Устройство для определения поврежденного участка электрической сети

Устройство для определения поврежденного участка электрической сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения!

В.M.Êóðñêîé и А.К.Кузьмин

t с

Кишиневские электрические сети нМолдг вэне;цгф и ° (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО

УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для обнаружения поврежденного участка в разветвленных распределительных кабельных сетях напряжением 6-20 кВ.

Известны устройства для определения поврежденного участка электрической сети, содержащие датчик тока, выпрямитель, реагирующий орган и индикатор D3 .

Однако эти устройства не обеспечивают безопасность обслуживающего персонала,- так как датчики тока включены непосредственно в цепи высокого напряжения, кроме этого,конструкция их очень громоздкая.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для определения поврежденного участка электрической сети. Это у тройство содержит датчик тока, выполненный в виде быстронасыщающегося и нена. сыщающегося трансформаторов тока, каждый из которых подключен через выпрямитель к одной из обмоток реагирующего элемента. Первичной обмоткой обоих трансформаторов тока служит токопровод линии. В этом устройстве имеется индикатор срабатывания, который автоматически возвращается в первоначальное состояние (2) .

Недостатками этого устройства

10 являются низкая надежность электроснабжения потребителей и повышенная опасность для обслуживающего персонала при выявлении и определении по-, врежденного участка высоковольтной

15 электрической сети. Это происходит, с одной стороны, за счет того, что трансформаторы тока, выполняющие роль датчиков, вмонтированы непосредственно в токоведущие цепи высо20 кого напряжения, с другой - наличие дополнительных контактов подключения и возможного пробоя изоляции на вторичную обмотку трансформатора.

3 928262

Кроме того, во-первых, индикатор срабатывания выполнен в виде механического указателя, который ненадежен в работе из-за воздействия внешней среды (коррозии, пыли), а это приводит к несрабатыванию его при повреждении на участке электрической сети; во-вторых, в известном устройстве реагирующий элемент срабатывает за счет разности амплитуд 16

\/ сигнала на насыщаемом и ненасыщаемом сердечниках трансформаторов, а это приводит к тому, что есть диапазон разности амплитудных сигналов, недостаточных для срабатывания реа- 1 гирующего элемента, т.е, существует большая эона неуверенного срабатывания этого устройства. 8 итоге недостаточная достоверность информации о поврежденном участке электрической сети высокого напряжения и необходимость дополнительных проверок приводит к удлинению времени ликвидации нарушения электроснабжения в высоковольных цепях.

Цель изобретения - повышение электробезопасности обслуживающего персо" нала и надежности срабатывания.

Указанная цель достигается тем, 36 что в устройство для определения поврежденного участка электрической сети, содержащее датчик тока, соединенный с первой диагональю выпрямителя, реагирующий элемент и индикатор повреждения, введены пиковый транс.. Форматор, диод, тиристор, причем s качестве реагирующего элемента применен кольцевой ферритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса с четырьмя обмотками, а в качестве

49 датчика тока применена рамочная антенна, причем первая диагональ выпрямителя соединена с первой обмоткой пикового трансформатора, первый вывод второй обмотки которого соединен с

45 анодом диода, катод которого соединен с первым выводом первой обмотки реагирующего элемента, второй вывод которого соединен с вторым выводом второй обмотки пикового трансфор- о матора, первый вывод второй диагона,ли выпрямителя соединен с анодом тиристора, катод которого соединен с первым выводом второй обмотки реагирующего элемента, второй вывод которой соеди= нен с вторым выводом второй диагонали выпрямителя, выводы третьей и четвертой обмоток соединены с соответ-, ствующими клеммами для подключения индикатора повреждения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 " временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит рамочную антенну 1, выпрямитель 2, первичную обмотку 3 пикового трансформатора 4 (выполненного на кольцевом ферритовом сердечнике с прямоугольной пет- лей гистерезиса1, вторую обмотку 5 пикового трансформатора, диод 6, пер" вую обмотку 7 реагирующего элемента 8 (выполненного на кольцевом ферритовом сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса),вторую обмотку 9 реагирующего элемента 8, тиристор !О, третью 11 и четвертую 12 обмотки реагирующего элемента 8, индикатор повреждения !3, содержащий генератор импульсов опроса 14, кнопки

1 и 16, регистратор состояния 17 и лампу 18.

Устройство работает следующим образом.

Магнитное поле вокруг токопроводной линии индуцирует в рамочной антенне ЭДС, пропорциональную величине протекающего тока. К рамочной антенне 1 подключены выпрямитель 2 и обмотка 3 пикового трансформато" ра 4. Синусоидальный сигнал на пиковом трансформаторе 4 преобразуется в серию разнополярных импульсов ма; лой длительности. Импульсы положительной полярности с вторичной обмотки 5 пикового трансформатора 4 через диод 6 поступают на обмотку 7 реагирующего элемента 8 и вызывает его перемагничивание в первоначальное сос" тояние.

