способ защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю

Формула изобретения

Способ защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю, заключающийся в том, что контролируют состояние изоляции сети и токи нулевой последовательности в отходящих линиях, отличающийся тем, что при снижении уровня изоляции сети, формируют цепь для кратковременного протекания тока двойного замыкания на землю, при этом контролируют изменение токов нулевой последовательности в отходящих линиях, и если в момент протекания тока двойного замыкания на землю происходит изменение тока нулевой последовательности в одной из отходящих линий, формируют сигнал на отключение этой линии по факту ее замыкания на землю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).

Известен способ защиты трехфазной сети от ОЗЗ, когда наряду с общим устройством неселективной сигнализации, контролирующим состояние изоляции в системе данного напряжения, предусматривается селективная защита на каждом присоединении. Данная защита выполняется с включением реле на фильтр тока нулевой последовательности и приходит в действие благодаря прохождению по поврежденному участку тока нулевой последовательности, обусловленного емкостью всей электрически связанной сети, без учета емкости поврежденной линии. Ток в обмотке реле появляется только при ОЗЗ, он пропорционален току нулевой последовательности, в нормальном режиме и при междуфазных коротких замыканиях через обмотку реле протекает только ток небаланса. Для выполнения защиты в качестве фильтра тока нулевой последовательности применяются трехтрансформаторный, а также однотрансформаторный фильтры тока нулевой последовательности [В.А. Андреев, Е.В. Бондаренко. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. - М.: Высш. шк., 1975. Стр.70-71, 140-141 - прототип].

Недостатком известного способа является его неселективная работа, т.к. очень трудно осуществить защиту с использованием фильтра тока нулевой последовательности, отстроенную от токов небаланса, но достаточно чувствительную к ОЗЗ.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение селективности защиты от ОЗЗ за счет получения и использования дополнительных информационных признаков.

Указанная задача решается благодаря тому, что в известном способе защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю, заключающемся в том, что контролируют состояние изоляции сети и токи нулевой последовательности в отходящих линиях, согласно изобретению при снижении уровня изоляции сети формируют цепь для кратковременного протекания тока двойного замыкания на землю, при этом контролируют изменение токов нулевой последовательности в отходящих линиях, и если в момент протекания тока двойного замыкания на землю происходит изменение тока нулевой последовательности в одной из отходящих линий, формируют сигнал на отключение этой линии по факту ее замыкания на землю.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена структурная схема защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю.

Схема (см. чертеж) содержит: силовой трансформатор 1, вводной автоматический выключатель 2, шины низковольтного напряжения 3, устройство контроля изоляции 4, блок контроля и управления 5, указатель номера линии с ОЗЗ 6, отходящие линии 17, 18 и 19, коммутируемые трехфазными выключателями 7, 8 и 9, однофазные выключатели 10 и 11, датчики тока (фильтры тока нулевой последовательности) 12, 13, 14, датчик тока 15, токоограничивающее сопротивление 16.

Предлагаемый способ работает следующим образом.

При возникновении ОЗЗ в любой из линий трехфазной сети, например в линии 17, в фазе А, устройство контроля изоляции 4, подключенное к шинам низковольтного напряжения 3 силового трансформатора 1, регистрирует появление напряжения нулевой последовательности и формирует соответствующий сигнал. Сигнал поступает на блок контроля и управления 5, который выдает команду одному из выключателей 10 или 11, для кратковременного включения неповрежденной фазы, в данном случае фазы С, шин низковольтного напряжения 3 на землю через токоограничивающее сопротивление 16, т.е. формируется цепь для протекания тока двойного замыкания на землю.

При появлении одновременно двух сигналов, сигнала от датчика тока (фильтра тока нулевой последовательности) 12 линии 17, о изменении тока, и сигнала от датчика тока 15, о протекании тока двойного замыкания на землю, поступающих на блок контроля и управления 5, последний формирует сигнал выключателю 7 на отключение линии 17 по факту ее ОЗЗ. Номер линии с ОЗЗ отображается указателем номера линии 6.

Если при отсутствии сигнала о изменении тока от датчиков тока (фильтров тока нулевой последовательности) 12, 13 и 14 отходящих линий 17, 18 и 19 на блок контроля и управления 5 поступает только один сигнал от датчика тока 15 о протекании тока двойного замыкания на землю, то он формирует сигнал на выключение вводного выключателя 2 по факту ОЗЗ на шинах низковольтного напряжения 3 силового трансформатора 1.

Предлагаемый способ обеспечивает селективную защиту трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю, что позволяет повысить надежность электроснабжения и безопасность потребителей.