Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты электрических сетей, и может быть использовано для определения места однофазного замыкания на землю. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на землю . При повреждении в распредустройстве направление высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами тока 9-12, одинаково для полосовых фильтров 17-19 и противоположно для полосового фильтра 20, с выхода которого сигнал через инвертор 24, осуществляющий смену полярности поступившего на вход импульса, поступает на сумматоры 21-23, где суммируется с сигналами, поступившими с выходов полосовых фильтров 17-19, после чего сигналы поступают на две группы пороговых органов, первая из которых, состоящая из элементов 25-27, фиксирует сигналы при частичном пробое изоляции, а вторая , состоящая из элементов 28-30, - при дуговом замыкании. При наличии сигналов на выходах всех трех элементов первой группы пороговых органов через элемент И-НЕ 35 и элемент ЗАПРЕТ 36 сигнал поступает на блок 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а при наличии сигналов на выходах трех элементов 28, 29, 30 второй группы пороговых органов через элемент И-НЕ 40 и элемент ЗАПРЕТ 41 сигнал поступает на блок 48 отключения выключателя ввода. При повреждении на каком-либо из присоединений сигнал с выхода соответствующего порогового органа первой группы, например элемента 25, для повреждения на первом присоединении становится равным логическому налю, что в сово - /37 1KI с (Л О5 ее

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц4 Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008769/24-07 (22) 20.01..86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В. П. Горячкина (72) Т. P. Суринов, А. Е. Орлович, А. И. Селивахин, P. Ш. Сагутдинов и И. Л. Слонов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское с видетел ьст во СССР № 525191, кл. Н 02 Н 3/16, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1224891, кл. Н 02 Н 3/!6, 1984. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЪЮ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты электрических сетей, и может быть использовано для определения места однофазного замыкания на землю. Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на землю. При повреждении в распредустройстве направление высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами тока 9 в 12, одинаково для полосовых фильт„„SU„„1410163 A1 ров 17 — 19 и противоположно для полосового фильтра 20, с выхода которого сигнал через инвертор 24, осуществляющий смену полярности поступившего на вход импульса, поступает на сумматоры 21 — 23, где суммнруется с сигналами, поступившими с выходов полосовых фильтров 17 — 19, после чего сигналы поступают на две группы пороговых органов, первая из которых, состоящая из элементов 25 — 27, фиксирует сигналы при частичном пробое изоляции, а вторая, состоящая из элементов 28 — 30, — при дуговом замыкании. При наличии сигналов на выходах всех трех элементов первой группы пороговых органов через элемент

И-НЕ 35 и элемент ЗАПРЕТ 36 сигнал поступает на блок 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а при наличии сигналов на выходах трех элементов 28, 29, 30 второй группы пороговых органов через элемент И-НЕ 40 и элемент ЗАПРЕТ 41 сигнал поступает на блок 48 отключения выключателя ввода. При повреждении на каком-либо из присоединений сигнал с выхода соответствующего порогового органа первой группы, например элемента 25, для повреждения на первом присоединении становится равным логическому налю, что в сово25 Л

1410163

10 купности с двумя логическими единицами выходов элементов 26, 27 через элемент

ИЛИ-НЕ 34 и элемент ИЛИ-НЕ 31 обесИзобретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических сетей, и может быть использовано в сетях, работающих с изолированной нейтралью, для определения поврежденного участка сети.

Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на землю.

На чертеже представлена схема устройства для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, Присоединения 1 — 3 распределительного устройства состоят из ячеек 4 — 6 присоединений, ячейки 7 ввода, сборных шин 8. В ячейках 4 — 7 установлены трансформаторы 9—

12 тока, выходы которых через шунтирующие сопротивления 13 — 16 подключены иа входы полосовых фильтров 17 — 20, выходы полосовых фильтров 17 — 19 соединены с первыми входами фазосравнивающих органов

21 — 23, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор 24 соединены с выходом полосового фильтра 20.

Выходы элементов 21 — 23 соединены с входами пороговых органов 25 — 27 первой группы и пороговых органов 28 — 30 второй группы. Выходы пороговых органов 25 — 27 подключены к первым входам первых элементов ИЛИ-НЕ 31 — 33, входам второго ! элемента ИЛИ-НЕ 34, первому элементу И-НЕ 35, выход которого соединен с раз-! решающим входом первого элемента ЗАПРЕТ 36. Вторые входы элементов ИЛИНЕ 31 — 33 соединены с входом второго эле мента ИЛИ-НЕ 34. Выходы элементов

ИЛ И- H E 31 — 33 соединены с соответствующими блоками 37 — 39 сигнализации о повреждении присоединения. Выходы пороговых органов 28 — 30 подключены к входам второго элемента И-НЕ 40, выход которого соединен с разрешающим входом второго элемента

ЗАПРЕТ 41. Запрещающие входы обоих элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ 42. Входы элемента ИЛИ 42 соединены с выходами пусковых органов

43 — 46 релейных защит присоединений и ввода. Выход элемента ЗАПРЕТ 36 соединен с блоком 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а выход элемента

ЗАПРЕТ 41 подключен к исполнительному органу 48 защиты ввода.

