Устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю в компенсированной сети

 

© < C A H N K о» 714560

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советекнх

Социалнетмиеекнх реепублми (61) Дополнительное к авт. свид-ву N 657508 (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2607401/24-07 (51)М. Кл.

Н- 02 Н 3/16! с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания,10.02.80 (53) УДК

621.316.925 (088.8) (72) Автор изобретения

С, Н. Савин

Белорусское производственное ремонтно-наладочное предприятие "Белзнергоремналадка" (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ОДНОФАЗНОГО

ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИ

Устройство относится к энергетике и пред: назначено для селективной сигнализации одно- -,:, У фазных замыканий на землю в компенсированных сетях.

Известно по основному авторскому свидетельству И 657508 устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю в компенсированной сети.

Известное устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю 1 в компенсированной сети, реагирующее, на сово-, купность составляющих частоты выше промыш- ленной токов нулевой последовательности при- соединения в переходном режиме, содержит дтя каждого нз присоединений фидерный узел, выполненный на параллельно соединенных согласующем трансформаторе, подключенном к выходу трансформатора тока нулевой последовательности, разряднике, резисторе, выпрямительном мосте с конденсатором на выходе, блок питания но напряжению нулевой последовательности, узел запрета и узел блокировки, выполненный на соединенных последовательносогласно дополнительных обмотках согпасующих трансформаторов всех фидерных узлов, к выходу которых подключены параллельно соединенные разрядник, резистор и выпрямительный мост с конденсатором на выходе, к которому через диод подключен реагирующий орган с исполнительной цепью на выходе, которая через соответствующие диоды соедииена с исполнительными цепями всех реагирующих органов и подключена к управляющему входу узла запрета, выполненного на транзисторе, выход которого соединен с запрещаю-" щим входом всех реагирующих органов, при этом исполнительные цепи реагирующих органов подключены к конденсатору в выходной диагонали выпрямительного моста блока питания по напряжению нулевой последовательности.

Недостатки известного устройства заключаются в возможности отказа в срабатывании при замыкании на отходящей линии в случае, если к питающему присоединению подключена разветвленная внешняя сеть, суммарная длина которой значительно больше суммарной длины от. ходящих от данной секции филеров. Кромс того, 3 возможна неселективная работа при внешнем замыкании на шинах или во внешней сети, когда одна из линий, отходящйх от данной секции, во много раз длиннее, чем сумма остальных линий данной секции, Целью устройства является повь1шеяие надежности срабатывания.

714560 а

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве к узлу блокировки подключен трансформатор, первичная Обмотка которого йодключена к входу выпрямительного моста блока питания по напряжению нулевой последовательности, а вторичная обмотка выполнена регулируемой и под15 ключена последовательно-встречно с дополнительными обмотками согласующих трансформаторов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для селективной сигналиэа20 ции; на фиг, 2 — схема распределения то Ъ ков при замь|кании на отходящей линии, где

ie — тОК ВНЕШНЕЙ СЕТИ, ie -- тОК ПОВРЕЖДЕН-

НОГО фидера, i g, lg, ig — тОки неповрежденных фидеров; на фиг, 3 — схема распределения токов при внешнем замыкании.

Устройство содержит для каждого из присоединений фидерный узел 1, узел 2 блокировки и узел 3 запрета..

Каждый фидерный узел содержит согласующий трансформатор 4, подключенный к выходу . трансформатора 5 нулевой последовательности, разрядник б, резистор 7 и выпрямительный мост 8 с конденсатором 9 на выходе, включенные параллельно на основную вторичную обмотку трансформатора 4 и реагирующий орган: .

10, подключенный через диод 11 к выпрямительяому мосту 8, Реагирующйй орган 10 выполнен на транзисторах 12 — 14, тиристоре 15 и имеет малое 4о входное сопротивление. На выходе реагирующего органа 10 включен исполнительный эле мент 16.: Узел 2 блокировки содержит разрядник 17, резистор 18 и выпрямительный мост 19 с конденсатором 20 на выходе, которые подключены параллельно на дополнительные вторичные обмотки 21 согласующих трансформаторов 4 фидерных узлов, включенные между собой последовательно-согласно и имеющие

:одинаковое число витков с основными обмотками и вторичную обмотку трансформатора 22, включенную встречно с дополнительными обмотками согласующих трансформаторов 4, Первичная обмотка трансформатора 22 подклю чена к входу выпрямительного моста блока питания по напряжению нулевой последовательности. Реагирующий орган 23 подключен через диод 24 к выпрямительному мосту 19.

Узел 3 запрета включает в себя транзистор

25, управляющий вход которого подключен через диоды 26 — 27 к исполнительным цепям реагирующих Органов {к анодам тиристоров

15, 28), а выход к запрещающему входу (эмиттерной цепи транзисторов 13,29) реагирующих органов.

Измерительные части всех фидерных узлов и узла 26 блокировки объединены в точках (30 — 31. Между ними включено сопротивление

32, служащее для регулирования порога срабатывания всех реагирующих органов.

Работает устройство следующим образом.

