SU1504710A1

SU1504710A1 - Устройство дл защиты от однофазного замыкани на землю в сети с изолированной нейтралью

Info

Publication number: SU1504710A1
Application number: SU884361100A
Authority: SU
Inventors: Василий Федорович Бухтояров
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1989-08-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл релейной защиты от замыканий на землю. Цель изобретени - повышение селективности работы устройства. При по влении замыкани на землю на присоединении 1 происходит пуск генератора 24, срабатывают компаратор 13 и RS-триггер 15, на счетный вход счетчика 17 импульсов поступает первый импульс. В момент исчезновени импульса с генератора 24 триггеры устанавливаютс в исходное состо ние. Затем с по влением следующих импульсов с выхода генератора 24 заданный алгоритм работы устройства повтор етс до поступлени на счетчик 17 определенного количества импульсов, после чего на выходе счетчика 17 по вл етс сигнал, воздействующий на исполнительный орган 19. Устройство исключает возможность ложной работы защиты от кратковременных и самоустран ющихс замыканий на землю, от импульсов помехи. 1 ил.

Description

4 Ni

Изобретение относитс к электротехнике , в час5тности к устройствам дл защиты от однофазного замыкани на землю в сети с изолированной нейтралью, преимущественно к распределительным сет м напр жением 6-35 кВ

Цель изобретени - повьщ1ение селективности устройства.

На чертеже приведена функциональна схема устройства дл защиты Ьт замыкани на землю(схема дана дл двух присоединений, общее число которых может быть любым ).

Устройство дл защиты от замыкани на землю содержит установленные на присоединени х 1 и 2 трансформаторы 3 и 4 нулевой последовательност ( ТТНП),преобразователи 5 и 6 ток Элементы 15 и 16 управл

25

30

35

вьшр мпенное напр жение (ПТВН), интег-20 нены в виде RS-триггеров. рирующие .элементы (зар дные цепи)

;7 и 8 с замыкающими ключами 9 и 10, линейные усилители 11 и 12, компараторы (пороговые элементы) 13 и 14,

элементы 15 и 16 (ЭУ) управлени (реагирующие органы), счетчики 17 и 18 импульсов СИ, исполнительные органы (ИО) 19 и 20, источник 21 опорного напр жени (ИОН) , датчик 22 (. (трансформатор) напр жени нулевой последовательности ДННП 22, на выходе которого включен пусковой орган (ПО) 23, генератор 24 тактовых пр моугольных импульсов (ГТПИ), вход которого подключен к выходу ПО 23, а выход - к одному из входов элемента И-НЕ 25 и через элемент НЕ 26 к управл ющим входам ЭУ 15 н Гб (к R-входам RS-триггеров ), элемент НЕ 27, вход которого подключен к выходу ПО 23, а выход - к управл ющим входам СИ 17 и 18 и ИО 19 и 20, элемент 28 совпадени , подключенный входами к инверсным выходам ИО 19 и 20, а выходом - к входу элемента И-НЕ 25.

ПТВН 5 (6) может бьп-ь вьшолнен в виде диодно-резисторной цепочки, включаемой параллельно выходу каждого трансформатора тока нулевой последовательности , промежуточного трансформатора с блокировочным конденсатором и резистором в цепи вторичной обмотки, и вьтр мителей, в качестве которых могут быть использованы дио- ды, операционные усилители.

40

45

50

С

Интегрируюир{й элемент 7(8) состоит из резистора и конденсатора с параллельно подключенным стабилитроном, служап им дл защиты входной цепи устСчетчик импульсов 17 (1 коэффигщент делени , равны

ИО 19(20) содержит RS-т ( 30) и цепь отключени 31 тора может быть вьтолнена зованием тиристоров и пром реле,

В качестве ДЯНП 22 може пользован трансформатор на нулевой последовательности ный делитель и т.д.

ГТПИ 24 может выпо помощи астабильных таймеро операционных усилителей, л интегральных микросхем. /Дл вырабатываемых генератором сов принимаетс равной или шей посто нной времени инт элементов 7 и 8.

Элементы НЕ 26 и 27 слу установки KS-триггеров 15 30, и СИ 17 и 18 в исходно ние.

Устройство работает сле разом.

В нормальном режиме (пр вии в сети однофазного зам землю) ключи 9 и 10 замкн раторы 13 и 14, ЭУ 15 и 16 импульсов 17 и 18, ИО 19 ковой орган 23 и генератор д тс в исходном состо нии

При однофазном замыкани лю, например, на присоедин срабатывает ПО 23 и происх генератора 24. В момент по на выходе генератора пр мо импульса исчезает сигнал н элемента 25 совпадени и к

ройства от повьшенных напр жений. Интегрирующие элементы на всех присоединени х имеют одинаковую посто нную времени.

Ключ 9 (10) может быть выполнен на транзисторах (на бипол рных, полевых и т.д.).

В качестве линейного усилител 11(12) применен усилитель посто нного напр жени с обратной отрицательной св зью.

Компараторы 13 и 14 могут быть вьшолнены на базе операционных усилителей с источником опорного напр жени , стабилитронов. Компараторы имеют одинаковый порог (уставку) срабатывани .

Элементы 15 и 16 управлени вьшол0 нены в виде RS-триггеров.

нены в виде RS-триггеров.

Счетчик импульсов 17 (18) имеет коэффигщент делени , равный 3.

ИО 19(20) содержит RS-триггер 29 (30) и цепь отключени 31 (32), котора может быть вьтолнена с использованием тиристоров и промежуточных реле,

В качестве ДЯНП 22 может быть использован трансформатор напр жени нулевой последовательности, емкостный делитель и т.д.

