SU1300593A1 - Устройство дл направленной защиты от замыкани на землю в сети с изолированной нейтралью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к устройствам дл  направленной защиты от замыкани  на землю в сети с изолированной нейтралью. Цель изобретени  - повышение быстродействи  . При замыкании фазы контролируемой линии на землю в выходном сигнале датчика 2 тока нулевой последовательности по вл етс  основна  гармоника, уровень которой пропорционален току ну-, левой последовательности линии. В случае превышени , посто нной составл ющей выходного напр жени  усилител  1 порога срабатывани  исполнительного органа устройство отключает линию от источника. При угле.сдвига фаз между напр жением и током нулевой последовательности, равном 180 или 270, исполнительный орган 15 не срабатывает, поскольку в первом случае выходное напр жение не содержит посто нной составл ющей, а во втором - знак пхзсто нной составл ющей измен етс  на противоположный. 2 йл-.

Description

Изобретение относитс  к технике релейной защиты, а именно к устройствам дл  направленной защиты от замыканий на землю в сет х с изолированной нейтралью.

Цель изобретеш1  - повышение быстродействи .

На фиг.1 приведена схема предпа- гаемого устройства направленной защиты от замыканий на земпю; на фиг.2 - ;графики, по сн ющие возможность отстройки от третьей гармоники напр жени  йебаланса датчика нулевой последовательности .

Устройство состоит из фазосравни- вающего органа в виде балансного усилител  1, вход которого подключен к датчику 2 тока нулевой последовательности , например датчика тока нулевой последовательности на накладных транс форматорах тока, рабочие обмотки которых включены параллельно или по схеме открытый треугольник.

Балансный усилитель 1 состоит i из транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых объединены непосредственно, а кол.пекторы - через резисторы 5 и 6.

Между базами транзисторов 3 и 4 подключены последовательно включен- .ные резисторы 7-9, а регулируемый вывод резистора 9 соединен с точкой соединени  резисторов 5 и 6 и  вл етс  первым выходом балансного усилител  1, Резистор 10 подключен одним выводом к базе транзистора 3, а вто- рым ВЫВОДОМ - К первому выводу резистора 11, второй вывод которого подключен к эмиттерам транзисторов 3 и 4. Точка соединени  резисторов 10

и 11 подключена к базе транзистора

4 через резистор 12 и  вл етс  вторым выходом балансного усилител .

Первый вход балансного усилител  через резистор 13 подключен к базе транзистора 4 и встречно-па- раллельно включенным диодам 14, а второй вход усилител  подключен к встречно-параллельным диодам и базе транзистора 5.

Между коллекторами транзисторов подключен исполнительный орган 15 в виде пол ризованного реле, зашунт рованный конденсатором 16. Импульсный блок 17 питани  балансного усилител  содержит трансформатор 18, к вторичной обмотке которого подклчены первый диод 19 и первый резистор 20, второй диод 21 и второй

0

- О

5

5

0

0

0 5

резистор 22, вывод которого подключен к аноду стабилитрона 23, катод которого подключен к первому резистору 20. Первична  обмотка трансформатора . 18 через конденсатор 24 подключена к датчику 25 напр жени  нулевой последовательности (например, с фильтром напр жени  нулевой последовательности типа НТМИ-Ю).

С целью уменьшени  длительности импульса напр жени  питани  усилител  до 1/3 периода напр жени  нулевой последовательности между выводами вторичной обмотки трансформатора 18 включены последовательно соединенные диод 19 и резистор 22, а между вторичной обмоткой трансформатора 18 и .стабилитроном 23 включены последовательно соединенные резистор 20 и диод 21. Обеспечение сдвига фазы входного сигнала относительно напр жени  питани  усилител  на 30 при угле сдвига фаз между током и напр жением нулевой последовательности, равном 90 , достигаетс  подбором конденсатора 24.

Изменение длины импульса напр жени  питани  при описанной выше схеме соединени  вторичной обмотки трансформатора 18, резисторов 20 и 22, стабилитрона 23 ,и диодов 19 и 21 достигаетс  за счет разного количества энергии, накопл емой магнитным полем сердечника за положительную и отрицательную части периода изменени  тока обмотки.

