Патент 2668220

Схема подключения к сети предохранителя для защиты ячейки комплектных распределительных устройств

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты ячейки комплектных распределительных устройств в сетях 6-35 кВ. Техническим результатом является обеспечение возможности зашиты от токов перегрузки и короткого замыкания одним общим предохранителем и измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного без изменения габаритов ячейки КРУ, а также обеспечение возможности определения срабатывания общего предохранителя по отсутствию показаний приборов, включенных в цепь измерительного трансформатора напряжения. Измерительный трансформатор напряжения и ограничитель перенапряжения нелинейный подключены к сети через общий предохранитель, выполненный с возможностью защиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты ячейки комплектных распределительных устройств в сетях 6-35 кВ.

Аналогом является схема подключения к сети предохранителя для защиты измерительного трансформатора напряжения (ИТН), установленного в ячейке комплектного распределительного устройства (КРУ) совместно с ограничителем перенапряжения нелинейным (ОПН), подключенным к сети без предохранителя (Иманов Г.М., Халилов Ф.Х., Таджибаев А.И. Методика выбора нелинейных ограничителей перенапряжения. Издательство Пермского энергетического института повышения квалификации министерства топлива и энергетики Российской Федерации, С-Пб., 2000 г., с. 7, абзац 3 снизу).

Недостатком аналога является то, что не обеспечена защита ОПН от токов перегрузки при длительных квазистационарных (временных) перенапряжениях в сети и других ненормированных эксплуатационных воздействиях, а также от токов короткого замыкания при внутренних повреждениях ОПН, при этом повреждения ОПН приводят к серьезным авариям электрооборудования в сетях и системах электроснабжения.

Прототипом является схема подключения к сети предохранителя для защиты ОПН, установленного в ячейке КРУ совместно с ИТН, который защищен своим предохранителем, т.е. в схеме установлены два предохранителя (Иманов Г.М., Халилов Ф.Х., Таджибаев А.И. Методика выбора нелинейных ограничителей перенапряжения. Издательство Пермского энергетического института повышения квалификации министерства топлива и энергетики Российской Федерации, С-Пб., 2000 г., с. 7, абзац 2 снизу).

Недостатком прототипа является то, что срабатывание предохранителя для защиты ОПН может быть обнаружено обслуживающим персоналом только при осмотре. При этом до осмотра ячейки электрооборудование остается без защиты от коммутационных и грозовых перенапряжений.

Кроме того, установка предохранителя для зашиты ОПН и предохранителя для защиты ИТН в малогабаритной ячейке современных комплектных распределительных устройств затруднительна, либо требует изменения габаритов ячейки.

Задачей изобретения является разработка схемы подключения к сети предохранителя для защиты ячейки комплектных распределительных устройств, в которой устранены недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом является обеспечение возможности защиты от токов перегрузки и короткого замыкания одним общим предохранителем и измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного без изменения габаритов ячейки КРУ и с возможностью определения срабатывания общего предохранителя по отсутствию показаний приборов, включенных в цепь измерительного трансформатора напряжения.

Технический результат достигается тем, что в схеме подключения к сети предохранителя для защиты ячейки комплектных распределительных устройств, содержащей измерительный трансформатор напряжения и ограничитель перенапряжения нелинейный, соединенные с предохранителем, согласно настоящему изобретению, измерительный трансформатор напряжения и ограничитель перенапряжения нелинейный подключены к сети через общий предохранитель, выполненный с возможностью зашиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая схема подключения к сети предохранителя для защиты ячейки комплектных распределительных устройств, а на фиг. 2 показана конструкция предохранителя, выполненного с возможностью защиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного.

На фиг. 1 цифрами обозначено:

1 - сеть;

2 - измерительный трансформатор напряжения TV;

3 - ограничитель перенапряжения нелинейный ОПН;

4 - предохранитель F, выполненный с возможностью защиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного.

На фиг. 2 цифрами обозначено:

5 - изоляционная трубка;

6 - контактный колпачок;

7 - промежуточная шайба;

8 - плавкая вставка;

9 - керамический сердечник;

10 - бандаж;

11 - кварцевый песок;

12 - крышка.

