SU748296A1 - Устройство дл контрол замыкани на землю в сети с изолированной нейтралью - Google Patents

Description

ности СДТИП), а выход - к входу фазосрав нивающего устройства.

По сравнению с предьвдущим устройством это устройство более помехоэащицено и селективно обн.аружйвает глухие и через переходные сопротивлени  йамыкани  фазы на землю , благодар  чему в сет х 6 кВ оно наибо ,лее распространено и воздействует, как правило, на отключение. Недостатком их однако  вл ютс  отказы при перемежающихс  дуговых замыкани х фазы на землю. Объ сн етс  Это тем, что форма тока нулевой последовательнбстй при перемежающемс  дуговом замыкании существенно отличаетс  от формы тока при металлическом или через переходное сопротивление замукани  фазы на землю - пучки высокочастотных импульсов, возникающих раз в полупериод рабочей частоты сети, в то врем  как напр жение нулевой последовательности в обоих случа х представл ет собой низкочастотные импульсы частотой примерно |равной 50.Гц. В результате сравнени  по фазе выссЗкрчастотных импульсов с низкочастотными фазосравнивакадие блоки, установленные во всех ответвлени х, вырабатывают случайный сигнал, соответствующий отсутствию повреждени  либо наличию в неповрежденном ответвлении. В услови х взрывоопасчых помещений, к которым относ тс  выработки шахт и рудников, отказ за1цйты от замыканий-fl.v землю при перемежающемс  дуговом замыкании недопустим , а неселективные действи  нанос т значительный экономический ущерб.

Целью насто щето изобретенной - вл етс  повышение селективности обнаружени  перемежаквдегос  дугового замыкани  на землю.

Эта цель достигаетс  за счет тогЬ , что известное устройство, содержац$ее датчики тока и напр жени  нулевой последовательности, св занные с соответствующими входами фазосравнивающего блока, снабжено избирательным детектором, осуществл ющим преобразование сигнала с измен ющейс  амплитудой в однопол рный импульс, совпадающий с пол рностью первого импульса в упом нутом сигнале и подключенным своим входом к датчику ток& нулевой последовательности, а йвоим выходом св занный с первым вхошзм фазосравнивающего блока, а также тем, что оно снабжено двум  детекторами максимального сигнала,один из которых включен между выходом избирательного детектора и первым входом фазосравнивающего блока, а второй . - между датчиком напр жени  нулевой- последовательности и вторым входом фазосравнивающего блока, при этом «избирательный детектор выполнен на двухполупериодном выпр мителе со

сглажив ающим конденсатором на выходе , к которому подключен мост с тиристорами и двух смежных плечах, в другие смежные плечи которого включены резисторы, причем управл кнцие электроды тиристоров зашунтированы встречно включенными диодами и подключены к первому гальванически разв занному выходу усилител  низкой частоты, соединенного своим входом с датчиком тока нулевой последовательности , а вход двухполупериодного выпр мител  подключен ко второму гальванически разв занному выходу усилител  низкой частоты, при этом каждый детектор максимального сигнала выполнен в виде двух параллельных цепочек, кажда  из которых состоит из диода, включенного последовательно с конденсатором, зашунтированным резистором, при этом вход первого указанного детектора зашунтирован встречно-включенными диодами.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 приведена осциллограмма токов и напр жени  нулевой последовательности; на фиг. 3 - электрическа  схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока нулевой последовательности ДТНН, к которому подключены последовательно соединенные избирательный детектор 2 и первый детектор 3 максимального сигнала, выход которого подключен к первому входу фазосравнивающего блока 4 , ко второму входу которого чере второй детектор 5 максимального сигнала подключен датчик б напр жени  нулевой последовательности (ДННП).

Электрическа  схема устройства содержит усилитель 7 низкой частоты с двум  гальванически разв занными выходами 8 и 9, диоды 10, 11, избирательный детектор 2 содержит тиристоры 12, 13, резисторы 14, 15, двухпот лупериодный выпр митель 16 и конденсатор 17, первый детектор максимального сигнала содержит диоды 18, 19, конденсаторы 20, 21, -резисторы 22, 23, второй детектор максимального сигнала содержит диоды 24, 25, конденсаторы 26, 27, резисторы 28, 29.

