Устройство для быстродействующей защиты трехфазных электрических сетей от замыкания на землю

 

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от утечек тока на землю. Цель изобретения - увеличение времени эксплуатации сети путем уменьшения ложных срабатываний защиты. В устройстве управляемый источник 6 включен параллельно резистору 4 и встречно диодам 2. Вход управляемого источника 6 подключен через контур CR 7 и 8 параллельно резистору 5. За счет контура CR 7 и 8 переменная составляющая 5 подается как управляющая величина на вход управляемого источника 6 напряжения, а поскольку выход управляемого источника 6 включен встречно диодам 2, напряжение, обусловленное диодами 2, вычитается из напряжения управляемого источника. Тем самым осуществляется стабилизация срабатывания устройства защиты путем компенсации переменной составляющей входного тока реле. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

09) {И) (5f)5 и Ог Н 3/17

Д", ;".:: т.)Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

pe ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ Оса

1 (21) 4405360/24-07 (22) 09.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. Р 1 (71) Иагнитогорский горно-металлургический институт ;; им. ГяИ. Носова (72) А.В. Григорьев, Н.А. Бендяк и Л.В. Уманская (53) 621.316.825(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 656145, кл. Н 02 Н 3/17, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11 137164, кл. Н 02 Н 3/16, 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕЮПО (57) Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от утечек тока на землю. Цель изобретения — увеличение времени

/ г эксплуатации сети путем уменьшения ложных срабатываний защиты. В устройстве управляемый источник 6 включен параллельно резистору 4 и встречно диодам 2. Вход управляемого источника 6 подключен через контур СК 7 и 8 параллельно резистору 5. За счет контура CR 7 и 8 переменная составляющая напряжения с резистора. 5 подается как управляющая величина на вход управляемого источника 6 напряжения, а поскольку выход управляемого источника 6 включен встречно диодам 2, то напряжение, обусловленное диодами 2, вычитается из напряжения управляемого исе точника. Тем самым осуществляется стабияияация срабатывания устройства яа- (fp щиты путем компенсации переменной составляющей входного тока реле. 4 ил. С

1534601

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от утечек тока на землю.

Целью изобретения является увеличение времени эксплуатации трехфазной сети путем уменьшения количества .ложных срабатываний защиты.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-4—

Кривые входного тока реле устройства и ЭДС.

Устройство содержит три резистора

1, выпрямительные диоды 2, безынерционное реле 3, четвертый резистор 4, 15 дополнительный пятый резистор 5, управляемый источник 6 напряжения, контур CR соответственно 7 и 8.На фиг. I обозначены также сопротивления 9 изоляции трехфазной сети относительно земли.

Резисторы 1 включены на линейные

Провода А, В и С трехфазной сети и соединены последовательно с диодами

2. Диоды 2 соединены в звезду. Без- 25 инерционное реле 3, резисторы 4 и 5 соединены между собой последовательно и включены между нулевой точкой звезды диодов 2 и землей. Выход управляемого источника 6 включен параллельно резистору 4 и встречно диодам 2. Вход управляемого источника 6 подключен через контур CR 7 и 8 параллельно резистору 5.

На фиг. 5 изображены: эквивалентная ЭДС 1g(t) кривая 10, действующая в контуре: трехфазная сеть— устройство — земля, обуславливаемая диодами 2; эквивалентная ЭДС.1у(У,t), кривая 11, действующая в контуре: трехфазная сеть — устройство — земля, обуславливаемая управляемым источником 6 напряжения и формируемая переменной составляющей напряжения

U (t} на резисторе 5; эквивалентная

ЭДС Е = 1 (U„t) — 1g(t), линия 12, действующая в контуре: трехфазная сеть — устройство - земля.

На фиг. 3 изображены: входной ток реле 3, прямая 13 при R = Rz„:= 0; входной ток реле 3, прямая 14 при

R К, В В „входной ток реле 3, прямая 15 при Rw К рК,<К с, входной ток реле 3, прямая 16 при

R = R + К; значение тока срабатывания 1 реле 3, прямая 17.

На фиг. 4 изображены: входной ток реле 3, прямая 18 при К =oo входной ток реле 3, прямая 19 при R< = R<,= 0; входной ток реле 3, прямая 20 при

К, R „ а К ; входной ток Реле 3, прямая 21 при R> ) К Rz ; входной ток реле 3, прямая 22 при R = R

) К ; значение тока срабатывания

1 реле 3, линия 23; t< — момент времени, в который сопротивление изоляции трехфазной сети относительно земли мгновенно уменьшилось от оо до значений R или R, или Кх, или й:1

Rz Устройство работает следующим образом.

