Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях

 

щиты к6к в условиях переходного процесса и при наличии перемежающейся дуги, так и в условиях замыканий через большие пере-, ходные сопротивления, При атом работа устройства обеспечивается беэ использова 5 ния составляющих тока нулевой последовательности и соответственно трансформаторов тока нулевой последовательности.

На чертеже дана схема описываемого устройства. 1О

Устройство содержит измерительный орган .1 фазного тока (трансформатор тока или электромагнитный датчик}, заградитель иый фильтр 2 основной (промышленной) частоты, усилитель 3 со стабильным регулируе-;

35 мым коэффициентом усиления, промежуточный трансформатор 4 с выпрямителем и сглаживаю@им элементом, нагрузочный эле- мент 5, состоящий из резисторов 6»11 и транзисторов 12-14, нелинейное сопротив ление 15, включающее в себя резистор 16 и диод 17, логический элемент И 18, на диодах 19-24, логический элемент ИЛИ 25: на резисторах 26-28 и диодах 29-31, ис полнительный орган 32, состоящий из трио-, 125 да 33,диодов 34 и 35, выходного реле 36 и резистора 37, и блок 38 питания и сигнализации в . Блоки 1-4 предназначены соответственно для измерения фаэного тока, выделения

его составляющих неосновной частоты, их усиления и получения постоянного напряжения, про0орционального уровню этих составлщоших, и осуществляют.указанное преобразование тока каждой, фазы присоединения, Блок 5 предназначен для сравнения между собой полученных постоянных напряжений, Блок 15 обеспечивает проведение укаэанного сравнения в широком диапазоне изме- 4> неиия сравниваемых напряжений. Блоки 18 и 25 предназначены для определения соотношений атих напряжений, Одно из напря- -, жений превышает два других, два из напряже-» йий превышают третье, либо все три измеряе- ; мых напряжения равны, Блок 25 выдает сигнал на срабатывание или блокировку исполнительного органа 32. Блок 38 предназначен для обеспечения напряжения питания на всех блоках зашиты и для сигнализации срабатывания выходного реле блока 32.

Устройство работает следующим с 3раэом.

Прн отключеином зашишаемом присоединеннн н выдаче напряженпя питания на устройство при постоянных напряжения, определяемых гармоническим составом фаэных токов прнсеед шення, Е1 = Е = Е =О.

Трапаисторы 12-14 находятся в состоянии 1!а ьнцечн!Я благеаа1)Я нал Iчню сопрет1пз» леннй! >-11. i Üîäû 19-24 логических эле- 60! ментов И проводят токи в щаямом направдении, при атом, токи замыкаются через со противаенпя 26-28. Вводы»931 логичес1кого элемента ИЛИ не проводят, так как ! параметры элементов, схемы выбраны так, что потенциал точки и вйше потенциалов тоI÷åê с,б, с . Транзистор 33 находится в сос

1 тоянии отсечки, выходное реле 36 обесточено.

При нормальной работе защи йаемого при соединения гармонический состав фазных то. ков идентичен, вследствие, чего Е .= Е X . Если ой цепочка 16-17 (блок 15) отсутство" вада, то работа схемы была бы полностью идентична случаю ЕЕ,Е О, так как токи ,1от этих э д. с. были бы равны нулю (отсутст, вует цепь замыкания атих токов).

Поскольку .при измерении составляющих фаэного тока, их уси ении и выпрямлении

: неизбежно вносится погрешность, то строго

; говоря Е Ф F4E.

При отсутствии блока 15 допустимая пв . грешность формирования напряжений зависит от величин этих напряжений, так как уровень эапирания транзисторов 12 14 является заданной величиной, Йля увеличения диапазона работы схемы в сторону больших напряжений включена цепочка 16 17 с нелинейным сопротивле нием, величина которого при малых токах относительно велика, а при больших токах уменьшается до значения, близкого к вели чине резистора 16. Тогда в случае E(Е

Е схема работает следующим образом! цри малых величинах напряжений ее работа практически идентична рассмотренному случаю Е Е Е -=0; при больших величинах напряжений через цепочку 16-17 протекают токи от атих напряжений, проходящие через переходы эмиттер база транзисторов 12-14 и увеличивающие глубину их насыщения.

Вследствие этого дальнейшая часть схемы работает идентично случаю Е = Е = Е =О.

