×
11.06.2018
218.016.6153

Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение идентификации двойного замыкания на землю. Устройство содержит источник питания, трехфазную силовую сеть с трансформаторами тока в двух фазах, соединенную с потребителями через линии электропередачи и с трансформатором напряжения, одна из обмоток которого соединена в разомкнутый треугольник и подключена через выпрямительный мост к первому реагирующему органу, второй реагирующий орган, выходом соединенный со вторым входом элемента И, а выход элемента И связан с выходным органом, отличающееся тем, что выход первого реагирующего органа соединен с первым элементом памяти и с первым входом элемента И через элемент задержки исчезновения выходного сигнала, а второй реагирующий орган подключен к выходу фильтра токов обратной последовательности, подключенного ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, третий из которых установлен в третьей фазе силовой сети, причем выходной орган соединен со вторым элементом памяти. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электроснабжения и может быть использовано для повышения надежности питания потребителей и обеспечения электробезопасности при эксплуатации электрооборудования в сетях с изолированной нейтралью путем своевременного оповещения оперативного персонала электрических сетей.

Известно устройство самонастраивающейся токовой защиты для линий 6-10 кВ [1], содержащее источник питания, трехфазную силовую цепь, в двух фазах силовой цепи установлены трансформаторы тока, во вторичных цепях которых включены трансреакторы, соединенные вторичными обмотками с входами многоплечевого диодного моста, к выходу которого через конденсаторы и резисторы подключен реагирующий орган.

Недостатком этого устройства является невозможность различия междуфазных коротких замыканий на линии и двойных замыканий на землю как на одной, так и на разных линиях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью [2], содержащее источник питания, трехфазную силовую сеть, в двух фазах которой установлены трансформаторы тока, во вторичных цепях которых включены трансреакторы, соединенные вторичными обмотками с входами многоплечевого диодного моста, напряжение с которого подается через конденсатор и резистор на первый реагирующий орган, трансформатор напряжения с обмоткой, соединенной в разомкнутый треугольник, к выходу которого через диодный мост, конденсаторы, резисторы и диоды подключен второй реагирующий орган, соединенный с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого реагирующего органа, а выход элемента И связан с выходным органом.

Недостатком этого устройства является сложность наладки, поскольку устройство реагирует на скорость изменения тока в сети и на изменение напряжения.

Предлагаемое изобретение направлено на регистрацию двойных замыканий на землю, которые приводят к разрушению опор линий электропередачи, а также представляет опасность для жизни людей и животных, когда одно из повреждений изоляции расположено на трансформаторном пункте.

Это достигается тем, что в устройстве для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащем источник питания, трехфазную силовую сеть, в двух фазах которой установлены трансформаторы тока, соединенную с трансформатором напряжения, одна из обмоток которого соединена в разомкнутый треугольник и подключена через выпрямительный мост к первому реагирующему органу, второй реагирующий орган, выходом соединенный со вторым входом элемента И, выход первого реагирующего органа соединен с первым входом элемента И через элемент задержки исчезновения выходного сигнала, а второй реагирующий орган подключен к выходу фильтра токов обратной последовательности, подключенного ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, третий из которых установлен в третьей фазе силовой сети, причем выходной орган соединен с элементом памяти.

На чертеже представлена схема устройства для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Предлагаемое устройство содержит источник питания - силовой трансформатор 1, обмотка которого через трансформаторы тока 2, 3 и 4, включенные в три фазы, и выключатель 5 подключена к сборным шинам 6, 7, 8. К сборным шинам подключена первичная обмотка трансформатора напряжения 9, одна из вторичных обмоток которого подключена к измерительным приборам 10, а другая вторичная обмотка, соединенная в разомкнутый треугольник 11, представляет собой фильтр напряжения нулевой последовательности. К обмотке 11 через выпрямительный мост 12 подключен первый реагирующий орган 13, контакты которого 14, имеющие выдержку времени на возврат за счет подключения конденсатора 15, связаны с первым элементом памяти 22 и с первым входом элемента И 19. Ко вторичным цепям трансформаторов тока 2, 3 и 4 подключен фильтр токов обратной последовательности 16 со вторым реагирующим органом 17, выход которого 18 соединен со вторым входом элемента И-19, выход элемента И-19 соединен с выходным органом 20, связанным с элементом памяти 21. К сборным шинам 6, 7, 8 через выключатель 23 подключена первая линия с точкой повреждения изоляции средней фазы 24, а через выключатель 25 подключена вторая линия с точкой повреждения изоляции крайней фазы 26.

Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью работает следующим образом в четырех режимах: в рабочем режиме, при двухфазном коротком замыкании, при замыкании на землю одной фазы в силовой сети и при двойном замыкании на землю.

В рабочем режиме работы сети при изменении тока нагрузки изменяется ток прямой последовательности, и на выходе фильтра тока обратной последовательности 16 второй реагирующий орган 17 не срабатывает, и на втором входе элемента И 19 сигнал отсутствует, поэтому выходной орган 20 не срабатывает. При изменении тока нагрузки напряжение на шинах 6, 7, 8 остается симметричным, поэтому на выходе обмотки трансформатора напряжения 9, соединенной в разомкнутый треугольник 11, присутствует только напряжение небаланса, поэтому первый реагирующий орган 13 не срабатывает.

При коротком замыкании между двумя фазами на линии появляется ток обратной последовательности, на выходе фильтра токов обратной последовательности 16 срабатывает второй реагирующий орган 17, который через выход 18 подает сигнал на второй вход элемента И 19. Но на первом входе элемента И 19 сигнал отсутствует, так как при двухфазном коротком замыкании отсутствует напряжение нулевой последовательности, поэтому первый реагирующий орган 13 не срабатывает.

При замыкании на землю одной фазы линии, подключенный через выключатель 23 в точке 24 на выходе обмотки трансформатора напряжения 9, соединенной в разомкнутый треугольник 11, появляется напряжение нулевой последовательности, близкое к 100 В, которое подается на входы диодного моста 12. На выходе диодного моста 12 срабатывает первый реагирующий орган 13, его контакты 14 замыкаются, подают питание на второй элемент памяти 22 (указательное реле), которое подает сигнал о наличии в силовой сети замыкания на землю. При замыкании контактов 14 на первый вход элемента И 19 поступает сигнал, но на выходе фильтра токов обратной последовательности 16 второй реагирующий орган 17 не срабатывает, так как при замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью ток увеличивается незначительно и от него отстраивается срабатывание второго реагирующего органа 17. На выходе элемента И 19, выходной орган 20 не срабатывает.

Замыкание на землю одной фазы в точке 22 приводит к увеличению фазных напряжений неповрежденных фаз до линейного напряжения и даже больше, поэтому возможно повреждение изоляции в другой точке с ослабленной изоляцией, на другой линии, например, за выключателем 25, в точке 26. Тогда протекает ток двойного замыкания на землю по контуру: один вывод силового трансформатора 1 - трансформатор тока 3 - выключатель 5 - шина 7 - выключатель 23, средний провод первой линии - повреждение изоляции в точке 24 - земля - второе повреждение изоляции в точке 26 на второй линии - нижний провод второй линии с выключателем 25 - выключатель 5 - трансформатор тока 4 - силовой трансформатор 1. Этот ток двойного замыкания на землю значительно превышает ток нагрузки и представляет собой соединение двух фаз через заземляющие устройства точек повреждения и через землю. В этом токе значительную долю составляет ток обратной последовательности, поэтому на выходе фильтра токов обратной последовательности 16 второй реагирующий орган 17 срабатывает и замыканием контактов 18 подает сигнал на второй вход элемента И 19. Одновременно с увеличение тока при двойном замыкании на землю снижается напряжение нулевой последовательности на выходе обмотки трансформатора напряжения 9, соединенной в разомкнутый треугольник 11. Чтобы второй реагирующий орган 13 не вернулся в исходное положение, выполнена задержка исчезновения сигнала, например, путем установки параллельно обмотке реле конденсатора 15. Таким образом, на время разряда конденсатора 15 на обмотку первого реагирующего органа 13 на входе элемента И 19 присутствуют два сигнала, на выходе элемента И 19 срабатывает выходной орган 20 и элемент памяти 21, который запоминает срабатывание выходного органа 20 и сигнализирует наличие двойного замыкании на землю в сети в том случае, когда хотя бы один из выключателей 23 или 25 отключит линию с поврежденной изоляцией в одной точке.