В нормальном режиме работы электрической распределительной кабельной сети напряжением 6-20 кВ величина тока, протекающего по токопроводной линии, наводит в рамочной антенне 1

ЭДС недостаточную, чтобы открыть тиристор 10, подключенный к выпрямителю 2. По обмотке 9 реагирующего элемента 8 ток не протекает.

При коротком замыкании в токопроводной линии наводимая ЭДС в рамочной антенне 1 создает ток короткого замыкания, который открывает тиристор

10, и по обмотке 9 реагирующего элемента 8 протекает ток, создающий маг.нитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю обмотки 7.

9282 формула изобретения

По обмотке 9 протекает постоянный . ток, а на обмотку 7 поступает серия .импульсов малой длительности. 8 момент поступления импульса происходит вычитание магнитных полей и суммарное их взаимодействие равно "0" (фиг,2). 8 межимпульсной паузе ток обмотки 9 намагничивает кольцевой ферритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерезиЮ до . 10 состояния насыщения. При отыскании поврежденного. участка используется переносной индикатор повреждения

13, который подключается к кольцевому ферритовому сердечнику с прямоугольной петлей гистерезиса и определяет его состояние,т.е. если на данном участке было повреждение, то в индикаторе повреждения загорается сигнальная лампочка. По при- zo езде оперативная бригада на подстанции подключает генератор импульсов опроса 14 к обмотке 12 регистри" рующего элемента 8, а входные зажимы регистратора состояния 17 - к об- 25 мотке 11 реагирующего элемента 8.

1Перед подачей импульса опроса кнопкой 15 на реагирующий элемент 8 триггер сбрасывается в исходное состояние кнопкой 16. Если в первичной сети зр протекал ток короткого замыкания, то при подаче опрашивающего импульса на обмотке считывания 11 появляется импульс, который перебрасывает триггер в противоположное состояние, а . это вызывает загорание сигнальной лампы.

После отделения поврежденного участка и восстановления напряжения в се- 40 .ти 6-20 кВ ток по обмотке 9 кольцевого ферритового сердечника 8 с прямоугольной петлей гистерезиса не протекает, а на обмотку 7 данного сердечника поступает серия импульсов, кото- 45 рые вызывают перемагничивание его в первоначальное состояние.

62 . 6 ного участка электрической сети не громоздка и миниатюрна. Выполнение реагирующего элемента на ферритовом кольце с прямоугольной петлей гистерезиса с.обмотками, одна из которых через тиристор подключена к выпрямителю, другая .через диод ко вторичной обмотке пикового трансформатора, первичная обмотка которого подключена к BHnpRNHTBAQ, позволяет увеличить надежность срабатывания. Это достига- ется за счет исключения механических частей и высокой стабильности параметров кольцевых ферритовых сердечников к внешним воздействиям. Применение пикового трансформатора позволяет исключить зону неуверенного срабатывания предлагаемого устройства для определения поврежденного участка электрической сети высокого напряжения. Применение предлагаемого устройства позволяет получить достоверную информацию о поврежденном участке, а это сокращает время ликвидации повреждений в высоковольтных электрических сетях.

Устройство для определения поврежч Ъ денного участка электрическои сети, содержащее датчик тока, соединенный

: первой диагональю выпрямителя, реагирующий элемент и индикатор повреждения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, электробезопасности обслуживающего персонала, в него введены пиковый трансформатор, диод, тиристор, причем в качестве реагирующего элемента применен кольцевой ферритовый сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса с четырьмя обмотками, а в качестве датчика тока применена рамочная антенна, причем первая диагональ выпрямителя соедиИспользование в устройстве датчика тока, выполненного в виде рамочной антенны и установление ее вне высоковольтной токоведущей сети позволяет: обеспечить безопасность обслуживающего персонала и повысить надежность электроснабжения потребителей.

Кроме этого, рамочная антенна проще по конструкции и способу ее изготовления, а следовательно, конструкция устрдйства для определения поврежденнена с первой обмоткой пикового трансформатора, первый вывод второй обмотки которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с первым выводом первой обмотки реагирующего элемента, второй вывод которой соединен с вторым выводом второй обмотки пикового трансформатора, первый вывод второй диагонали выпрямителя соединен с анодом тиристора, катод которого соединен с первым выводом второй обмотки реагирующего элемен"

928262

ВНИИПИ Заказ 3231 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 та,второй вывод которой соединен с вторым выводом второй диагонали выпрямителя, выводы третьей и.четвертой обмоток соединены с соответствующими клеммами для подключения индикатора повреждения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 250300, кл. G 01 R. 31/08, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 230971, кл. G 01 Ц, 31/08, 1976.