При однофазном замыканий на защищаемом присоединении уровень составляющих неосновной частоты тока поврежденной фазы превышает уровни токов двух других фаз. B этом случае одно иэ напряжений превышает два других примерно равных напряжения. При Е Е Е распределение тоz

i.îE показано на чертеже сплошными стрелками, В этом режиме транзистор 12 нахо дится в состоянии насыщения, а транзисторы 13 и 14 - в состоянии отсечки. Соответственно дпоаы 19 и 24 проводят ток в прямом направлении, а диоды 20-23 не проводят. Следовательно, логический элемент

И па диодах 21 н 22 переходит в другое состояние, поэтому транзистор 33 переходит и насыщенное состояние благодаря про теканию тока через диод 30 и резистор 27 элемента ИЛИ. Выходное реле 36 срабаты вает. По этому режиму выбирают параметр ры щепочки 16 17: резистор 16 иснользуют такой величины, чтобы обеспечивалось надежное срабатывание при превышении одной из э. д. с. над другими в 3 раз. Эхо обеспечиваеч достаточную чувствительйость для случая одного отходящего от шнн присоедине- о ния.

Если Е .Е ° Е, транзисторы 12 и

1 1 переходят в состояние отсечки, элемент

И на диодах 23 я 24 переходит в другое состояние, транзистор ЗЗ переходит в состояние насыщения благодаря протеканию тока через диод 31 и резистор 26, Репе

36 срабатывает.

При Е = Е = Е транзисторы 12 и . 13 переходят в состояние пасьндения, элемент

И на диодах 19 и 20 опрокидывается, транзи".,тор 33 открывается благодаря протека, ппо тока через диод 29 и сопротивление

28, Реле 36 срабатывает.

Таким образом, схема устройства обес;печивает срабатывание выходного репе в случае, если любое из трех напряжений пре,вышает два других.

При однофазном замыкании в сети вне защищаемого присоединения уровень составляющих неосновной частоты тока поврежден ной фазы ниже уровней токов двух других фаз, При Е . Е = E распределение токов

2. Ъ от э.д.с. показано на чертеже пунктирными стрелками, В этом режиме транзистор 12 переходит в состояние отсечки, Однако ни ,один логический элемент И при этом не переходит в ppyroe состояние, а транзистор

33 продолжает оставаться в состоянии от сечки. Реле 36 обесточено. При Е=Е = E

Е в состояние отсечки переходит транзистор

13, а при Е Е = E - транзистор 14, 1 ь а 1

Таким образом, устройство обеспечивает блокировку защиты независимо от того, какое из трех напряжений меньше двух других,. или при трех равных напряжениях, Предлагаемое устройство зашиты обладает

,высокой чувствительностью: обеспечивается

1надежное срабатывание при наличии только одного отходящего присоединения, а при увеличении числа присоединений чувствитель ность защиты еще более повышается и отио шении суммарного емкостного тока сети к емкостному току защищаемого присоединения.

0ля работы устройства не требуется введе ния какой-ппбо временной задержки, что по зволяет повысить быстродействие устройср ва, Формула изобретения

Устройство для заюциты от однофазных замыканий на землю в компенсированных. сетях и в сетях с изолированной нейтралыо, содержащее измерительные органы фазных токов защищаемого присоединения, выходы

1 оторых через заградительные фильтры ос» ювной частоты подключены к усилителям с выходпыми .промежуточными трансформаторами, ко втори шым обмоткам которых подключены выпрямители со сглаживающими элемента.ми, объединенные одноименными полюсами и с подключенными другими полюсами к звезде из трех нагрузочных элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с щелью повышения чувствительности, селективности и быстродействия, объединенная точка выпрямителей соединена через нелинейное сопротивление с нейтралью звезды нагрузочных элементов, а параллельно нагрузочным элементам подключены три логических элемента И, каждый из которых имеет два ,входа, причем к каждому нагрузочному эле Менту подсоединены первый вход одного

I элемента И и второй вход другого элемен,та И, выходы элементов И через логичес кий элемент ИЛИ подключены к исполнитель ( ному органу, Источники информации, принятые во вни:мание при экспертизе:

1. Кискачи В. М., Назаров Ю, Г. "Сигнализация однофазных замыканий на землю ,в компенсированных кабельных сетях 6-10 кв", Труды ВНИИЭ, вып. ХУ1, Госзнерго издат, 1963, стр. 219-251, 2, Авт. св, % 384172, кл, Н02НЗ/16, 1973.

3. Авт. св, М 299908, кл. Н02Н 3/16, 1971, Составитель Л, Корнеева

PeAQKTop А. Пейсоченко, Техреп М,Ликочич Корректор С. Шекмар

Заказ 5092/593 Тираж 882 Подписное

Ш3ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4