Таким образом предлагаемое изобретение позволяет отличить от других режимов двойное замыкание на землю, когда большие токи протекают через заземляющие устройства и часто приводят к разрушению подземной части железобетонной опоры. Двойные замыкания на землю в настоящее время не регистрируются, их не отличают от двухфазных коротких замыканий.

Источники информации

1. Синельников В.Я., Стасенко P.O., Фельдман Н.М. Самонастраивающаяся токовая защита для линий 6-10 кВ// Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1973. - №5. - С. 36-37.

2. Патент RU 2334331 C1, МПК 3/16. Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью [текст]/ Н.М. Попов, А.Н. Лапшин (РФ)) заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия - Заявка №2007114501/09 от 17.04.2007; опубл. 20.09.2008 Бюл. №26.

Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее источник питания, трехфазную силовую сеть с трансформаторами тока в двух фазах, соединенную с потребителями через линии электропередачи и с трансформатором напряжения, одна из обмоток которого соединена в разомкнутый треугольник и подключена через выпрямительный мост к первому реагирующему органу, второй реагирующий орган, выходом соединенный со вторым входом элемента И, а выход элемента И связан с выходным органом, отличающееся тем, что выход первого реагирующего органа соединен с первым элементом памяти и с первым входом элемента И через элемент задержки исчезновения выходного сигнала, а второй реагирующий орган подключен к выходу фильтра токов обратной последовательности, подключенного ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, третий из которых установлен в третьей фазе силовой сети, причем выходной орган соединен со вторым элементом памяти.
Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью
Устройство для регистрации двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
26.08.2017
№217.015.d933

Делитель льнотеребильной машины

Делитель льнотеребильной машины включает верхний и боковые прутки, жестко соединенный с ними носок и устройства для удержания рабочего органа в заданном положении. Носок делителя выполнен в виде установленной в его центральной продольно-вертикальной плоскости полоски, спереди заостренной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623466
Дата охранного документа: 26.06.2017
25.06.2018
№218.016.678d

Подбирающий аппарат для стеблей сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Подбирающий аппарат для стеблей сельскохозяйственных культур содержит барабан и кожух из хомутов. Барабан включает диски, трубчатые валы с пальцами, кривошипы с роликами и беговую дорожку. Между пружинным и рабочим участками пальца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658387
Дата охранного документа: 21.06.2018
05.07.2018
№218.016.6ba7

Способ обнаружения участков с обрывами фазных проводов в разветвленных сетях с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы линий электропередачи напряжением 6-35 кВ. Согласно способу к шинам трансформаторной подстанции подключены силовой трансформатор, трансформатор напряжения с обмоткой, соединенной в разомкнутый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659809
Дата охранного документа: 04.07.2018
23.11.2018
№218.016.a058

Устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети

Использование: в области электротехники. Технический результат – расширение функциональных возможностей путем исключения одновременного включения трехфазного и однофазного магнитных пускателей при низких температурах окружающей среды, обеспечения сигнализации работы однофазного нагревателя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673057
Дата охранного документа: 22.11.2018
03.04.2019
№219.016.faa4

Выравниватель стеблей льна

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Выравниватель стеблей льна содержит рабочий орган, совершающий колебательное движение и выполненный в виде бесконечной ленты, огибающей шкивы. Задний шкив выполнен с поперечным сечением в виде многогранника, на вершинах которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683726
Дата охранного документа: 01.04.2019
23.07.2019
№219.017.b784

Вспушиватель лент льна

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки льна. Вспушиватель лент льна содержит раму, которая опирается на колеса, рабочие органы в виде подбирающих барабанов, устройства для копирования почвы, систему привода рабочих органов и механизм для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694887
Дата охранного документа: 18.07.2019
18.10.2019
№219.017.d802

Устройство для электроискрового легирования

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в частности лопаток паровых турбин. Устройство содержит электрод, установленный в полости электрододержателя, имеющего патрубок для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703216
Дата охранного документа: 15.10.2019
14.11.2019
№219.017.e174

Устройство для дистанционного управления насосной установкой

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам автоматического управления погружных электродвигателей скважинных насосов. Технический результат заключается в обеспечении возможности раздельного управления электродвигателем насоса в дневное и ночное время суток....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705789
Дата охранного документа: 12.11.2019
12.02.2020
№220.018.0196