Диоды 2 обуславливают в контуре. трехфазная сеть — устройство — земля эквивалентную ЭДС 18()(кривая 10, фиг. 2).Под действием этой ЭДС через резистор 5 проходит ток, создавая падение напряжения на резисторе 5.

За счет контура CR 7 и 8 переменная составляющая напряжения U<(t) с резистора 5 подается.как управляющая величина на вход управляемого источника 6 напряжения. Управляющее напряжение U (t), воздействуя на управляемый источник 6 напряжения, обуславливает эквивалентную ЭДС

1y(U„ t) .(кривая 11, фиг. 2), переменная составляющая которой повторяет форму переменной составляющей ЭДС

1g(t). При этом, действуя в контуре: трехфаэная сеть — устройство - земля, ЭДС 1g(t) вычитается из ЭДС 1у(0з, t) за счет того, что выход управляемого источника 6 напряжения включен встречно диодам 2. Поэтому в контуре: трехфазная сеть — устройство — земля действует ЭДС Е - 1>(u, t)-1g(t)

По форме ЭДС Е, линия 12 (фиг. 2) постоянная. Под действием ЭДС Е через реле 3 проходит ток, зависящий от значения К.,- сопротивлений 9 изоляции трехфазйой сети относительно земли (линии 13-16, фиг. 3). Чем меньше значение К, тем больше значение входного тока реле 3. Если входной ток реле 3 больше или равен его току срабатывания (линия 17, фиг. 3), реле 3 срабатывает и отключает трехфазную сеть. При этом реле срабатывает, когда значение К . сопротивлений 9 уменьшится до К «К ъ О. Здесь при К „=

= К входной ток в реле 3 равен току срабатывания. При значениях R сопротивлений 9, равных R К +

+ 6 К, входной ток в реле (линия 16, фиг. 3) меньше тока срабатывания реле (линня 17, фиг. 3) и реле не сра5

15346 батывает ложно. Здесь величина йН превышение значения сопротивлений 9 над значением R

У

При мгновенном уменьшении значения

R сопротивлений 9, например в момент

5 времени t = t (фиг. 4), входной ток реле 3 возрастает со значения линии

18 (фиг. 4), когда R = ec до значений линиИ 19-22, когда R<< . При этом реле 3 срабатывает правильно, когда его входной ток будет больше нли равен току срабатывания (линия

23, фиг. 4), соответствующем К «б R . Вместе с тем реле 3 не срабатывает ложно, если К v К + hК при котором входной ток реле 3 меньше тока срабатывания. За счет чего увеличено время эксплуатации трехфаэной сети в период, когда значение 20

R> ee сопротивлений 9 равно R

R . + Ю, уменьшен простой электрооборудования, подключенного к трехфазной сети в этот период времени, и увеличена его производительность. 25

Техническая реализация предложе-. ния осуществима, . так как здесь используются типовые диоды, резисторы, конденсатор, реле, управляемый источ- ник напряжения. В частности в качестве реле 3 можно использовать опт-. рон, в качестве управляемого источника 6 напряжения можно использовать операцио пьФ усилитель со смещением, обеспечивающим постоянную составляющую ЭДС, линия 12 (фиг.2).

Наличие в предлагаемом решении дополнительного пятого резистора, включенного между четвертым резистором и безынерционным реле, параллельное подключение входа управляемого источника напряжения через контур

CR к пятому резистору обеспечивает предлагаемому устройству преимущестsa ao сравнению с известным, заклю-01 чающиеся в том, что при его использовании для быстродействующей защиты предлагаемое устройство не срабатывает ложно при значениях сопротивления изоляции трехфазной сети относительно земли, превышающих на какуюто величину h,R . уставку срабатывания R«, Это увеличивает время эксплуатации трехфазной сети, уменьшает простой электрооборудования, подключенного к этой сети, повышает производительность оборудования в период, когда сопротивление изоляции трехфазной сети R К

:Ес

Формула изобретения

Устройство для быстродействующей защиты трехфаэных электрических сетей от замыкания на землю, содержащее источник выпрямленного напряжения с клеммами для подключения к защищаемой сети, выполненный в виде трех выпрямителей, соединенных в звезду, к общему выводу которой подключены последовательно выходное реле и резистор, другой вывод которого соединен с эаземпителем, управляющий источник напояжения. выход которого включен параллельно резистору и встречно выпрямителям, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения времени эксплуатации путем уменьшения количества ложных срабатываний защиты, в него введен дополнительный резистор, включенный между упомянутым резистором и выходным ре-. ле, а вход управляемого источника подключен параллельно дополнительному резистору через вновь введенный контур CR.

1534601

Составитель Л. Васькова

Техред.Л.Сердккова Корректор И. Шароши

Редактор Г. Гербер

Заказ 49 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101