Схема подключения к сети предохранителя 4 для защиты ячейки комплектных распределительных v устройств содержит измерительный трансформатор напряжения 2 и ограничитель перенапряжения нелинейный 3, соединенные с предохранителем 4.

Отличием предлагаемой схемы является то, что измерительный трансформатор напряжения 2 и ограничитель перенапряжения нелинейный 3 подключены к сети 1 через общий предохранитель 4, выполненный с возможностью защиты измерительного трансформатора напряжения 2 и ограничителя перенапряжения нелинейного 3.

Предохранитель 4 для защиты измерительного трансформатора напряжения 2 и ограничителя перенапряжения нелинейного 3 имеет патрон в виде изоляционной трубки 5, армированной с помощью цемента контактными колпачками 6.

В патрон помещена плавкая вставка 8, выполненная из одной или нескольких параллельных проволок с возможностью пропускания без срабатывания токов коммутационных и грозовых импульсов, а также отключения токов перегрузки и короткого замыкания с возможностью определения срабатывания по отсутствию показаний приборов, включенных в цепь измерительного трансформатора напряжения 2.

Проволока намотана на керамический сердечник 9 и закреплена с возможностью замены на промежуточной шайбе 7, припаянной к бандажу 10 на керамическом сердечнике 9.

Трубка 5 засыпана кварцевым песком 11 с возможностью гашения дуги при перегорании плавкой вставки 8, закрыта крышками 12 и герметично запаяна.

Схема подключения к сети предохранителя для зашиты ячейки комплектных распределительных устройств работает следующим образом.

В нормальном режиме через ограничитель перенапряжения нелинейный 3 и измерительный трансформатор напряжения 2, которые находятся под рабочим напряжением, протекают токи величиной доли миллиампера, что не влияет на предохранитель 4, пропускающий без срабатывания номинальные токи, измеряемые в амперах.

При появлении коммутационных или грозовых перенапряжений ток через ограничитель перенапряжения нелинейный 3 в микросекундном диапазоне времени возрастает до нескольких килоампер, поэтому диаметр и количество параллельных плавких вставок 8 предохранителя 4 выбирается таким образом, чтобы выдержать без срабатывания токи грозовых и коммутационных импульсов.

При квазистационарных перенапряжениях сопротивление ограничителя перенапряжения нелинейного 3 падает, а ток, протекающий через него, растет.

Для того чтобы сохранить его термическую устойчивость при длительных квазистационарных перенапряжениях, и «других ненормированных воздействиях, диаметр и количество параллельных плавких вставок 8 предохранителя 4 выбирается таким образом, чтобы отключить токи перегрузки.

В режиме короткого замыкания плавкая вставка 8 предохранителя 4 перегорает по всей длине одновременно с сохранением отключающей способности предохранителя 4, обеспечивая защиту измерительного трансформатора напряжения 2 и ограничителя перенапряжения нелинейного 3 при его внутренних повреждениях, при этом срабатывание предохранителя 4 можно определить по отсутствию показаний приборов, включенных в цепь измерительного трансформатора напряжения 2.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения обеспечит возможность защиты от токов перегрузки и короткого замыкания одним общим предохранителем 4 и измерительного трансформатора напряжения 2 и ограничителя перенапряжения нелинейного 3 без изменения габаритов ячейки КРУ, а также обеспечит возможность определения срабатывания общего предохранителя 4 по отсутствию показаний приборов, включенных в цепь измерительного трансформатора напряжения 2.

Использование в предлагаемой схеме предохранителя для защиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного возможно в организациях и сетевых компаниях, обслуживающих; подстанции и распределительные сети 6-35 кВ и предполагает значительный экономический эффект от сокращения перерывов в электроснабжении потребителей и продления срока службы электрооборудования КРУ.

Схема подключения к сети предохранителя для защиты ячейки комплектных распределительных устройств, содержащая измерительный трансформатор напряжения и ограничитель перенапряжения нелинейный, соединенные с предохранителем, отличающаяся тем, что измерительный трансформатор напряжения и ограничитель перенапряжения нелинейный подключены к сети через общий предохранитель, выполненный с возможностью защиты измерительного трансформатора напряжения и ограничителя перенапряжения нелинейного.