Устройство для защиты электрической сети переменного тока от замыкания на землю

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii)792431 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270378 (21) 2593939/24-07 с присоединением заявки ИВ (23) Приоритет

Опубликовано 301280 Бюллетень Но 48

Дата опубликования описания 30 ° 12 ° 80 (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

А.A.Ñîøíèêîâ, A.Ã.Ïoðoìåíêo, A.È.Ñåëèâàõèí и В.И.Сукманов

Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА ИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА OT ЗАМЫКАНИЯ HA ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к устройствам для защиты электрической сети переменного тока от замыкания на землю.

Известны устройства для защиты от замыкания на землю, содержащие трансформатор тока нулевой последовательности, узкополосный частотноизбирательный усилитель и испольнительное реле (Ц .

Недостатком их являются малые пределы регулирования защитной характеристики, что затрудняет применение защиты в разветвленной сети из-за неселективного действия последовательно включенных защитных устройств и высокой вероятности ложных срабатываний при влиянии помех промышленной частоты. Эти помехи возникают в случае кратковременных 20 замыканий на землю в сети, значительном токе небаланса трансформатора тока нулевой последовательности, а также при появлении в защищаемой линии токов, индуктированных внеш- 25 ними электромагнитными полями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для защиты от замыкания на землю, имеющее трансфор- 30 матор тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен частотно-избирательный усилитель, содержащий пороговый орган, полосовой фильтр, выходной усилитель и исполнительное реле 21.

Большая выдержка времени срабатывания и отсутствие воэможности регулирования времени срабатывания в зависимости от величины тока замыкания на землю приводит к длительному существованию аварийного режима в защищаемой сети и к неселективному действию в случае применения этого устройства в разветвленной сети.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей защиты при, групповой защите разветвленной сети.

Цель достигается тем, что устройство для защиты электрической сети переменного тока от замыкания на землю, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, на выход которого подключены последовательно соединенные пороговый орган и полосовой фильтр, а выход выходного усилителя соединен с исполнительным элементом, между полосовым фильтром и выходным усилителем иклю792431

15

2S

55 чен интегратор задержки с регулируемой постоянной времени, выполненный, например, на операционном усилителе.

На фиг. 1 представлена схема описываемого устройства.

Устройство содержит трансформатор тока нулевой последовательности

1, сигнал с выхода которого поступает на вход порогового органа 2, усиливается по напряжению и подается на вход активного полосового фильтра промышленной частоты 3, где усиливается составляющая сигнала, имеющая частоту 50 Гц. Сигнал с выхода активного полосового фильтра 3 поступает на вход интегратора задержки 4, состоящего из операционного усилителя 5 с резистором смещения 6 и цепи обратной связи, образованной резистором и конденсаторами, в цепь заряда которых включены последовательно соединенные диод 7 и резистор 8, а в цепь разряда — диод 9 и переменный резистор 10. Резистор 11 и конденсаторы

12, 13 составляют цепь обратной связи. С выхода интегратора задержки

4 преобразованный в постоянное напряжение сигнал подается на вход выходного усилителя 14, который приводит в действие исполнительный элемент 15.

Положительные полуволны напряжения, поступающие с выхода полосо- . вого фильтра 3, черед диод 9 и резистор 8 заряжают интегрирующий конденсатор 12 (или 13), а отрицательные полуволны напряжения через диод 9 и резистор 10 разряжают его.

Выходной усилитель 14 включает исполнительный элемент 15, если напряжение на интегрирующем конденсаторе 12 (или 13) достигнет некоторого заданного уровня. Поэтому время срабатывания защитного устрой-. ства зависит от амплитуды сигнала на выходе полосового фильтра 3, величины емкости интегрирующего конденсатора 12 (или 13) и соотношений величин сопротивлений резисторов

8 и 10 в цепи заряда и разряда интегрирующего конденсатора 12 (или

13). На фиг. 2 и Фиг. 3 представлено семейство защитных характеристик описываемого устройства, полученных за счет регулирования соотношения величин сопротивлений реэисто- ров 8 и 10 при различных уставках, заданных пороговым органом 2. При изменении величины емкости интегрирую-, щего конденсатора 12 (13) может быть получено новое семейство защитных характеристик, представленное на

Фиг. 4 и фиг. 5..

Наличие интегратора задержки с регулируемым интегрирующим конденсатором и переменным резистором в цепи его заряда или разряда дает возможность формировать практически любое количество различных защитных характеристик и в каждом конкретном случае использования защитного устройства. выбирать такую защитную характеристику, при которой вероятность ложного и неселективного срабатывания защиты будет минимальной. Это позволяет применять предлагаемое устройство защиты от замыкания на землю не только в неразветвленной, но и в сложной разветвленной сети.

Формула изобретения

Устройство для защиты электрической сети переменного тока от замыкания на землю, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности,. на выход которого подключены последовательно соединенные пороговый орган и полосовой фильтр, а выход выходного усилителя соединен с исполнительным элементом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей защиты при групповой защите разветвленной сети, между полосовым фильтром и выходным усилителем включен интегратор задержки с регулируемой постоянной времени, выполнен ный, например, на операционном усилителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 450279, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.

2. Гордон Г.!О.; Конин II„N., Устройство для автоматического контроля изоляции электросетей напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. - Научно-техническая информация по вопросам охраны труда.

Л., Изд-во Ленинградского института охраны труда, 1962, 925 (109).

792431

Рис. 1

t,Н0 Z10

S0 100 н4 нА

0 ЧО 130 180 N0 00 0 80 180 180 2У0 фис. Л Рцг. 3

os

A иА

Ц0 у0 8ö0 раа 0 й1 Ча 1N гЮ За а 0ис. 4 01ис. 5

Составитель Л.Васькова

Редактор Г.Улыбина Техред И.Верес Корректор.Л. Иван

Заказ 9592/57 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4