SU1358031A1 - Arrangement for protection from earthing in electric network with insulated neutral - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  защиты электрических сетей с изолированной нейтралью от замыканий на землю. Цель изобретени  - повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напр жени  небаланса . При однофазных замыкани х на землю нагрузка на.трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе лиНИИ , из-за отсутстви  обратного провода резко мен етс . Это приводит к по влению разности потенциалов между нейтральными точками обмоток трансформаторов 7,8,9 тока и переменных резисторов 13,14,15. Исполнительньй орган срабатывает, подава  сигнал о наличии замыкани  на линии. При настройке величины сопротивлений п ере- менных резисторов 13,14,15 подбираютс  такими, чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности напр жение основной гармоники между нулевыми точками трансформаторов 7, 8,9 и переменных резисторов 13,14,15 равн лось бы нулю. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных трансформаторов тока 1,2,3 и сопро-, тивлени-  обмоток измерительных приборов 10,11,12 при изменении тока нагрузки линии от нул  до номинального измен етс  незначительно, напр жение основной гармоники небаланса практически остаетс  равным нулю. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает одновременно нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение осс 5Й ШЕв ТThe invention relates to the field of electrical engineering and is intended to protect electrical networks with insulated neutral from earth faults. The purpose of the invention is to improve the accuracy of work by compensating the main harmonic of the unbalance voltage. With single-phase ground-to-ground faults, the load on the current transformer installed in the damaged LINE phase changes abruptly due to the absence of a return wire. This leads to the appearance of a potential difference between the neutral points of the windings of the transformers 7,8.9 current and variable resistors 13,14,15. The actuator is triggered by signaling the presence of a closure on the line. When adjusting the resistance values of the variable resistors 13, 14, 15 are selected such that, in the absence of a zero-sequence current, the main harmonic voltage between the zero points of the transformers 7, 8.9 and variable resistors 13, 14, 15 would be zero. Since the current and angular errors of the measuring current transformers 1,2,3 and resistance to the windings of measuring devices 10,11,12 change little with the load current from zero to nominal, the voltage of the fundamental harmonic of the unbalance practically remains equal to zero. Thus, the proposed device provides at the same time the normal operation of current transformers and, consequently, a decrease in the rate of the 5S SHEV T

Description

13580311358031

новной гармоники напр жени  небалан- увеличение напр жени  на выходе филь- на выходе фильтра и значительное тра в режиме замыкани  на землю. 1 ил.unbalanced voltage unbalance- increase in voltage at the output of the filter at the output of the filter and significant tra in the ground circuit. 1 il.

1one

Изобретение относитс  к технике релейной защиты, а именно к устрой- ствам защиты от замыканий на землю в электрических сет х с изолированной нейтралью.The invention relates to a relay protection technique, namely to devices for protection against earth faults in electric networks with insulated neutral.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы путем компенсации основной гармоники напр жени  небаланса.The aim of the invention is to improve the accuracy of operation by compensating the fundamental harmonic of the unbalance voltage.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема устройства дл  защиты электрических се1 ей с изолированной нейтралью.The drawing shows a circuit diagram of a device for protecting an electrical serum with an insulated neutral.

Устройство состоит из трех трансформаторов 1-3 тока, установленных в фазах 4-6 линии электропередачи. К вторичным обмоткам 7-9, соединенным в полную звезду, подключены две полных звезды из посто нных резисторов 10-12 и переменных резисторов 13-15. Между нулевыми выводами резисторов 13-15 и обмоток 7-9 трансформаторов тока включен исполнительный орган 16..Величины сопротивлений посто нных; резисторов 10-12 принимаютс  не более известной величины сопротивлени  допустимой нагрузки на трансформаторы тока.The device consists of three current transformers 1-3, installed in phases 4-6 of the power line. Two full stars consisting of constant resistors 10–12 and variable resistors 13–15 are connected to the secondary windings 7–9, which are connected to a full star. Between the zero terminals of the resistors 13-15 and the windings 7-9 of current transformers, the executive body 16 is switched on. The values of the resistances of the constants; resistors 10-12 are taken as not more than the known value of the resistance of the permissible load on current transformers.

