. The protection block does not work. Line is under voltage.

При обрыве одного или двух прово25 дов воздушной линии электропередачи результирующий ток источника 7 на непромышленной частоте близок к нулю. Сигнал на непромышленной частоте во вторичной обмотке трайсWhen one or two wires of an overhead power line are broken, the resulting current of source 7 at a non-industrial frequency is close to zero. A signal at a non-industrial frequency in the secondary circuit

форматора 4 тока определ етс  действием двух или одной цепочки диод- резистор первого источника 3 тока. Этот сигнал проходит через трансреактор 5 и вызывает срабатывание выходного реле блока 6 защиты и от- ключение коммутационного аппарата 2.current format 4 is determined by the action of two or one chain diode-resistor of the first current source 3. This signal passes through the transreactor 5 and triggers the output relay of the protection unit 6 and switches off the switching device 2.

При обрыве фазы в питающей сети или отключении одного или двух фазных проводов, например, при управлении наружным освещением исчезает напр жение на одном или двух проводах защищаемой линии. Следовательно,; нарушаетс  симметри  токов непромьш- ленной частоты, создаваемых первым и вторым источниками тока. В этом случае по первичной обмотке трансреактора 5 проходит разность токов создаваема  обоими источниками 3 и 7 тока. Так как в источниках в работе будет одинаковое число цепочек диод-резистор, то вторичные токи компенсирующего трансформатора 8 тока и трансформатора 4 тока нулевой последовательности равны. Результирующий ток, проход щий по первичной обмотке трансреактора 5, близок к нулю. Благодар  этому сигнал на опеативной .частоте на выходе блрка 6 защиты отсутствует. Воздушна  лини When the phase is disconnected in the supply network or one or two phase conductors are disconnected, for example, when controlling the external lighting, the voltage on one or two wires of the protected line disappears. Consequently,; the symmetry of currents of ancillary frequency created by the first and second current sources is violated. In this case, the primary winding of the transreactor 5 passes the current difference created by both current sources 3 and 7. Since the sources in the work will have the same number of diode-resistor chains, the secondary currents of the compensating current transformer 8 and the zero sequence current transformer 4 are equal. The resulting current passing through the primary winding of the transreactor 5 is close to zero. Due to this, there is no signal at the operating frequency at the output of protection block 6. Air line

находитс  под напр жением, снабжа  электроэнергией потребители.is under voltage supplying electricity to consumers.

Дл  уменьшени  расхода энергии на создание компенсирующего тока сопротивлени  источника 7 тока могут быть выбраны больше сопротивлений источника 3 тока. При этом необходимо вьтолнить условиеTo reduce the energy consumption for creating a compensating current for the resistance of the current source 7, more resistances of the current source 3 can be selected. At the same time it is necessary to fulfill the condition

R, R. S- -- --S--- R, R. S- - --S ---

W,i,THn W« KTT.  W, i, THn W “KTT.

итипthe type

и W -pYHn соответственгде Wand W -pYHn respectively where W

но число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора тока нулевой последовательности.but the number of turns of the primary and secondary windings of the zero-sequence current transformer.

WW

1 VrTT1 VrTT

и Wg -р - соответственнand Wg -p - respectively

число витков первичной и вторичной обмоток компенсирующего трансформа- тора тока.the number of turns of the primary and secondary windings of the compensating current transformer.

Как известно оборвавпшйс  провод наход щийс  под напр жением, всегда тредставл ет опасность дл  людей и животных, поэтому дл  исключени  опасности поражени  электрическим током необходимо отключение поврежденной линии.As is well known, a broken wire under voltage always poses a danger to people and animals, therefore, to eliminate the danger of electric shock, it is necessary to disconnect the damaged line.

При неполнофазном режиме в питающей сети или отключении одной из фаз защищаемой воздушной линии возможен обрыв фазных проводов, наход  щихсй под напр жением и отключенных от источника напр жени .In the case of an incomplete phase mains supply or the disconnection of one of the phases of the protected overhead line, the phase conductors that are under voltage and are disconnected from the voltage source may break.

Если произошел обрьш фазного провода , наход щегос , под напр жением j то нарушаетс  равенство вторичных токов компенсирующего трансформатора 8 тока и трансформатора 4 тока нулевой последовательности. Это вызвано тем, что у источника 3 в работе находитс  ,меньшее число цепочек диод-резистор. Таким образом, через первичную обмотку трансреактора 5 пройдет результирующий ток, вызывающий срабатывание выходного реле блока защиты и отключение поврежденной линии.If there is a failure of the phase conductor under voltage j, the equality of the secondary currents of the compensating current transformer 8 and the zero-sequence current transformer 4 is violated. This is because the source 3 has a smaller number of diode-resistor circuits in operation. Thus, through the primary winding of the transreactor 5 will pass the resulting current, triggering the output relay of the protection unit and disconnecting the damaged line.

