SU1744749A1 - Устройство дл защиты от однофазного замыкани на землю в электрической сети переменного тока - Google Patents

Abstract

Использование: сети с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленной через высокоомный резистор. Дл  отстройки от бросков тока при однофазных замыкани х на землю в устройство введены второй блок выдержки 13, подключенный к второму входу элемента Запрета, и фазосдвигающий блок, включенный между выходом трансформатора напр жени  нулевой последовательности 1 и входом третьего выпр мител  15. 1 з,п.ф-лы, 3 ил.

Description

СП

с

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к защите электрических сетей , и предназначено дл  работы в электрических сет х с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленной через высокоомный резистор.

Известно устройство дл  защиты от однофазных замыканий на землю (033).в элек- трической сети переменного тока, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности и реле типа ЭТД-551.

К недостаткам этого устройства относитс  то, что, во-первых, на присоединени х с большим собственным емкостным током это устройство, реагирующее на основную гармонику тока 033, может действовать неселективно , во-вторых, отсутствует блокировка по напр жению нейтрали, что снижает помехоустойчивость действи  устройства .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  защиты от однофазного замыкани  на землю в электрической сети переменного тока, содержащее последовательно соединенные подключенный к трансформатору напр жени  нулевой последовательности пэрвый преобразователь напр жени , первые пороговый орган, блок выдержки времени, элемент запрета и исполнительный орган, последовательно соединенные подключенный к трансформатору тока нулевой последовательности первый ключ, фильтр основной частоты, второй преобразователь напр жени , сумматор, второй пороговый орган, релейный усилитель, блок контрол  и индикатор, последовательно соединенные подключенный к второму выходу первого порогового органа управл емый генератор, множитель и второй ключ, соединенный с входом фильтра основной частоты, элемент НЕ, включенный между упа

i-гь

к

S

равл ющими входами генератора и первого ключа, блок коррекции уставки, включенный между вторым выходом первого преобразовател  напр жени  и вторым входом второго порогового органа, причем второй вход множител  подключен на напр жение сети, управл ющий вход второго ключа соединен с управл ющим входом генератора, второй вход сумматора подключен к входу блока коррекции уставки, а выход релейно- го усилител  подключен к второму входу элемента запрета.

Недостаток устройства заключаетс  в возможной неселективности действи  при дуговых 033.

Цель изобретени  - повышение надежности и селективности устройства защиты путем отстройки от бросков тока при дуговых 033.

На фиг. 1 представлена функциональ- на  схема устройства защиты от однофазных замыканий на землю; на фиг. 2 - функциональна  схема блока выдержки времени; на фиг. 3 - диаграмма напр жений , где фиг. За соответствует 033 в зоне защиты, а фиг. 36 - 033 вне зоны защиты.

К электрической сети (фиг.1) подключен трансформатор 1 напр жений нулевой последовательности . К нему подсоединены последовательно включенные первые вы- пр митель 2, пороговый орган 3, блок 4 выдержки времени, элемент 5 запрета, релейный усилитель 6 и исполнительный орган 7.

К вторичной обмотке трансформатора 8 тока нулевой последовательности защищаемого присоединени , нагруженной резисторами R, подключены последовательно соединенные усилитель 9, второй выпр митель 10, сумматор (суммирующий усилитель) 11, вторые пороговый орган 12 и блок 13 выдержки времени, Выход последнего соединен с вторым входом элемента 5 запрета, К трансформатору 1 напр жени  нулевой последовательности подключены последо- вательно соединенные фазосдвигающий блок 14 и третий выпр митель 15, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилител  11. Каждый из блоков выдержки времени 4 и 13 содержит вклю- ченные между его входом и выходом последовательно соединенные счетчики 15 и 16 импульсов. Выход генератора 17 пр моугольных импульсов подключен к счетным входам обоих счетчиков 15 и 16. Выход каж- дого счетчика соединен со своим блокирующим входом. Первыми входами счетчиков 15 и 16  вл ютс  R-входы.

Генератор 17 пр моугольных импульсов дл  блоков 4 и 13 выдержки времени

целесообразно использовать один. Усилитель 9 в токовом канале устройства защиты установлен дл  удобства задани  необходимого коэффициента усилени  сигнала, пропорционального току 0.

В нормальном режиме сети напр жение нулевой последовательности Do мало и на выходах всех выпр мителей 2, 10 и 15, пороговых органов 3 и 12, усилител  9, сумматора 11, первого 4 и второго 13 блоков выдержки времени, элемента 5 запрета и релейного усилител  б выходные сигналы также равны нулю. Выходные сигналы счетчиков 15 блоков первого 4 и второго 13 выдержки времени равны логической 1.

