способ дистанционного отключения участка линии с замыканием на землю и его идентификации в распределительных сетях с изолированной нейтралью

Формула изобретения

Способ дистанционного отключения участка линии с замыканием на землю и его идентификации в распределительных сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что включают одну из фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора на землю через токоограничивающее сопротивление при появлении напряжения нулевой последовательности, при этом фиксируют увеличение тока в линии с замыканием на землю, отличающийся тем, что производят серию кратковременных периодичных включений этой фазы на землю, при этом фиксируют число пауз между кратковременными, периодичными увеличениями тока, появляющимися на участках отходящих линий, имеющих секционные выключатели, и, если оно равно порядковому номеру одного из участков при отсчете с конца линии, производят его отключение секционным выключателем, при этом по числу пауз между произведенными кратковременными периодичными включениями одной из фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора на землю, при котором произошло снижение тока в линии с замыканием на землю, идентифицируют соответствующий ему порядковый номер отключившегося участка этой линии с замыканием на землю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для дистанционного отключения участка линии с замыканием на землю (ЗНЗ) и его идентификации в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Известен способ определения линии с ЗНЗ в распределительных сетях с изолированной нейтралью, заключающийся в увеличении тока в линии с ЗНЗ в момент включения одной из фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора на землю через токоограничивающее сопротивление, производимого при появлении напряжения нулевой последовательности [Патент №2273938, кл. Н02J 13/00 от 10.04.2006 - прототип].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет дистанционно отключить и идентифицировать участок линии с ЗНЗ, в результате чего необходимо осуществлять осмотр данной линии с целью отыскания на ней ЗНЗ и только после этого производить ее отключение для ремонта. Процесс отыскания места ЗНЗ может занимать 2-5 часов. В течение этого времени вследствие перенапряжения может произойти двойное ЗНЗ в любом месте электрически связанной сети, а также существует большая опасность для находящихся вблизи места повреждения людей и домашнего скота.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей и безопасности электрической сети с изолированной нейтралью при возникновении в ней ЗНЗ.

Указанная задача решается благодаря тому, что в известном способе определения линии с ЗНЗ в распределительных сетях с изолированной нейтралью, заключающемся в увеличении тока в линии с ЗНЗ в момент включения одной из фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора на землю через токоограничивающее сопротивление, производимого при появлении напряжения нулевой последовательности, согласно изобретению производят серию кратковременных периодичных включений этой фазы на землю, при этом фиксируют число пауз между периодичными увеличениями тока, появляющимися на участках отходящих линий, имеющих секционные выключатели, и если оно (число пауз) равно порядковому номеру одного из участков, при отсчете с конца линии, производят его отключение секционным выключателем, при этом по числу пауз между произведенными периодичными, кратковременными включениями одной из фаз шин низковольтного напряжения силового трансформатора на землю, при котором произошло снижение тока в линии с ЗНЗ, идентифицируют соответствующий ему (числу пауз) порядковый номер отключившегося участка этой линии с ЗНЗ.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема дистанционного отключения участка линии с ЗНЗ и его идентификации в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Схема (см. чертеж) содержит силовой трансформатор 1, шины низковольтного напряжения 2, устройство контроля изоляции 3, блок коммутации и контроля 4, указатель номера отключившегося участка линии с ЗНЗ 5, однофазные выключатели 6 и 7, токоограничивающее сопротивление 8, отходящие линии 9, 10 и 11, коммутируемые трехфазными выключателями 12, 13 и 14, секционные выключатели 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, фиксаторы числа периодичных бросков тока 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, блоки управления секционными выключателями 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47.

Предлагаемый способ функционирует следующим образом.

При возникновении ЗНЗ на любом участке любой из линий, например на участке №2, линии 10, устройство контроля изоляции 3, подключенное к шинам низковольтного напряжения 2 силового трансформатора 1, регистрирует появление напряжения нулевой последовательности и формирует сигнал. Сигнал поступает на блок коммутации и контроля 4, который посылает сигнал одному из однофазных выключателей 6 или 7 для создания серии кратковременных периодичных включений одной из фаз, на землю, через токоограничивающее сопротивление, при котором в одной из линий появится увеличение тока, в нашем случае в момент первого кратковременного включения выключателя 7 увеличение тока произойдет в линии 10. Зафиксировав это увеличение, делается вывод, что ЗНЗ возникло именно в этой линии. При этом стоит отметить, что увеличение тока в линии 10 будет происходить до места ЗНЗ, т.е на участках №2-4. В начале каждого из участков этой линии установлены секционные выключатели, каждый из которых оборудован фиксатором бросков тока и блоком управления, обеспечивающими отключение секционного выключателя при определенном количестве пауз между периодичными увеличениями тока на данном участке. Причем количество пауз, при котором производится отключение участка, определяется его порядковым номером при отсчете с конца линии. При втором периодичном кратковременном включении одной из фаз, на землю, через токоограничивающее сопротивление, не один из участков №2-4 линии 10 не отключится, т.к одна пауза между двумя периодичными, кратковременными увеличениями тока не соответствует порядковому номеру ни одного из данных участков. При третьем периодичном кратковременном включении одной из фаз на землю, через токоограничивающее сопротивление произойдет отключение участка №2 секционным выключателем 19, т.к две паузы между тремя периодичными, кратковременными увеличениями тока на данном участке соответствуют его порядковому номеру.

После отключения участка №2 с ЗНЗ на линии 10 в момент, когда однофазный выключатель 7, осуществляющий серию кратковременных включений одной из фаз на землю, находится в выключенном состоянии, устройство контроля изоляции 3 формирует блоку коммутации и контроля сигнал о исчезновении напряжения нулевой последовательности, который в свою очередь формирует сигнал, запрещающий включение однофазным выключателям 6 и 7.

При этом по числу пауз между произведенными периодичными кратковременными включениями одной из фаз на землю через токоограничивающее сопротивление 8, при котором произошло снижение тока в линии с ЗНЗ, идентифицируют соответствующий ему (числу пауз) порядковый номер отключившегося участка этой линии, с ЗНЗ.

Блок коммутации и контроля 4 обеспечивает вышеизложенный алгоритм функционирования и посредством указателя 5 отображает информацию о номере отключившегося участка линии с ЗНЗ.

Предлагаемый способ повышает надежность электроснабжения потребителей и безопасность электрической сети с изолированной нейтралью за счет быстрого выделения из сети поврежденного участка с получением информации о его местонахождении.