Минимал ьные значени  сопротивлений переменных резисторов 13-15 устанавливаютс  не менее, чем на пор док больше значений сопротивлений резисторов 10-12.The minimum resistance values of the variable resistors 13-15 are set to not less than an order of magnitude than the resistance values of the resistors 10-12.

В качестве резисторов 10-12 могут быть использованы токовые обмотки измерительных приборов, например амперметров и счетчиков активной энергии. Так как эти приборы в схемах защиты и измерений об зательно присутствуют то в делом устройство защиты еще более упрощаетс .As the resistors 10-12, current windings of measuring devices, such as ammeters and active energy meters, can be used. Since these devices are necessarily present in protection and measurement circuits, the protection device is even more simplified in the case.

В дальнейшем изложение ведетс  дл  схемы, где в качестве резисторов 10,11,13 используют обмотки измерительных приборов.Further, the presentation is carried out for a circuit where the windings of measuring instruments are used as resistors 10,11,13.

В нормальном режиме работы линии электропередачи режим работы трансформаторов тока с вторичными обмотками 7-9 определ етс  величиной тока в линии и сопротивлением измерительных приборов 10-12. Поскольку в диапазоне рабочих токов характеристики . трансформаторов 1-3 тока линейны, то при идентичности трансформаторов и одинаковых значени х сопротивлений измерительных приборов 10-12 разностьIn the normal mode of operation of the power line, the mode of operation of current transformers with secondary windings 7–9 is determined by the magnitude of the current in the line and the resistance of the measuring instruments 10–12. Because in the range of operating currents characteristics. current transformers 1-3 are linear, then if transformers are identical and the resistance values of measuring devices are the same 10-12, the difference

потенциалов между нейтральными точками вторичных обмоток 7-9 трансформаторов тока 1-3 и измерительных приборов 10-12 равна нулю. В св зи с этим отпадает необходимость в обратном проводе в схеме полной звезды.potentials between the neutral points of the secondary windings 7-9 current transformers 1-3 and measuring devices 10-12 is zero. In connection with this, there is no need for a return wire in a complete star circuit.

Потенциал нейтральной точки звезды переменных резисторов 13-15 можно мен ть, измен   величину сопротивлеНИИ резисторов. В устройстве величины сопротивлений переменных резисторов 13-15 при настройке подбираютс  такими , чтобы при отсутствии тока нулевой последовательности в линии напр жение основной гармоники между нейтрал ми вторичных обмоток 7-9 трансформаторов и переменных резисторов 13-15 равн лось нулю. Это легко удаетс  осуществить и в том случае,The potential of the star's neutral point of variable resistors 13-15 can be changed by changing the resistance value of the resistors. In the device, the values of the resistances of the variable resistors 13-15 during tuning are selected such that, in the absence of a zero sequence current in the line, the main harmonic voltage between the neutrals of the secondary windings 7-9 of the transformers and variable resistors 13-15 is zero. This is easily accomplished in the event that

когда характеристики измерительных трансформаторов 1-3 тока резко неидентичны. Поскольку токовые и угловые погрешности измерительных . трансформаторов 1-3 тока и сопротивлени  обмоток измерительных приборов 10-12 при изменении тока нагрузки линии от нул  до номинального измен ютс  незначительно, напр жение основной гармоники небаланса практически остаетс  равным нулю. Третью гармонику напр жени  небаланса фильтра токов нулевой последовательности можно легко отфильтровать в исполнительном органе 16 сwhen the characteristics of measuring current transformers 1-3 are sharply nonidentical. Since the current and angular error measuring. Current transformers 1-3 and winding resistances of measuring devices 10-12 vary slightly with changing line load current from zero to nominal, the voltage of the main harmonic of the unbalance practically remains equal to zero. The third harmonic of the voltage unbalance of the zero-sequence current filter can easily be filtered out in the executive 16 sec.