При 033 в сети напр жение на выходе первого выпр мител  2 возрастает и превышает уставку UycTi первого порогового орга- на 3, на выходе которого по в тс  импульсы, по амплитуде равные логической 1. Эти импульсы сброс т счетчик 15 блока 4 в нулевое состо ние. Счетчик 16 этого блока выдержки времени начнет отсчитывать выдержку времени At2 и после этого изменит свой выходной сигнал на единичный логический, который даст разрешение по первому входу элемента 5 запрета. Одновременно выходной сигнал счетчика 16 заблокирует поступление на его счетный вход пр моугольных импульсов от генератора 17 и будет находитьс  в таком состо нии, пока не изменитс  выходной сигнал счетчика 15 блока 4 выдержки времени.

При отключении 033 в сети напр жение на выходе первых выпр мител  2 и.порогового органа 3 станет равным нулю (логическому О). Первый счетчик 15 блока 4 выдержки времени начнет отсчитывать свою выдержку времени Ati, после чего он изменит свой выходной сигнал на единичный логический, заблокирует свой счетный вход и установит второй счетчик 16 блока 4 выдержки времени в нулевое состо ние, тем самым даст запрет на элемент 5 запрета.

Выдержка времени At2 Ati необходима дл  отстройки от переходных процессов в начальный период 033, а выдержка времени Дп нужна дл  установки счетчика 16 блока 4 в исходное состо ние и подготовки его действию при последующих 033. Выдержка времени должна быть более полпериода основной частоты и может быть менее одного периода этой частоты.

Если 033 произошло на защищаемом присоединении (фиг.За), то напр жение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 8 тока, усиливаетс  усилителем 9, выпр мл етс  вторым выпр мителем 10 и поступает на первый вход сумматора 11.

Оно суммируетс  сумматором 11 с напр жением LJ15, поступающим на второй вход этого сумматора от третьего выпр мител  15. Напр жение Uio имеет положительную пол рность , а напр жение Uis отрицатель- ную. В рассматриваемом случае напр жение Uio no абсолютной величине будет больше напр жени  Ui5 Следовательно , разность напр жений Uio-Uis на выходе сумматора 11 будет положительной. Эта разность будет больше напр жени  уставки Куст} второго порогового органа 12 и на выходе последнего по в тс  положительные импульсы единичной амплитуды. Импульсы установ т первый счетчик 15 вто- рого блока 13 выдержки времени в нулевое состо ние, и второй счетчик 16 этого блока, выдержки времени станет отсчитывать выдержку времени Дт4, определ емую затуханием переходного процесса. После этого на выходе счетчика 16 блока 13 по витс  логическа  1 и через элемент 5 запрета, релейный усилитель 6 поступит на исполнительный орган 7, который сработает и отключит поврежденное присоединение. С выдержкой времени Дгз At4 счетчик 15 второго блока 13 выдержки времени установит счетчик 16 его в нулевое состо ние.

Если 033 произошло на другом присо- единении (фиг.Зб), то с трансформатора 8 тока нулевой последовательности поступает небольшое напр жение, пропорциональное собственному емкостному току данного присоединени . На оба входа сумматора 11 будут поступать напр жени  Ою и Uis соответственно , пропорциональные собственному емкостному току данного присоединени . Но так как их знаки различны, на выходе сумматоре 11 будет нулевой сигнал. Поэтому блок 13 выдержки времени сохранит свой выходной сигнал и исполнительcits

ный орган 7 также не изменит своего состо ни .

Предложенное введение блоков выдержки времени в канал преобразовани  тока 033 позвол ет существенно повысить селективность действи  устройства защиты при дуговых 033.

Claims (2)

1.Устройство дл  защиты от однофазного замыкани  на землю в электрической сети переменного тока, содержащее последовательно соединенные первые подключенные к трансформатору напр жени  нулевой последовательности выпр митель, пороговый орган, блок выдержки времени, элемент запрета, релейный усилитель и исполнительный орган, подключенные к выходу трансформатора тока нулевой последовательности, последовательно соединенные усилитель, второй выпр митель, сумматор и второй пороговый орган, при этом к второму входу сумматора подключен выход третьего выпр мител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и селективности путем отстройки от бросков тока при однофазных замыкани х на землю, в него введены второй блок выдержки времени, включенный между выходом второго порогового органа и вторым входом элемента запрета, и фазосдвигаю- щий блок, включенный между выходом трансформатора напр жени  нулевой последовательности и входом третьего выпр мител .

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что блок выдержки времени содержит последовательно соединенные два счетчика импульсов, а также генератор пр моугольных импульсов, выход которого соединен со счетными входами указанных счетчиков импульсов, причем выход каждого из счетчиков импульсов соединен со своим блокирующим входом.

mil