Устройство работает следующим образом . . .

При отсутствии повреждени ,в сети на йыходе ДТНП-1 сигнал отсутствует, вследствие чего отсутствуют напр жени  на выходах 8 и 9 и конденсаторе 17. Оба тиристора 12 и 13 закрыты, а между точками Ь и г напр жение отсутствует , так Как отсутствует напр жение и на ДННП-б, вследствие чего исполнительный орган 30 обесточен.

При возникновении перемежающегос  дугового згиъ ыкани  на землю ток нулевой последовательности (фиг.2) предбтавл ет .разнопол рный сигнал с измен ющейс  амплитудой. Усиленный уси лителем 7 ток нулевой последовательности выпр мл етс  двухполупериодным вьтр мителем 16 и сглаженный конденсатором 17 прикладываетс  к тиристорам 7 и 8. Одновремеино первый полупериод усиленного тока нулевой последовательности через Диод 10 или 11 открывает один из тиристоров 12 или 13, в -результате чего между точками Q и г моста по вл етс  напр ж ение , которое существует до тех пор, пока второй полупериод обратной по .л рности не откроет другой тиристор. Выбором определенной величины емкости конденсатора 17 и сопротивлени  резисторов 14 и 15 добиваютс  того, что открывшийс  первым тириСТор при изменении пол рности усиленного тока не задираетс , а остаетс  открытым . Оба Тиристора остаютс  открытыми в течение всего остального промежутка времени существовании разнопол рного сигнала. Затем, когда наступает пауза между указанными сигналами , конденсатор успевает разр дитьс  вследствие чего оба тиристора запираютс . При по влении нового сигна-. ла тока нулевой последоват(8льности процесс повтор етр , а между токами г моста вновь по вл етс  импульс пол рность которого в поврежденном ответвлении совпадает с пол рностью первого импульса в сигнале . Таким образом, после избирательного детектировани  вместо разнопол рного сигнала по вл етс  один, пол рность которого совпадает с пол рностью первого импульса в сигнале,а частота следовани  импульсов совпадает с частотой следовани  сигналов. В блоке 4 сравниваютс  направлени  избирательно детектированных импульсов с более продолжите ль ньами полупериодами напр жени  нулевой последовательности , частота которого остаетс  близкой к 50 Гц, в результате чего на выходе блока 4 по вл етс  или отсутствует результирующий сигнал в зависимости от того, имеетс  или отсутствует повреждение в защищаемом ответвлении, который и управл ет исполнительным органом 30. благодар  такому построению схемы предлагаемое техническое решение с точки зрени  селективности обнаружени  перемежающихс  дуговых за мье«аний на землю имеет  вные преимущества, которые имеют место и при непосредственном соединении входа фазосравнивающего блока (ФСБ) 4 с точками 6 и. 1 моста, с одной стороны, и выхода ФСБ - 4 с ДННП, Но это имеет место до тех пор, пока в пр моугольных импульсах напр жени  нулевой последовательности не по вл ютс  новые ступени (см. фиг. 2), одновременно с которыми по вл ютс  дополнителЬ|Ные импульсы тока нулевой последовательности , напр жение которых не св зйно

748296

6

с местом повреждени  кабел . В результате блок 4 может выдавать ложную информацию. Чтобы исключить это предложенное устройство дополн ют цепочками , выполненными на диоде 18 (19, 24, 25) и конденсаторе 20 (21, 26, и 27), зашунтированном резистором 22 (23/ 28, 29) и парой встречно соединенных диодов 31 и 32, подключенных к выходной диагонали моста.

Эти цепочки работают следующим об0 разом.

