PL159264B1 - Uklad elektryczny przekaznika ziemnozwarciowego PL - Google Patents

Abstract

warciowego zawierajacy czlon sterujacy, pola- czony z zabezpieczeniem uplywowym oraz filtr i czujnik, znamienny tym, ze ma filtr pradu skladowej zerowej (1), który polaczony jest z punktem zerowym zródla zasilania (2) oraz z jednym wejsciem czlonu sterujacego (3), któ- rego drugie wejscie jest polaczone z obwodem wyjsciowym centralnego zebezpieczenia uply- wowego (4), a wyjscie polaczone jest z zespo- lem komparatorów (5), do którego wejsc pomiarowych wlaczone sa obwody wyjsciowe czujników (7) pradu skladowej zerowej, przy czym z zespolem komparatorów (5) polaczony jest czlon wykonawczy (8), którego obwody stanowia wyjscie przekaznika, natomiast dru- gie wyjscie czlonu sterujacego (3) jest pola- czone z sonda. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ elektryczny przekaźnika ziemnozwarciowego, porównawczo-prądowego, przeznaczonego do pracy w układach ochrony ziemnozwarciowej sieci elektroenergetycznych, prądu przemiennego, niskiego napięcia o izolowanym punkcie zerowym, zwłaszcza w sieciach zakładów przeróbki mechanicznej węgla.

Dotychczas stosowane są do ochrony ziemnozwarciowej górniczych sieci elektroenergetycznych niskiego napięcia, zebezpieczania (urządzenia) upływowe niedomiarowo rezystancyjne, kontrolujące stan izolacji doziemnej sieci. Stan izolacji określony jest w tych zabezpieczeniach poprzez pomiar rezystancji izolacji doziemnej sieci, za pomocą prądu stałego. W przypadku zmniejszenia rezystancji izolacji do poziomu nie większego niż rezystancja rozruchowa zabezpieczenia (na przykład przy uszkodzeniu jednofazowym izolacji) następuje jego zadziałanie, polegające na sygnalizacji świetlnej lub akustycznej i ewentualne spowodowanie wyłączenia zagrożonej sieci spod napięcia roboczego. Zabezpieczenia te reagują, w sposób nieselektywny, na każdy rodzaj uszkodzenia izolacji doziemniej sieci, niezależnie od miejsca jego wystąpienia.

Znane są również z polskich opisów patentowych nr 79 885 i nr 90265 układy zabezpieczeń porównawczo-prądowych, stosowanych w sieciach wysokich napięć, działających w oparciu o metodę porównania faz prądów składowej zerowej w kontrolowanych liniach odpływowych sieci. Sygnały prądów składowej zerowej przesyłane są w każdej kontrolowanej linii w postaci analogowej do zabezpieczenia (przekaźnika).

Wadą stosowanych rozwiązań jest ich mała czułość prądowa, niewystarczająca w przypadku ich zastosowania w sieciach niskich napięć, charakteryzujących się małymi wartościami prądów zwarcia doziemnego.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 153 542 sdektywny układ ochrony ziemnozwarciowej, w izolowanych sieciach energetycznych średnich napięć, wyposażony w pojemnościowe lub izolowane indukcyjne filtry napięcia, izolowane przekładniki napięciowe o polach pomiarowych, przekładniki sumujące, zabezpieczenia ziemnozwarciowe czynnomocowe z członami zwłoki czasowej. Sieć elektroenergetyczna wyposażona jest dodatkowo w zespół kontroli wartości rezystancji względem ziemi. Zespół ten zawiera człon rezystora ograniczającego, połączonego poprzez stycznik z transformtorem zasilającym w punkcie gwiazdowym jego uzwojenia. Człon rezystora ograniczającego połączony jest z członem sterującym, który z kolei połączony jest z członem nadnapięciowym napięcia Vo i z członem zebezpieczenia upływowego, który poprzez człon sprzężenia połączony jest z kontrolowaną siecią energetyczną. Człon sprzężenia połączony jest również z członem nadnapięciowym.

Ponadto, znany jest z polskiego opisu patentowego nr 116699 sposób i układ wybiorczego zabezpieczenia od jednofazowych zwarć z ziemią w sieci o małym prądzie ziemnozwarciowym, który w układzie składającym się z pięciu bloków funkcjonalnych i członu nastawnego, pomiędzy

159 264 wyjście bloku dzielącego a wejście członu nastawnego ma włączony zespół dwóch, równolegle połączonych, niezależnych bloków pamiętających oraz blok różnicowy. Równocześnie drugie wejścia niezależnych bloków pamięciowych i trzecie wejście bloku różnicowego jest połączone z blokiem sterującym.

Układ, według wynlazku, ma filtr prądu składowej zerowej, który połączony jest z punktem zerowym źródła zasilania i z jednym wejściem członu sterującego, którego drugie wejście połączone jest z obwodem wyjściowym centralnego zebezpieczenia upływowego. Wyjście członu sterującego doprowadzone jest do zespołu komparatorów, do którego wejść pomiarowych podłączone są obwody wyjściowe czujników prądu składowej zerowej. Z zespołem komparatorów połączony jest człon wykonawczy, którego obwody wyjściowe doprowadzone są do zacisków zewnętrznych przekaźnika. Drugie wyjście członu sterującego połączone jest z sondą próby.