ГТПИ 24 может выполнен при помощи астабильных таймеров на базе операционных усилителей, логических интегральных микросхем. /Длительность вырабатываемых генератором 24 импульсов принимаетс равной или чуть большей посто нной времени интегрирующих элементов 7 и 8.

Элементы НЕ 26 и 27 служат дл установки KS-триггеров 15, 16, 29, 30, и СИ 17 и 18 в исходное состо ние .

Устройство работает следующим образом .

В нормальном режиме (при отсутствии в сети однофазного замыкани на землю) ключи 9 и 10 замкнуты, компараторы 13 и 14, ЭУ 15 и 16, счетчики импульсов 17 и 18, ИО 19 и 20, пусковой орган 23 и генератор 24 наход тс в исходном состо нии.

При однофазном замыкании на землю , например, на присоединении 1 срабатывает ПО 23 и происходит пуск генератора 24. В момент по влени на выходе генератора пр моугольного импульса исчезает сигнал на выходе элемента 25 совпадени и ключи 9 и 10

размыкаютс . Конденсаторы интегрирующих элементов 7 и 8 начинают зар жатьс . Первым до порогового срабатывани зар дитс конденсатор интегрирующего элемента 7, установленного в канале защиты поврежденного присоединени 1 поскольку через поврежденное присоединение протекает, как правило, наибольший ток нулевой последовательности . При этом срабатьшают компаратор 13 и КЗ-триггер 15 и на счетный вход СИ 17 поступает первый импульс.

При переключении RS-триггера 15 в другое состо ние исчезает сигнал на его инверсном выходе и соответственно на одном из входов элемента И-НЕ 25, последний переключаетс в состо ние ,при котором на его выходе по вл етс сигнал и происходит замыкание ключей 7 и 8.

В момент исчезновени на выходе ГТПИ 24 импульса (паузы между импульсами ) по вл етс сигнал на выходе элемента НЕ 26 и RS-триггеры 15 и 16 устанавливаютс в исходное состо ние

В момент, когда на выходе генератора 24 по вл ютс второй и последующие пр моугольные импульсы, схема устройства начинает работать в режиме , описанном вьше.

Заданный режим работы схемы устройства повтор етс три раза, т.е. до поступлени на 5ход счетчика 17 трех импульсов и по влени на его выходе сигнала, воздействующего на ИО 19.

При срабатывании исполнительного органа 19 исчезает сигнал на одном из входов элемента И-НЕ 25, ключи 9 и 10 переход т в замкнутое состо ние .

В исходное (первоначальное) сос- то ние схема устройства приходит после отключени однофазного замыкани на землю и исчезновени сигнала (на- пр жени нулевой последовательности) на выходе ПО 23.

Заданный алгоритм работы ус,тройст ва исключает возможность его ложного срабатывани от кратковременных (единичных ) и самоустра.н кицихс однофазн замыканий, импульсов помехи.

Устройство обладает повьшенной то ностью определени величины токов нулевой последовательности присоедине- НИИ, в состо нии реагировать как на переходные токи, так и на установив-: шиес (при металлических замыкани х,

замыкани х через переходное сопротив- ;- ление, устойчивых замыкани х через дугу), т.е. устройство обладает непрерывностью и повторностью действи .

Устройство имеет чувствительность, не требующую наложени на сеть дополнительных токов (активных, емкостных).

Применение данного устройства в распределительных сет х напр жением , 6-35 кВ, в частности, питающих мощное горнодобывающее оборудование, позвол ет существенно сократить его простои из-за неселективного и ложного срабатывани защиты и повысить безопасность обслуживани электроустановок .

0

тов,

0

Claims

Формула изобретени Устройство дл защиты от однофазного замыкани на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее по числу присоединений последовательно соединенные трансформаторы тока ну- 5 левой последовательности, преобразователи ток - вьшр ипенное напр жение , интегрирующие элементы и ключи , к управл ющим входам которых подключен выход блока управлени , компараторы, первые входы которых функционально св заны с выходами интегрирующих элементов, а вторые подключены к источнику опорного напр жени , исполнительные органы, выполненные на RS-триггерах, S-входы ко- торых функционально св заны с выходами соответствующих компараторов, пр мые вькоды соединены с соответствующими цеп ми отключени , инверсные выходы подключены к входам общего элемента совпадени , выход которого соединен с первым входом блока управлени , пусковой орган, вход которого подключен к датчику напр жени нулевой последовательности, а выход через первый элемент НЕ к К-входам упом нутых исполнительных органов, второй элемент НЕ, отличающе ес тем, что, с целью повьппени селективности работы устройства, оно снабжено (по числу-присоединений линейными усилител ми посто нного тока с одинаковыми коэффициентами усилени , входы которых подключены к выходам со- ответств5тощих интегрирующих злемема выходы - к первым входам упо-. м нутых компараторов, счетчиками им- пульсов, выходы которьЕХ подключены к Sвходам исполнительных органов,

0

5

0

элементами управлени на RS-тригге- рах, S-входы которых подключены к выводам компараторов, а пр мые выходы - К счетным входам упом нутых счетчиков Импульсов, генератором тактовых пр - оугольных импульсов, вход которого {подключен к выходу пускового органа, (а выход - к второму входу блока управ- ени , выполненного на элементе И-НЕ, Q

и к входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с управл ющими R-входами элементов управлени , при этом инверсные выходы элементов управлени подключены к вновь введенным дополнительным входам блока управлени , а обнул ющие входы упом нутых счетчиков импульсов подключены к выходу первого элемента НЕ.