помощью, например, простого заграждающего RC-фильтра. Вли нием высших гармонических составл ющих, кратныхusing, for example, a simple fencing RC filter. The effect of higher harmonic components, multiples of

трем, из-за их малости можно пренебречь .three, because of their smallness can be neglected.

При однофазных замыкани х на землю нагрузка на трансформатор тока, установленный в поврежденной фазе линии, из-за отсутстви  обратного провода резко измен етс . Последнее приводит к по влению разности потенциалов между нейтральными токами обмоток 7-9 трансформаторов тока и переменных резисторов 13-15. На входе исполнительного органа по вл етс  напр жение, и он срабатывает, подава сигнал о наличии замыкани  на линии Дл  обеспечени  селективности действи  исполнительный орган выполн етс  направленным. Ток повреждени  в случае двойного замыкани  на землю, когда Тгочки повреждени  наход тс  на разных лини х распределительной сети имеет значительную величину (первое значение пор дка 1,5-2,0 кА), Это может привести к перенапр жени м на вторичных обмотках ТТ, а также к выходу из стро  устройства. Поэтому необходимо правильно подобрать параметры устройства, например исполнительный орган должен иметь разделительны трансформатор, обеспечивающий малое входное сопротивление, могут быть также использованы разр дники типа РБ-2.With single-phase earth faults, the load on the current transformer installed in the damaged phase of the line changes abruptly due to the absence of a return wire. The latter leads to the appearance of the potential difference between the neutral currents of the windings 7-9 of current transformers and variable resistors 13-15. A voltage appears at the input of the actuator, and it is triggered by signaling the presence of a short circuit on the line. To ensure the selectivity of the action, the actuator is directed. The fault current in the case of a double ground fault, when the fault strings on different lines of the distribution network have a significant value (the first value is about 1.5-2.0 kA). This can lead to overvoltages on the secondary windings of the CT, as well as exit from the device. Therefore, it is necessary to choose the correct parameters of the device, for example, the executive body should have a separating transformer providing a low input resistance, RB-2 arresters can also be used.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает одновременноThus, the proposed device provides simultaneously

Составитель Л.Васькова Редактор Л.Лангазо Техред А.Кравчук Корректор А.ОбручарCompiler L.Vaskova Editor L.Langazo Tehred A.Kravchuk Proofreader A.Obruchar

Заказ 6003/53 Тираж 618ПодписноеOrder 6003/53 Circulation 618 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

нормальный режим работы трансформаторов тока и, следовательно, снижение основной гармоники напр жени  небаланса на выходе фильтра, а также значительное увеличение напр жени  на выходе фильтра в режиме замыкани  на землю.normal operation of current transformers and, consequently, a decrease in the fundamental harmonic of the unbalance voltage at the filter output, as well as a significant increase in the voltage at the filter output in the ground circuit.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  защиты от замыканий на з-емлю в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее подключаемые к фазным проводам сети трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду, фазные выводы которых св заны с регулируемыми резисторами, соединенными в звезду , нулевой вывод которой подключен к одному выводу исполнительного органа , о т л.и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности работы путем компенсации основной гарМОНИКИ напр жени  небаланса, в него введены дополнительные три резистора, соединенные в звезду, выводы которой подключены к фазным выводам вторичных обмоток упом нутых трансформаторов ,тока, нулевой вывод которьк соединен с другим выводом исполнительного органа, при этом сопротивлени  регулируемых резисторов, по крайней мере на пор док больше сопротивлений дополнительных резисторов.A device for protection against short-circuits on the ground in an electrical network with an insulated neutral, containing current transformers connected to the phase conductors of the network, the secondary windings of which are connected in a star, the phase terminals of which are connected to adjustable resistors connected in a star, the zero output of which is connected to to one conclusion of the executive body, that is, so that, in order to increase the accuracy of work by compensating the basic harmonics of the unbalance voltage, an additional three resistors are inserted in it, nye a star, which pins are connected to phase terminals of the secondary windings of said transformers, current zero kotork output terminal connected to the other actuator body, wherein the resistance of the adjustable resistors, at least an order of magnitude greater resistance additional resistors.