Устройство работает следующим образом.

f5

45 печивает срабатывание блока 37, сигнализирующего о наличии повреждения на первом присоединении. 1 ил.

В нормальном режиме работы сети на выходах пороговых органов 25 — 30 сигналы равны логическому нулю, на выходах логических элементов И-НЕ 35, 40 — единичные сигналы, на выходах элементов ЗАПРЕТ

36, 41 — нулевые.

Блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии.

На выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логической единице, на выходах логических элементов ИЛИ- НЕ 31, 32 и 33 — логическому нулю и, следовательно, блоки 37 — 39 сигнализации находятся в исходном состоянии.

При повреждении в распределительном устройстве, связанном с перекрытиями изоляции, частичными разрядами,, нарушениями контактов и т. д., направление возникающих при этом во всех фазах за счет междуфазных емкостей высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами 9 — 12 тока, одинаково для полосовых фильтров 17 — 19 и противоположно направлению высокочастотного импульса для полосового фильтра 20. Сигнал с выхода полосового фильтра 20, пройдя через инвертор 24, осуществляющий операцию смены полярности, суммируется с сигналами, прошедшими полосовые фильтры 17 — 19, в сумматорах 21 — 23, после чего сигналы поступают на соответствующие входы двух групп пороговых органов.

При повреждении в распредустройстве на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логическому нулю. На выходах логических элементов ИЛИ-НЕ 31 — 33 сигналы также равны логическому нулю и, следовательно, блоки 37 — 39 сигнализации находятся в исходном состоянии. На выходе логического элемента И-НЕ 35 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 36 срабатывает блок 47 сигнализации, что указывает на аварийный режим в распределительном устройстве. Запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ связаны через элемент ИЛИ 42 с пусковыми органами 43 — 46 релейных защит. Эта связь необходима для блокировки работы устройства при нормальных коммутационных режимах распредустройства. Если же при повреждении в распредустройстве сработают поро1410163

Формула изобретения

Составитель Л. Васькова

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор A. Обручар

Заказ 3490 52 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 говые органы 28 — 30, что свидетельствует о тяжелом повреждении (дуговое замыкание), то на выходе логического элемента И-НЕ 40 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 41 срабатывает исполнительный орган 48, отключая выключатель ввода.

При повреждении фазы любого присоединения, например присоединения 1, высокочастотный импульс тока, возникающий в переходном процессе, распространяется по всем фазам за счет междуфазных емкостей всех присоединений, при этом направление трансформированного сигнала одинаково для полосовых фильтров 18, 17 и противоположно направлению сигнала для полосовых фильтров 19, 20. В сумматорах 21, 22 сигналы складываются, на выходе пороговых органов 26, 27 сигналы равны логической единице, в сумматоре 23 сложение противоположно направленных сигналов приводит к тому, что на выходе порогового органа 25 сигнал равен логическому нулю. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34 подаются сигналы: логическая единица, логическая единица, логический нуль, а на выходе этого элемента сигнал равен нулю. На входы логических элементов ИЛИ-НЕ 32, 33 поступают сигналы: логический нуль, логическая единица; на выходе этих элементов сигнал равен логическому нулю и блоки 38, 39 сигнализации находятся в исходном состоянии.

На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 31 поступает сигнал логического нуля, а на выходе этого элемента сигнал равен логической единице, что приводит к срабатыванию блока 37 сигнализации первого присоединения, что свидетельствует о повреждении присоединения 1.

На выходах элементов И-НЕ 35, 40 сигналы равны логическим единицам, а на выходах логических элементов ЗАПРЕТ вЂ” логическим нулям, поэтому блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии.

Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформаторы тока присое5

45 динений и ввода, по числу присоединений фазосравнивающие органы, первый элемент

ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом блока сигнализации о повреждении на сборных шинах, второй элемент ЗАПРЕТ, исполнительнй орган защиты ввода, элемент

ИЛИ, блоки сигнализации о повреждении присоединения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на Землю, дополнительно введены по числу трансформаторов тока полосовые фильтры, первая и вторая группы пороговых органов, группа элементов ИЛИ-НЕ, при этом число пороговых органов и элементов ИЛИНЕ в каждой группе равно числу присоединений, общий элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И-НЕ, инвертор, блок-контакты пусковых органов релейных защит присоединений и ввода, выходы трансформаторов тока присоединений подключены на входы полосовых фильтров, выходы которых соединены с первыми входами фазосравнивающих органов, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор соединены с выходом полосового фильтра, на вход которого включен выход трансформатора тока ввода, выходы фазосравнивающих органов соединены с входами пороговых органов первой и второй групп, выходы первой группы пороговых органов подключены к первым входам группы соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, к соответствующим входам общего элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с разрешающим входом первого элемента ЗАПРЕТ, вторые входы группы элементов ИЛИНЕ соединены с выходом общего элемента

ИЛИ-НЕ, выходы группы элементов ИЛИНЕ соединены с входами соответствующих блоков сигнализации о повреждении присоединения, выходы пороговых оганов второй группы подключены к входам второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с разрешающим входом второго элемента ЗАПРЕТ, запрещающие входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с блок-контактами пусковых органов релейных защит присоединений и ввода, выход второго элемента ЗАПРЕТ подключен к исполнительному органу защиты ввода.