RU177833U1

RU177833U1 - Устройство сигнализации при однофазных замыканиях на землю

Info

Publication number: RU177833U1
Application number: RU2017111091U
Authority: RU
Inventors: Александр Витальевич Вострухин; Иван Петрович Ермолов; Вячеслав Федорович Кривокрысенко; Александр Иванович Цыбульский; Юрий Иванович Шейченко; Олег Олегович Шульга; Виктор Семенович Ядыкин
Original assignee: Александр Витальевич Вострухин; Иван Петрович Ермолов; Вячеслав Федорович Кривокрысенко; Александр Иванович Цыбульский; Юрий Иванович Шейченко; Олег Олегович Шульга; Виктор Семенович Ядыкин
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2018-03-14

Abstract

Использование: в области электротехники. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Устройство сигнализации при однофазных замыканиях на землю содержит согласующий трансформатор, измерительный орган, логическое устройство и выходное устройство. Сигнал с выводов вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности подается на вход согласующего трансформатора, а с его вторичной обмотки на измерительный орган, который выявляет высшие гармоники в токе нулевой последовательности, а затем логическое устройство выделяет нужный сигнал, в зависимости от его значения и длительности, и который затем поступает в выходное устройство на микроконтроллер, в котором с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя сигнал преобразуется в двоичный код и результат обработки передается во внутренний широтно-импульсный модулятор микроконтроллера, который преобразует двоичный код в частоту или широтно-импульсный сигнал и передает его на радиопередатчик, который генерирует высокочастотный сигнал в том случае, когда на его управляющем входе присутствует высокий уровень напряжения и прекращает генерировать высокочастотный сигнал, когда на его управляющем входе сформирован низкий уровень напряжения, и далее сигнал поступает на радиоприемник, находящийся на диспетчерском пункте, в котором преобразуется в форму, удобную для восприятия диспетчером. 1 ил.

Description

Настоящее устройство относится к области электротехники и электроэнергетики, в частности, к релейной защите, а именно к электрическим сигнальным устройствам и предназначено для сигнализации при однофазных замыканиях на землю в кабельных сетях 6-10 кВ на разветвленных участках.

Известно устройство (патент РФ 2317623) селективной защиты от однофазных и многофазных замыканий на землю электрической кабельной сети с изолированной нейтралью, содержащее генератор сети, распределительное устройство групп кабельных линий, нагрузку, контрольный орган состояния изоляции, выполненный на основе фильтра напряжения нулевой последовательности и конденсатор, подключенный в цепь между изолированной нейтралью генератора и землей и кратковременно включаемый на землю исполнительным органом при повреждениях сети.

Недостатком данного устройства является его сложность и соответственно высокая стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому устройству, взятому за прототип, является устройство сигнализации однофазных замыканий на землю УСЗ-2 (www.sovrele.ru/usz2.html, http://forca.ru/knigi/arhivy/ustroystva-elektrobezopasnosti-7.html), состоящее из согласующего трансформатора, который служит для согласования входного сопротивления устройства с выходным сопротивлением трансформатора тока нулевой последовательности, измерительного органа, предназначенного для выявления высших гармоник в токе нулевой последовательности, логической части схемы, предназначенной для определения вида повреждения на данном присоединении, поскольку она пропускает или не пропускает в выходное устройство сигнал от измерительного органа в зависимости от его значения и длительности. Выходное устройство содержит реле со специальной обмоткой, сигнализирующее о наличии замыкания на землю.

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствие системы связи с диспетчерским пунктом для передачи сигнала с места повреждения о наличии замыкания на землю.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое устройство заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет передачи сигнала о наличии и месте замыкания на землю на диспетчерский пункт.

Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения, в выходное устройство дополнительно включены микроконтроллер и радиопередатчик, причем в микроконтроллере сигнал от измерительного органа о наличии замыкания на землю преобразуется в двоичный код и далее в широтно-импульсный сигнал, который поступает на радиопередатчик, связанный с радиоприемником диспетчерского пункта.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение функциональных возможностей устройства за счет оперативной передачи информации о месте однофазного замыкания на диспетчерский пункт.

Устройство сигнализации при однофазных замыканиях на землю (рисунок 1) работает следующим образом: при протекании в кабеле токов нулевой последовательности, обусловленных замыканием одной из фаз кабеля на землю, на выводах вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности (на рисунке не показан) формируется переменное напряжение. Этот сигнал подается на вход согласующего трансформатора 1, а с его вторичной обмотки на измерительный орган устройства 2, который выявляет высшие гармоники в токе нулевой последовательности, а затем логическое устройство 3 выделяет нужный сигнал, в зависимости от его значения и длительности, и который затем поступает в выходное устройство 4 на микроконтроллер 5, в котором с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя сигнал преобразуется в двоичный код и результат обработки передается во внутренний широтно-импульсный модулятор микроконтроллера 5, который преобразует двоичный код в частоту или широтно-импульсный сигнал (ШИМ-сигнал) и передает на радиопередатчик 6, который генерирует высокочастотный сигнал в том случае, когда на его управляющем входе присутствует высокий уровень напряжения и прекращает генерировать высокочастотный сигнал, когда на его управляющем входе сформирован низкий уровень напряжения. Таким образом, несущая частота радиосигнала будет модулирована ШИМ-сигналом, поступающим от микроконтроллера 5. Коэффициент заполнения ШИМ-сигнала будет пропорционален значению напряжения, поступающего от согласующего трансформатора 1. Радиоприемник, находящийся на диспетчерском пункте принимает сигнал от радиопередатчика 6, выделяет ШИМ-сигнал, который поступает в микропроцессорное устройство, в котором преобразуется в форму удобную для восприятия диспетчером, а также для автоматической обработки. Таким образом, данное устройство способно в случае однофазного замыкания на землю подать сигнал на диспетчерский пункт с информацией о месте однофазного замыкания на землю.

Claims

Устройство сигнализации при однофазных замыканиях на землю, содержащее согласующий трансформатор, измерительный орган, логическое устройство и выходное устройство, отличающееся тем, что сигнал с выводов вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности подается на вход согласующего трансформатора, а с его вторичной обмотки - на измерительный орган, который выявляет высшие гармоники в токе нулевой последовательности, а затем логическое устройство выделяет нужный сигнал, в зависимости от его значения и длительности, и который затем поступает в выходное устройство на микроконтроллер, в котором с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя сигнал преобразуется в двоичный код и результат обработки передается во внутренний широтно-импульсный модулятор микроконтроллера, который преобразует двоичный код в частоту или широтно-импульсный сигнал и передает его на радиопередатчик, который генерирует высокочастотный сигнал в том случае, когда на его управляющем входе присутствует высокий уровень напряжения и прекращает генерировать высокочастотный сигнал, когда на его управляющем входе сформирован низкий уровень напряжения, и далее сигнал поступает на радиоприемник, находящийся на диспетчерском пункте, в котором преобразуется в форму, удобную для восприятия диспетчером.