С целью упрощени  построений графиков импульс питающего напр жени  изображен пр моугольным. Графики построены дл  случа , когда угол меж ду током и напр жением нулевой последовательности равен 90 . Поскольку в паузах между импульсами напр жени  питани  выходное напр жение Ug, усилител  равно нулю, среднее значение выходного напр же1ш  при длительности импульса, равной 1/3 периода напр жени  нулевой последовательности, определ етс  только уровнем основной гармоники входного сигнала U. Среднее значение третьей гармоники входного сигнала Uj,j( напр жение небаланса датчика тока нулевой последовательности ) за 1/3 Т равно нулю. В случае, когда начальна  фаза основной гармоники входного сигнала равна 30 , а угол между током и напр жением нулевой последовательности равен О и IBO,

среднее значение основной и,, и третьей Ugyx гармоник выходнот о напр жени  равно нулю.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме сети выходной сигнал датчика 2 тока нулевой последовательности содержит в основном только третью гармонику, уровень которой пропорционален току нагрузки контролируемой линии. Напр жение на выходе датчика 25 напр жени  нулевой последовательности практически равно нулю, следовательно, напр жение пи- танин усилител  1 отсутствует и исполнительный орган 15 находитс  в исходном состо нии.

При замыкании фазы контролируемой линии на землю в выходном сигнале

датчика 2 .тока нулевой последовательности по вл етс  основна  гармоника, уровень которой пропорционален току нулевой -последовательности линии. Среднее значение выходного напр жени  за период определ етс  только уровнем основной гармоники входного сигнала Ug, .

Среднее значение третьей гармоники входного сигнала Ug, и, следователь но, третьей гармоники выходного напр жени  UBBIX, за 1/3 периода основной гармоники равно, нулю.

В том случае, когда посто нна  составл юща  выходного напр жени  усилител  превьпнает порог срабатывани  исполнительного органа, устройство отключает линию.

При угле сдвига фаз между напр жением и током нулевой последователь ности, равном 180 или 270 , исполнительный орган не срабатывает, поскольку в первом случае выходное напр же .ние не содержит посто нной составл ющей , а во втором - знак посто ной составл ющей измен етс  на противоположный .

Формула Изобретени 

Устройство дл  направленной защиты от замыкани  на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой последовательности , фазосравнивающий орган, к выходу которого подключен исполнительный блок, импульсный блок питани  фазо- сравнивающего органа, включающий в себ  трансформатор, первична  обмотка которого через конденсатор подключена к датчику напр жени  нулевой последовательности, а первый вывод вторичной обмотки подключен к первому выводу стабилитрона, второй вывод которого соединен с первым выводом первого резистора, при этом выводы стабилитрона  вл.лотс  выходными -выводами импульсного блока питани , подключенными к первому входу фазосравннвающего органа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в импульсный блок питани  введены второй резистор , первый и второй диоды, при этом первый вывод вторичной обмотки трансформатора импульсного блока питани  через последовательно сое- диненные второй резистор и согласно включенный первый диод подключен к второму выводу вторичной обмотйй трансформатора и через согласно включенный второй диод - к второму выводу , первого резистора, а датчик тока нулевой последовательности подключен к второму входу фазосравнивак цего органа непосредственно.

Редактор Н.Киштулинец

Составитель Н.Чутчев

Техред Л.Сердюкова . Корректор М.Самборска 

Заказ 1157/54Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

иг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для направленной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой последовательности, фазосравнивающий орган, к выходу которого подключен исполнительный блок, импульсный блок питания фазосравнивающего органа, включающий в себя трансформатор, первичная обмотка которого через конденсатор подключена к датчику напряжения нулевой последовательности, а первый вывод вторичной обмотки подключен к первому выводу стабилитрона, второй вывод которого соединен с первым выводом первого резистора, при этом выводы стабилитрона являются выходными -выводами импульсного блока питания, подключенными к первому входу фазосравнивающего органа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в импульсный блок питания введены второй резистор, первый и второй диоды, при этом первый вывод вторичной обмотки трансформатора импульсного блока питания через последовательно сое35 диненные второй резистор и согласно включенный первый диод подключей к второму выводу вторичной обмотки трансформатора й через согласно вклю. ченный второй диод - к второму выводу , 40 первого резистора, а датчик тока нулевой последовательности подключен к второму входу фазосравнивающего органа непосредственно.