Устройство для направленной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам направленной запщты. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и селективности защиты. При замыкании фазы на землю появляются ток и напряжение от датчиков нулевой последовательности на всех присоединениях . Сигнал, пропорциональный току нулевой последовательности, с выхода согласующего блока 1 поступает на вход нуль-органа 2. При достижении уставки по току срабатывания на выходе нуль-органа появляются прямоугольные импульсы, которые не зависят ог величины тока. С выхода нуль-органа 2 сигнал поступает на первый,вход фазочувствительного усилителя, где он дифференцируется, усиливается и поступает на вход оптоэлектронной пары 13. Напряжение датчика напряжения нулевой последовательности поступает на второй вход фазочувствительного усилителя. При совпадении по фазе тока и напряжеь.5я нулевой последовательности тиристор оптоэлектронной пары 13 открывается и срабатывает исполнительное реле 14. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU„„1427461

А1 (511 4 Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4073807/24-07 (22) 09.06;86 (46) 30.09.88. Вюл. В 36 (71) Лебединский горно-обогатительный комбинат (72) В.И. Староверов и С.В. Новиков (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 172878, кл. Н 02 Н 5/16, 1963.

Авторское свидетельство СССР

Р 1376170, кл. Н 02 Н 3/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗА-

ЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С

ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам направленной защиты. Целью изобретения является повьппение помехоустойчивости и селективности защиты. При замыкании фазы на землю появляются ток и напряжение от датчиков нулевой последовательности на всех присоединениях. Сигнал, пропорциональный току нулевой последовательности, с выхода согласующего блока 1 поступает на вход нуль-органа 2. При достижении уставки по току срабатывания на выходе нуль-органа появляются прямоугольные импульсы, которые не зависят от величины тока. С выхода нуль-органа 2 сигнал поступает на первый вход фазочувствительного усилителя, где он дифференцируется, усиливается и поступает на вход оптоэлектронной пары !3. Напряжение датчика напряжения нулевой последовательности поступает

С2 на второй вход фазочувствительного Е усилителя. При совпадении по фазе тока и напряжеь .я нулевой последовательности тиристор оптоэлектронной пары 13 открывается и срабатывает исполнительн е реле 14. 4 ил.

1427461

Изобретение относится к электротехнике,.а именно.к устройствам направленной защиты от замыканий наземлю в .сетях с изолированной нейт5 ралью.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и селективности защиты °

На фиг. 1 изображена схема устрой- lp

;ства на фиг. 2 — схема согласующего блока; на фиг. 3-4 — эпюры тока и

:напряжения, поясняющие работу устрой:ства.

Устройство содержит согласующий 15

,:блок 1, обеспечивающий потенциальную раэвйзку схемы и датчика нулевой последовательности 3I, выделение сигнала с частотой 50 Гц, защиту с устройства от перенапряжений, фаэосдви- 20 гающую цепочку, определяющую зону срабатывания; нуль-орган 2, обеспе,чивающий фиксацию перехода синусоиды, тока нулевой последовательности 3I< через ноль, нуль-орган выполнен йа 25 операционном усилителе; пороговый блок 3 с полевым транзистором 4 на выходе, обеспечивающий управление нуль-органа.

Пороговый блок выполнен на опера- 30 ционном усилителе 5 по схеме компа-. . ратора с выпрямляющим диодом 6 и фильтрующим конденсатором 7 на выходе. Порог срабатывания устройства определяется резисторами 8 и 9.

Устройство также содержит фазочувствительный усилитель, включающий транзистор 10,дифференцирующую цепочку на элементах ll, 12,оптоэлектронную пару 13. на выходе которой вклю- 40 чена обмотка 14 реле,с включенными параллельно ей резистором 15 и диодом 16.

Согласующий блок (фиг, 2) содержит трансформатор 17, конденсатор 18, 45 образующий со вторичной обмоткой трансформатора 17 контур, настроенный на 50 Гц, стабилитрон 19, фазосдвигающую цепочку, состоящую из резисторов 20 и 21 и конденсаторов 22 и 23.

На фиг. 3 приведены эпюры, поясняющие работу защиты при металлическом замыкании, а на фиг. 4 — при перемежающемся замыкании, где 3U, ЗТΠ— напряжение и ток нулевой после55 довательности соответственно; выходное напряжение согласующего блока; U - выходное напряжение нуль4 органа; U — напряжение на коллекторе транзистора 10; U — напряжение на обмотке 14 реле.

Устройство направленной защиты от замыканий на землю работает следующим образом

При нормальном режиме в сети с изолированной нейтралью ток ЗТ и напряжение ÇUО нулевой последовательности отсутствуют, обмотка 14 реле обесточена. При замыкании фазы на землю появляется ток 31, и напряжение

311р на всех присоединениях. Причем на поврежденном присоединении при металлическом замыкании угол между током

3I и напряжением 3Ue равен 90, а неповрежденных присоединениях равен о

270 . Если уровень сигнала, пропорциональный току ЗТ, на входе порогового блока 3 превысит порог его сраФ батывания>на нуль-орган 2 поступает сигнал разрешейия на работу. Нуль-орган фиксирует переходы синусоиды сигнала, пропорционального току 3., через ноль, что обеспечивает стабильную, независимую от уровня сигнала

1 на входе устройства защиты, зону срабатывания в пределах 160 . С выхода нуль-органа преобразованный сигнал подается на первый вход фаэочувствительного усилителя, на второй вход которого подается напряжение ЗБ„.

Если преобразованный сигнал тока ЗТ и напряжение 3U на фазочувствительном усилителе совпадают по фазе, что имеет место при угле между ЗХ и

ЗБ, равном 90, тиристор оптопары 13 открывается, срабатывает реле 14.

Если преобразованный сигнал тока

ЗХ противоположен по фазе напряжению 311, что имеет место при угле между ЗТ, и ÇU, равном 270, тиристор оптоцары 13 закрыт, реле 14 обесточено.

Устройство работоспособно при металлическом замыкании на землю, при замыкании через переходное сопротивление и при перемежающемся дуговом замыкании.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для направленной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчики тока и напряжения нулевой

1427461 последовательности, фильтр низких частот, фазосдвигающую цепочку, последовательно соединенные нуль-орган, формирователь управляющих импульсов, 5 фаэочувствительный усилитель и исполнительный орган, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости и селективности защиты, введены пороговый блок, )p ключевой элемент и ограничитель, при этом фильтр низких частот, ограничитель, фазосдвигающая цепочка соединены последовательно, к входу фильтра низких частот подключен датчик тока нулевой последовательности, а выход фазосдвнгающей цепочки соединен с входом нуль-органа и порогового блока, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента, включенного в цепь обратной связи нуль-органа,.на второй вход фазочувствительного усилителя через исполнительный орган подключен датчик напряжения нулевой последовательности.

1427461

Up

Составитель О. Муратов

Редактор А. Долинич Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 4859/50 Тираж б51 Подписное

BEIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4