Если произошел обрыв фазного провода отключенного от источникаIf there is a break in the phase wire disconnected from the source

Редактор Г.ВолковаEditor G. Volkova

Составитель Л.ВаськоваCompiled by L.Vaskova

Техред М.Пароцай Корректор Л.ПилнпенкоTehred M. Parotsay Proofreader L. Pilnpenko

Заказ 8726/55 Тираж би Подписное ВНИШШ Государственного кo штeтa СССРOrder 8726/55 Circulation Bi Subscription VNIShState State Committee of the USSR

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d, 4/5

Филиал 1ШП Патент,г.Ужгород, ул.Проект.на  , 4Branch 1SP Patent, Uzhgorod, Project.na st., 4

5five

напр жени , то при его контакте с оставшимис  в работе проводами он также оказываетс  под напр жением и  вл етс  очагом электротравм. Рас- 5 смотрим два случа  обрыва фазного провода, а именно оборвавшийс  провод соединен с источником 3 тока и оборвавшийс  провод соединен с питающей подстанцией.voltage, then when it is in contact with the remaining wires in operation, it is also under voltage and is a source of electrical injuries. Consider two cases of a phase wire break, namely, a broken wire is connected to a current source 3 and a broken wire is connected to a supply substation.

0 I0 I

В первом случае, когда оборвавшийс  провод соединен с источником 3 тока, нарушаетс  равенство токоё, создаваемых первым и вторым источниками тока, так как к одной из фаз линии будут подключены две цепочки диод-резистор источника 3. В результате через первичную обмотку трансреактора пройдет ток непро- мьиштенной частоты, которьм вызывает срабатывание выходного реле блока saiiHiTh и отключение поврежденной линии.In the first case, when the broken wire is connected to the current source 3, the equality of the current generated by the first and second current sources is violated, since two chains of the source 3 diode-resistor will be connected to one of the line phases. As a result, a non-current will flow through the primary winding of the transreactor - the frequency of the frequency that triggers the output relay of the saiiHiTh block and turns off the damaged line.

5 Во втором случае, когда оборвавшийс  провод соединен с трансформаторной подстанцией, к одной из фаз ЛИНИ15 будут подключен две цепочки диод-резистор второго источника 7 тока. Ток цепочки диод-резистор, св занной с поврежденным проводом, проходит от шин подстанции к месту контакта, а затем возвращаетс  к ишнам подстанции по исправному ф аз- ному проводу. Поэтому ток данной5 In the second case, when the broken wire is connected to a transformer substation, two chains of a diode-resistor of the second current source 7 will be connected to one of the phases LINI15. The current of the diode-resistor circuit connected to the damaged wire travels from the busbars of the substation to the point of contact, and then returns to the substation's targets via a serviceable electrical wire. Therefore, the current is given

5 цепочки на трансформатор тока нулевой последовательности не воздействует . Так как количество цепочек, подключенных к линии у первого и5 chains on the current transformer zero sequence does not affect. Since the number of chains connected to the line at the first and

00

00

второго источников тока различно.The second current source is different.

.pQ услоБие кo meнcaции токов, илдук- THps et-ibtx во вторичных обмотках ТТНП, и трансформатора 7 тока на непромьш)- ленной частоте нарушаетс . На вход блока защиты приходит сигнал, вызывающий срабатывание выходного реле и отключение поврежденной линии ..pQ conditions for the currents, idduk-THps et-ibtx in the secondary windings of the TTPD, and the current transformer 7 at a non-continuous frequency is violated. The input of the protection unit receives a signal that triggers the output relay and disconnects the damaged line.

Claims (1)

Авторское свидетельство СССР |№ 1035715, кл. Н 02 Н 5/10, 1982. _Λ ! УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ ОБРЫВА ПРОВОДОВ, содержащее первый источник тока непромышленной частоты, состоящий из цепочек последовательно соединенных диодов и резисторов, присоединенных в конце линии электропередачи между каждой фазой и землей, USSR copyright certificate | No. 1035715, cl. H 02 H 5/10, 1982. _Λ ! DEVICE FOR PROTECTING AN ELECTRIC TRANSMISSION AIR LINE FROM A WIRE BREAKTHROUGH, containing a first non-industrial frequency current source consisting of chains of series-connected diodes and resistors connected at the end of a power line between each phase and ground, SU .„,1206873 второй источник тока непромышленной частоты, выполненный аналогично первому и присоединенный в начале линии, последовательно включенные трансформатор тока нулевой последовательности, фильтр оперативной частоты, селективный усилитель, пороговый и исполнительный органы, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работоспособности защиты при обрывах фазы в питающей сети и технологическом пофазном отключении проводов защищаемой воздушной линии, второй источник тока непромышленной частоты подключен к трем фазам сети, а между его общей точкой и землей включен вновь введенный компенсирующий трансформатор тока, вторичная обмотка которого включена встречнопараллельно с вторичной обмоткой трансформатора тока нулевой последовательности.SU. „, 1206873 second non-industrial frequency current source, made similarly to the first one and connected at the beginning of the line, zero-sequence current transformer connected in series, operational frequency filter, selective amplifier, threshold and actuator, characterized in that, in order to ensure the protection operation at phase breaks in the supply network and technological phase-by-phase disconnection of the wires of the protected overhead line, the second non-industrial frequency current source is connected to the three phases of the network, and between About common point and ground, the newly introduced compensating current transformer is switched on, the secondary winding of which is turned on in parallel with the secondary winding of the zero sequence current transformer.