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, jest duża czułość prądowa przekaźnika przy jednoczesnej dużej jego odporności na zakłócenia zewnętrzne i stany przejściowe występujące w sieci elektroenergetycznej. Rozwiązanie to umożliwia zbudowanie, selektywnie działającego, układu ochrony ziemnozwarciowej dla sieci niskiego napięcia, o małym prądzie ziemnozwarciowym.

Przedmiot wynlazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu elektrycznego przekaźnika.

Jak pokazano na rysunku, filtr 1 prądu składowej zerowej podłączony jest do punktu zerowego źródła zasilania 2 i połączony jest z wejściem członu sterującego 3 przekaźnika. Drugie wejście członu sterującego 3 podłączone jest poprzez zacisk zewnętrzny przekaźnika, do obwodu wyjściowego centralnego zabezpieczenia upływowego 4, z którym przekaźnik może współpracować. Człon sterujący 3 połączony jest z zespołem komparatorów fazy 5 torami doprowadzającymi do komparatorów 5 sygnały sterujące. Do zacisku zewnętrznego przekaźnika wyprowadzonyjest z członu sterującego 3 sygnał kontrolny włączony do sondy próby 6. Wejścia pomiarowe komparatorów podłączone są do obwodów wyjściowych odpowiednich cz^uników 7 prądu składowej zerowej. Zespół komparatorów 5 połączony jest z członem wykonawczym 8 torami doprowadzającymi do niego sygnały zadziałania. Obwody wyjściowe członu wykonawczego 7 wprowadzone są do zacisków zewnętrznych przekaźnika, do których mogą być włączone, na przykład, obwody sterownicze wyłączników stycznikowych kontrolowanych linii sieci.

Układ przekaźnika, według wynalazku, działa następująco. W przypadku powstania jednofazowego doziemienia w sieci, w filtrze 1 zostanie wytworzony analogowy sygnał prądu składowej zerowej, który w członie sterującym 3 przetwarzany jest na ciąg impulsów zero-jedynkowych, reprezentujących prąd składowej zerowej linii nieuszkodzonej, stanowiących sygnał odniesienia dla komparatorów fazy 5, w członie sterującym 3 zostaje wytworzony impuls strobujący komparatorów 5. Warunkiem powstania tego impulsu jest otrzymanie z zabezpieczenia upływowego 4 sygnał o jego zadziałaniu lub bardzo niska wartość rezystancji izolacji doziemnej. Na wejściach pomiarowych zespołu komparatorów 5 znajdują się zero-jedynkowe, sygnały prądu składowej zerowej kontrolowanych linii, wytworzone w czujnikach 7 po doziemieniu jednofazowym sieci.

W komparatorach 5, po otrzymaniu z członu sterującego 3 impulsu strobującego, przebiega proces porównania fazowego zero-jedynkowych sygnałów linii z sygnałem odniesienia. Identyfikacja doziemionej linii następuje w wyniku stwierdzenia w kontrolowanych liniach sygnału o przesunięciu fazowym, niezgodnym z sygnałem odniesienia (linii niedoziemionej). Informacja o numerze uszkodzonej linii jest przekazywana poprzez zaświecenie odpowiedniej diody elektroluminescencyjnej. Jednocześnie z zespołu komparatorów 5 zostaje wysłany sygnał do członu wykonawczego 8 powodujący jego zadziałanie, w wyniku którego następuje wyłączenie uszkodzonej linii.

Człon sterujący 3, oprócz sygnałów odniesienia i strobującego, wytwarza również sygnały zerujący i kontrolny. Sygnał zerujący powstaje po uruchomieniu przycisku kasowania lub jednoczesnego zadziałania wielu komparatorów w członie 5. Sygnał ten umożliwia skasowanie stanu zadziałania przekaźnika. Sygnał kontrolny wytwarzany jest po naciśnięciu przycisku próby, w postaci ciągu impulsów zero-jedynkowych, reprezentujących linię z doziemieniem. Za pomocą sondy próby 6 można skontrolować prawidłowość działania poszczególnych torów sdektywnych przekaźnika.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ elektryczny przekaźnika ziemnozwarciowego zawierający człon sterujący, połączony z zabezpieczeniem upływowym oraz filtr i czujnik, znamienny tym, że ma filtr prądu składowej zerowej (1), który połączony jest z punktem zerowym źródła zasilania (2) oraz z jednym wejściem członu sterującego (3), którego drugie wejście jest połączone z obwodem wyjściowym centralnego zebezpieczenia upływowego (4), a wyjście połączone jest z zespołem komparatorów (5), do którego wejść pomiarowych włączone są obwody wyjściowe czujników (7) prądu składowej zerowej, przy czym z zespołem komparatorów (5) połączony jest człon wykonawczy (8), którego obwody stanowią wyjście przekaźnika, natomiast drugie wyjście członu sterującego (3) jest połączone z sondą.