Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов - ИЗС

Импульсная защита сети типа ИЗС. Это устройство относится к группе «волновых» защит от замыканий на землю в сетях с изолированной или заземленной через компенсирующие катушки нейтралью. Устройство контролирует направление распространения электромагнитных  

Рис. 22. Схема включения защиты типа ИЗС (а) и поясняющие схемы его работы при однофазных замыканиях на землю в сетях 10 кВ разной конфигурации (б, в)
1 — защита от междуфазных к. з.; 2 — защита ИЗС
разрядных волн фаза — земля, возникающих при замыканиях фазы на землю.
Токовые цепи устройства ИЗС могут подключаться к кабельному трансформатору тока нулевой последовательности (так же, как защиты ЗЗП-1М на рис. 21,а) или к трехтрансформаторному фильтру токов нулевой последовательности (рис. 22,а). Это является достоинством устройства ИЗС, поскольку иногда проще установить три трансформатора тока (вместо обычно устанавливаемых двух), чем выполнить кабельную вставку для воздушной линии 10 кВ.
Цепи напряжения 3Uo подводятся от специальной обмотки трансформатора напряжения ТН, соединенной в разомкнутый треугольник (рис. 21, 22).
Устройство ИЗС состоит из пускового органа реагирующего на появление напряжения нулевой последовательности при замыкании на землю; органа направления тока, контролирующего знак мощности на фронте волны в контуре фаза — земля; блока питания и указательного реле. Устройство может действовать на сигнал или на отключение выключателя защищаемой линии.
Наиболее целесообразно использовать устройства ИЗС в кольцевых сетях или при параллельной работе двух или нескольких линий (рис. 22,6). Устройства ИЗС включаются на обеих сторонах контролируемых линий таким образом, что они срабатывают на замыкание контактов при условно положительном направлении распространения волны (мощности) от места замыкания на землю к месту контроля, т. е. к шинам подстанций А и Б (рис. 22,6). При этом только на поврежденной линии знак мощности на обоих концах будет положительным и оба устройства ИЗС сработают (на рис. 22,6 контакты ИЗС 1 и 2 показаны замкнувшимися). На неповрежденных линиях этой замкнутой сети контакты ИЗС замыкаются только на одной из сторон. По показаниям ИЗС можно однозначно определить, на какой из линий произошло однофазное замыкание на землю.
Устройства ИЗС могут применяться для селективной сигнализации замыканий на землю и на радиальных линиях (рис. 22,в). Например, при однофазном замыкании на BЛ1 направление распространения волны таково, что устройство ИЗС на подстанции А сработает (мощность направлена к шинам), а на подстанции Б устройство ИЗС неповрежденной линии BЛ2 не сработает (мощность направлена от шин). На неповрежденных линиях ВЛЗ, BЛ4 устройства ИЗС также не сработают, поскольку по этим линиям не распространяются электромагнитные разрядные волны, возникшие при замыкании на землю на линии BЛ1. Указания по обслуживанию устройств ИЗС приведены в работе [11].
Как видно из краткого описания устройств типа ЗЗП-1М и ИЗС, они имеют общий недостаток, ограничивающий их применение для защиты воздушных линий 10 кВ: для включения ЗЗП-1М требуется кабельный ввод (вставка), а для ИЗС — три трансформатора тока или тот же кабельный ввод линии 10 кВ, что в общем случае не требуется и не выполняется на подстанциях, питающих воздушные линии 10 кВ. Для получения тока нулевой последовательности, необходимого для работы этих и им подобных защит от замыканий на землю, «Сельэнергопроектом» разработан новый фильтр тока нулевой последовательности, собираемый из двух стандартных трансформаторов тока, установленных на фазах Л и С защищаемой линии, и одного специального шинного датчика [4].
Шинный датчик представляет собой магнитопровод сечением около II см2, выполненный из трансформаторной стали, с одной многовитковой и одной дополнительной обмотками. Магнитопровод надевается на проходной изолятор той фазы (В), на которой отсутствует трансформатор
тока. При помощи несложного устройства с многовитковой обмотки датчика снимается напряжение, значение которого пропорционально значению тока нулевой последовательности. Дополнительная обмотка датчика включается в обратный провод схемы соединения трансформаторов тока фаз Л и С в неполную звезду. При использовании обмоток класса 0,5 этих трансформаторов тока с помощью нового фильтра токов нулевой последовательности можно выполнить защиту от замыканий на землю с чувствительностью около 0,2—0,3 А. Новый фильтр токов нулевой последовательности использован для подключения новой направленной защиты от замыканий на землю типа ЗНЗ-10, разработанной «Сельэнергопроектом» [4].