Устройство для защиты от обрывов вторичных цепей трансформаторов тока

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение контроля целости вторичных цепей одновременно четырех вторичных обмоток трансформатора тока, имеющих одинаковый коэффициент трансформации. Устройство для защиты от обрывов вторичных цепей трансформаторов тока содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713880
Дата охранного документа: 10.02.2020
07.03.2020
№220.018.0a42

Способ контроля процесса ферментации иван-чая

Изобретение относится к чайной промышленности. Ферментируемое сырье, в качестве которого используют Иван-чай, размещено в герметичной камере, через которую осуществляется продувка воздуха. При продувке через камеру учитывается расход воздуха и концентрация кислорода на входе и выходе камеры и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716107
Дата охранного документа: 05.03.2020
Показаны записи 1-10 из 15.
13.01.2017
№217.015.8161

Способ управления электропотребителями по силовой сети

Использование: в области электротехники для дистанционного управления удаленными друг от друга электропотребителями путем передачи команд управления по силовой сети напряжением до 1000 В. Технический результат заключается в обеспечении как поочередного, так и совместного управления несколькими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601875
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.d298

Устройство для защиты от обрывов вторичных цепей трансформаторов тока

Изобретение относится к области релейной защиты элементов электроснабжения и может быть использовано в тех случаях, когда в силовых цепях переменного тока используют трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками. Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока вызывает увеличение потерь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621706
Дата охранного документа: 07.06.2017
05.07.2018
№218.016.6ba7

Способ обнаружения участков с обрывами фазных проводов в разветвленных сетях с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы линий электропередачи напряжением 6-35 кВ. Согласно способу к шинам трансформаторной подстанции подключены силовой трансформатор, трансформатор напряжения с обмоткой, соединенной в разомкнутый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659809
Дата охранного документа: 04.07.2018
23.10.2018
№218.016.94fe

Устройство для защиты от обрывов вторичных цепей трансформаторов тока

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение контроля целостности вторичных цепей у трансформаторов тока с тремя вторичными обмотками, имеющими одинаковый коэффициент трансформации. Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока вызывает перегрев сердечника,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670271
Дата охранного документа: 22.10.2018
23.11.2018
№218.016.a058

Устройство для управления трехфазной и однофазной нагрузками по силовой четырехпроводной сети

Использование: в области электротехники. Технический результат – расширение функциональных возможностей путем исключения одновременного включения трехфазного и однофазного магнитных пускателей при низких температурах окружающей среды, обеспечения сигнализации работы однофазного нагревателя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673057
Дата охранного документа: 22.11.2018
08.04.2019
№219.016.febd

Устройство для контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока в трехфазных сетях с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока с двумя вторичными обмотками. Устройство содержит в двух фазах по одному трансформатору тока с двумя вторичными обмотками, концы первых вторичных обмоток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684274
Дата охранного документа: 05.04.2019
17.07.2019
№219.017.b58f

Способ ферментации иван-чая

Изобретение относится к чайной промышленности, в частности к заменителям чая. Способ осуществляют следующим образом. Выдерживают сырье в перфорированных ящиках в герметичной камере при температуре 35-50°С, где через слой ферментируемого сырья толщиной от 200 до 300 мм продувается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694616
Дата охранного документа: 16.07.2019
18.10.2019
№219.017.d802

Устройство для электроискрового легирования

Изобретение относится к области электроискровой обработки и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в частности лопаток паровых турбин. Устройство содержит электрод, установленный в полости электрододержателя, имеющего патрубок для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703216
Дата охранного документа: 15.10.2019
14.11.2019
№219.017.e174

Устройство для дистанционного управления насосной установкой

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам автоматического управления погружных электродвигателей скважинных насосов. Технический результат заключается в обеспечении возможности раздельного управления электродвигателем насоса в дневное и ночное время суток....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705789
Дата охранного документа: 12.11.2019
21.11.2019
№219.017.e44a

Устройство токовой защиты

Использование: в области электротехники для защиты потребителей от коротких замыканий и перегрузки в электрических сетях. Технический результат – обеспечение реагирования устройства на приращения тока в электрической сети. Устройство токовой защиты содержит фазный проводник, нулевой проводник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706421
Дата охранного документа: 19.11.2019
+ добавить свой РИД