SU815835A1

SU815835A1 - Устройство дл защиты от замыкани НА зЕМлю B СЕТи C изОлиРОВАННОй НЕйТ-РАлью

Info

Publication number: SU815835A1
Application number: SU792736841A
Authority: SU
Inventors: Олег Александрович Петров; Валерий Михайлович Кошляк; Юрий Вениаминович Ситчихин
Original assignee: Челябинский Политехнический Институтим.Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1981-03-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1

Изобретение относитс к электротехнике в частности к области защиты электрических сетей и предназначено дл работы в сет х с изолированной нейтралью. Оно реагирует на направление мощности нулевой последовательности при однофазных замыкани х на землю, а также на величину тока при двойных замыкани х на землю.

Известно устройство типа РЗН-3, которое выполн етс с применением герконов 1

Однако оно имеет ограниченную чувствительность , реагиру на токи однофазного замыкани на землю 0,25 А и выше. Наличие подвижных контактов (герконов) может приводить к ложной работе при сотр сени х например при проведении взрывных работ на горнодобывающих предпри ти х. Кроме того, надежность герконов не выше, чем бесконтактных элементов: транзисторов, микросхем.

Известно также устройство типа ЗЗП-1 содержащее последовательно соединенные согласующее устройство, схему задани ус тановки, усилитель переменного тока, фазочувствительный усилитель, которь1Й питаетс от автотрансформатора, подключенного на напр жение нулевой последовательности сети UQ. К выходу фазочувствительного усилител подключен исполнительный орган. Устройство выполнено с применением транзисторов 2.

Однако защита ЗЗП-1 (ЗЗП-1 м) лож но срабатывает при наличии высших гар МОНИК в токе однофазного замыкани ча землю, а также при увеличении сопротивлени в месте замыкани . Перечисленные устройства не предназначены дл отключени двойных замыканий на землю, при которых

O максимальна токова защита не всегда срабатывает.

Наиболее близким по технической сути vK предлагаемому вл етс устройство, содержащее блок защиты от однофазных замыканий на землю и блок защиты от двойных замыканий на землю, причем первый блок имеет канал преобразовани тока нулевой последовательности, выполненный в виде последовательно соединенных фазовращател , фильтра, блока задани уставки по току, усилител переменного сигнала, формировател пр моугольных импульсов, канал преобразовани напр жени нулевой последовательности, выполненный в виде формировател пр моугольных импульсов. а также ключи и последовательно соединенные фильтр посто нной составл ющей, пороговый элемент, ключ и исполнительный орган, второй блок, содержащий последовательно соединенные преобразователь переменного сигнала в посто нный, блок задани уставки, и . Недостатки устройства - отсутствие задани уставки по уровню напр жени нулевой последовательности, что усложн ет наладку устройства, а также сложность настройки фазовращател , работающего при большом уровне высших гармоник. Цель изобретени - повышение селективности и надежности функционировани защиты от замыкани ла землю в сети с изолированной нейтралью. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее канал преобразовани тока нулевой последовательности, подключенный к трансформатору тока нулевой последовательности и выполненный в виде последовательно соединенных блока задани уставки по току, усилител основной частоты и формировател пр моугольг ных сигналов, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного блока , второй вход фазочувствительного блока соединен с выходом формировател пр моугольных сигналов, св занного с трансформатором напр жени нулевой последовательности канала преобразовани напр жени нулевой последовательности, а выход через блок сравнени и фильтрации и первый вход элемента ИЛИ соединен с исполнительным органом, второй вход элемента ИЛИ через блок, реагирующий на двойные замыкани на землю, соединен с трансформатором гока нулевой последовательности , введен орган блокировки по напр жению нулевой последовательности, выполненный в виде последовательно соединенных выпр мител , подключенного к трансформатору напр жени нулевой последовательности , блока задани уставки по напр жению нулевой последовательности и преобразовател , выход которого подключен к вновь введенному третьему (блокировочному ) входу фазочувствительного блока , а фазосдвигающий блок подключен между трансформатором напр жени нулевой последовательности и формирователем пр моугольных сигналов канала преобразовани напр жени нулевой последовательности . На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства защиты; на фиг. 2 - схема фазочувствительного блока. К трансформатору тока нулевой последовательности подключены последовательно соединенные блок 2 задани уставки по току однофазного замыкани на землю, усилитель 3 основной частоты и формирователь 4 пр моугольных сигналов, из усиленного переменного сигнала формирующей пр моугольные импульсы. К трансформатору 5 напр жени нулевой последовательности подключены последовательно соединенные фазовращающий блок 6, необходимый дл плавного регулировапи фазы выходного сигнала относительно входного, и формирователь 7 пр моугольных сигналов. Выходы формирователей 4 и 7 пр моугольных сигналов подключены соответственно по входам А и В фазочувствительного блока 8, который формирует на выходе пр моугольные импульсы удвоенной частоты . Такое преобразование позвол ет повысить быстродействие устройства, поскольку посто нные времени фильтрующих цепочек схемы могут быть уменьшены в 2 раза .. В устройстве имеетс также орган блокировки по напр жению нулевой последовательности , состо щий из последовательно соединенных выпр мител 10 , блок 11 задани уставки по напр жению нулевой последовательности , преобразовател 12 выпр мленного сигнала в логический. Выход органа 9 блокировки подключен к блокирующему входу С фазочувствительного бло g к выходу D фазочувствительного блока подключены последовательно соединенные блок 13 сравнени и фильтрации, элемент ИЛИ 14 и исполнительный орган 15. Блок 13 сравнени и фильтрации определ ет зону срабатывани устройства по углу при однофазных замыкани х на землю и обеспечивает возможность плавной регулировки его угловой характеристики. Блок 16, реагирующий на двойные замыкани на землю, имеет последовательно соединенные ограничитель 16 сигнала , выпр митель 18, суммирующий усилитель 19, а также блок 20 задани уставки По току двойного замыкани на землю. Ьход блока 16 подключен к трансформатору 1 тока нулевой последовательности , а выход - к второму входу элемента ИЛИ 14 выходной части устройства. Суммирующий усилитель 19 осуществл ет алгебраическое сложение среднего значени напр жений, поступающих от выпр мител 18 и блока 20 задани уставки, выполн функции сравнени и фильтрации. С помощью блока 20 задани уставки устанавливаетс требуема величина тока срабатывани устройства при двойных замыкани х на землю. Фазочувствительный блок 8 может быть выполнен, например, по схеме на фиг. 2Он содержит два инвертора 21, 22, три элемента и 23, 24, 25 и элемент ИЛИ 26. Один вход элемента ИЛИ 26 св зан с формировател ми пр моугольных сигналов 4 и 7 через первый элемент И 23, второй вход элемента ИЛИ 26 св зан с теми же формировател ми через инверторы 21, 2Я и второй элемент И 24. &ыход элемента или 26 соединен с третьим элементом И, второй вход которого подключен к органу блокировки. Напр жение на выходе фазочувствительного блока может по вл етьс лишь при наличии разрешающего сцгнала на входе С от органа 9 блокировки по напр жению нулевой последовательности.