При по влении импульса, открывающего первым тиристор 12, на резисторе 14 по вл етс  напр гасение, которое на вход ФСБ попадает по цепи: резис5 тор 15, диод 32, вход ФСБ, конденсатор 20, диод 18. Если же первым открываетс  тиристор 13, то напр жение, приложенное к резистору 15, попадает на вход ФСБ-4 по иной цепи: резистор

0 14, диод 31, вход ФСБ-4, конденсатор 21, диод 19. При замыкании тока по верхней либо нижней цепи конденсаторы 20 и 21 зар жаютс . Процесс зар да длитс  до момента наступлени  мак5 симума. Затем, когда напр жение между точками 6 и г относительно максимума начинает снижатьс  напр жение, до которого зар дилс  конденсатор, оказываетс  большим. Диод поэтому запирает0 с  и на вход ФСБ-4 последующа  часть сигнала, вырабатываема  избирательным детектором, не поступает - поступившей на вход ФСБ-4 оказываетс  лишь предшествуимда  запиранию диода часть сигнала. Через примерно 10 мс про5 цесс повтор етс , но уже в противоположной цепи. Разр дное сопротивление резистора 22 (23, 28, 29) выбрано таким, чтобы конденсатор примерно через 10 мс успел разр дитьс . Поэто0 му при по влении на диагонали 6-2 моста нового импульса на вход ФСБ-4 проходит новый преобразовательный импульс . Аналогичные процессы происход т и в цепи, соедин ющей ДННП 6 с

5 выходом ФСБ-4 - в цеп х диодов 24 и 25.

Следовательно Детектор, собранный на последовательно соединенных дио0 дах и конденсаторе, зашунтированном резистором, укорачивает импульсы, поступающие на ФСБ-4, благодар  чему при снижении импульса относительно максимума или по влении отрицатель5 ной ступеньки в импульсах напр жени  нулевой последовательности сравнени  направлений не происходит.

Таким образом, изобретение обладает важным преимуществом, а именно, позвол ет значительно повысить селективность обнаружени  перемежающихс  дуговых замыканий на землю и тем самым снизить простои эЛектрооборудо5 вани  и повысить электробезопасность.

Claims (4)

1.Устройство дл  контрол  замыкани  на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчики тока

и напр жени  нулевой последовательности , св занные с соответствук цими входами фазосравнивающего блока,отличающеес  тем, что, с ;целью повышени  селективности обнаружеии  перемежающегос  дугового замыкани , оно снабжено избирательным , осуществл ющим преобразование каждого разнопол рного сигнала с измен кадейс  амплитудой в однопол рный импульс, совпадающий с пол рностью первого импульса в упом нутом сигнале и подключенным своим входом к датчику тока нулевой последовательности , а выходом св зан с первым входом фазосравнивающего блока .

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с   . тем, что оно снабженодвум  детекторами Максима:льногр сигнала, один из которых включен между выходом избирательного детектора и входом фазосравнивающего блока , а второй - между датчиком напр жени  нулевой последовательности и вторым входом фазосравнивающего блока ..

3.Устройство по п. 1, о т л и % а ю щ е е с   тем, что избира748296

8

тельный детектор выполнен на двухполупериодном выпр мителе со сглаживающим конденсатором на выходе, к которому подключен, мост, с тиристорами в двух смежных плечах, в другие смежные плечи которого включены резисторы , при этом управл ющие электроды тиристоров зашунтированы встречно-включенныгли диодами и подключенные к первому гальванически разв занному выходу усилител  низкой частоты соединенного своим входом с датчиком тока нулевой последовательности, а вход двухполупериодного выпр мител  подключен ко второму гальванически разв занному выходу усилител  низкой частоты.

4. Устройство поп. 2, отличающеес  тем, что каждый детектор максимального сигнала выполне в виде двух параллельных цепочек, кажда  .из которых состоит из диода, включенного последовательно с конденсатором , зашунтированным резистором, при этом вход перйого.указанного детектора зашунтирован встречно включенными диодами.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 213150, кл. Н 02 Н 3/16, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 172898, кл. Н 02 Н 3/16, 1963.

Фи. i

0

2s г

ч1т