При однофаэном замьгкании на поврежденном присоединении уровень составляющих неос.новной частоты тока в переходном режиме является наибольшим, напряжение .на выходе выпрямятельного моста 8 фидерного узла поврежденного присоединения наибольшее, а яа выходе выпрямительного моста 19 узла 2 блокировки составляет примерно половину этого напряжения. Это объясняется следующим. Так как на поврежденном присоединении ток замыкания равен сумме токов неповрежденных фидеров данной секции и тока внешней сети, то выход с дополнительной обмотки

21 согласующего трансформатора фидерного узла поврежденного фидера пропорционален сумме токов неповрежденных фидеров данной секции и тока внешней сети и составляет

Еп = Енп + Ес где Еп — ЭДС поврежденного фидера;

Еяп — MC неповрежденного фидера;

Ес — ЭДС сети, Ес » Енп

Напряжение вторичной обмотки трансформатора 22 0О направлено встречно к Еп и равно

1/2 от Ес (может быть любой, так как его величина, регулируема), а выход с каждой дополнительной Обмотки 21 согласующего трансформатора 4 фидерного узла неповрежденного присоединения пропорционален току неповрежденного присоединения, Ввиду того, по все обмотки соединены последовательносогласно, а ЭДС на выходе трансформаторов поврежденного и неповрежденного фидера имеют противоположное направление, то ЭДС на входе узла блокировки: Ебл =- Еп — ЕЕНН -ОО, Bate: Ебл =ЕЕнп — Енп+ Ec — "= Ес

К. 1 И и и 2, /

Соотношение напряжения

1 Ба gEg так как аа, наа

Е

Так как напряжение на выходе моста 8 фидерного узла поврежденного фидера является наибольшим, то и конденсатор 9, подключенный на выход моста 8 заряуппся до наиболыпего, 714560

5 напряжения. Поскольку реагирующие органы

10, 22 имеют малое входное сопротивление, то выпрямительные мосты 8, 19 и диоды 11, 24 всех других фидерных узлов и узла 2 блокировки оказываются запертыми. В этих условиях через базу входного транзистора 12 реагирующего органа 10 фидерного узла поврежденного фидера протекает ток разряда емкости 9, входной транзистор 12 закрывается,. а выходной 14 открывается, что приводит к

/ открытию тиристора 15 при наличии на его аноде положительного потенциала выйрямлен,ного напряжения нулевой последовательности; °

Зтйм исключается ложная работа устройства при случайных бросках тока (например, при включении кабеля на холостой ход), не сопровождающихся появлением напряжения . нулевой последовательности. После. открытия тиристора 15 срабатывает исполнительный элемент 16, а также через диод 26 подается отрицательный потенциал на базу транзистора

26 блока 3 запрета, который закрыается и сННММТ питание с транзисторов 13, 28 всех реагирующих органов, чем предотвращается ложная работа всех остальных узлов.

При однофазном замыкании на шинах или во внешней сети напряжение на выходе дойолнительной обмотки согласующего трансформа.тора определяется длиной фидера и на более спинном фидере будет больше. Однако в этом случае токи всех присоединений, а также напряжение на выходе дополнительных обмоток 21 согласующих трансформаторов имеют одинаковое направление и напряжение на вторичной обмотке трансформатора 22 совпадает по фазе с напряжением на выходе дополни.тельных обмоток. Поэтому на входе выпрямительного моста 19 узла 2 блокировки напряжение пропорционально сумме напряжений дополнительных обмоток согласующих трансформаторов всех присоединений и напряжеaHs 1-1о

Ебл = -Е + 1о

1, ° 4

Это напряжение больше выхода основной обмотки согласующего трансформатора 4 любого (даже самого длинного) присоединения.

Следовательно выпрямительные мосты 8 и

5 диоды 11 всех .фидерных узлов оказываются занерч ыми. Срабатывает реагирующий орган 23 узла 2 блокировки и аналогично вышеуказанному снимается,питание с транзисторов 13 всех фидерных узлов, что предот10 вращает ложную работу.

"1аким образом, предотвращается отказ в срабатывании при замыкании на отходящей линии, в случае, если к питающему присоеди1 нению подключена разветвленная внешняя

15 сеть, суммарная длина которой значительно больше суммарной длины отходящих от данной секции фидеров. Кроме того, исключается ложная работа при внешнем замыкании, когда одна из линий значительно длиннее остальных.

20 Все зто позволяет повысить надежность срабатывания устройства сигнализации.

Использование предлагаемого устроиства позволяет сократить время на поиск места, 25 замыкания, повысить безопасность эксплуатации электрических сетей, сократить недоот: пуск электроэнергии потребителю.

30 Формупа изобретения

Устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю в компенсированной сети по авт.св . И 657508, о т л и35 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания, к узлу блокировки подключен трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входу выпрямительного моста блока питания по напряжению ну- левой носледовательности, а вторичная обмотка выполнена регулируемой и подключена последовательно-встречно с дополнительными 00Мотками согласующих трансформаторов.

Составитель Л. Васькова

Техред Э.Чужик

Редактор Ю. Челюканов

Корректор А; Гриценко

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений н открытий

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

Закаэ 9307/55

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