В нормальном режиме работы сети, в схему устройства защиты поступает сигнал от трансформатора тока нулевой последовательности обусловленный током небаланса. Однако сигнал, поступающий с трансформатора 5 напр жени нулевой последовательности на орган 9 блокировки по напр жению нулевой последовательности мал (меньше напр жени уставки) и поэтому последний дает запрет на работу устройства.

При возникновении однофазного замыкани на землю сигнал с трансформатора 1 тока нулевой последовательности через блоки 2, 3, 4 поступают на вход А фазочувствительного блока 8. На вход В блока 8 приходит сигнал с трансформатора 5 напр жени нулевой последовательности, преобразованный с помощью элементов 6 и 7 в пр моугольные импульсы.

Если однофазное замыкание на землю произощло на защищаемом присоединении, то вследствие сдвига по фазе примерно на 180 эл град, входных сигналов на входах А и В при наличии разрешающего сигнала на входе С от органа блокировки 9 на выходе фазочувствительнбго блока 8 по в тс импульсы удвоенной частоты. Их среднее значение (посто нна составл юща ) сравниваетс блоком 13 с сигналом уставки . Выходной сигнал блока 13 через элемент ИЛИ 14 воздействует на исполнительный орган 15 и обеспечивает отключение поврежденного присоединени .

Если же однофазное замыкание на землю произошло на другом присоединении, то сигналы на входах А и b блока 8 будут иметь сдвиг по фазе, примерно равный нулю , в результате чего среднее значение напр жени на вь1ходе фазочувствительного блока 8 окажетс меньше уставки, поэтому неповрежденное присоединение отключатьс защитой не будет.

При возникновении двойного замыкани на землю сигнал с трансформатора 1 тока нулевой последовательности, преобразованный блоками 17, 18, поступает на суммирующий усилитель 19 и сравниваетс с уставкой . Когда сигнал превысит уставку, то через элемент ИЛИ, 14 поступит команда на

исполнительный орган 15, который отключит поврежденное присоединение.

Предлагаемое устройство защиты позвол ет сократить количество ложных отключений , что обеспечивает положительный экономический эффект.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл защиты от замыкани

O на в сети с изолированной нейтралью, содержащее канал преобразовани тока нулевой последовательности, подключенный к трансформатору тока нулевой последовательности и выполненный в виде последовательно соединенных блока задани уставки

5 по току, усилител основной частоты и формировател пр моугольных сигналов, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного блока, второй вход фазочувствительного блока соединен с вы ходом формировател пр моугольных сигналов , св занного с трансформатором напр жени нулевой последовательности, канала преобразовател напр жени нулевой последовательности, а выход - через блок сравнени и фильтрации и первый вход

5 элемента ИЛИ соединен с исполнительным органом, второй вход элемента ИЛИ, через блок, реагирующий на двойные замыкали на землю, соединен с трансформатором тока нулевой последовательности, отличающеес тем, что, с целью повыщени селективности и надежности функционировани , в него введен орган блокировки по напр жению нулевой последовательности, выполненный в виде последовательно соединенных выпр мител , подключенного к трансформатору напр жени нулевой последовательности , блока задани уставки по напр жению нулевой последовательности и преобразовател , выход которого подключен к вновь введенному третьему входу фазочувствительного блока, а фазосдвигающий блок

0 подключен между трансформатором напр жени нулевой последовательности и формирователем пр моугольных сигналов канала преобразовани нулевой последовательности .

5Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 425259, Н 02 Н 3/16, 1972.
2 Авторское свидетельство СССР

№ 172898, Н 2 Н 3/16; 1962.
3. Авторское свидетельство СССР

№ 690585, Н 02 Н 3/16, 1977.

ю