Устройство для направленной защиты отзамыканий ha землю b сети c изолирован-ной нейтралью

 

ОB К(:AËБЕ

ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

4:оюз Сеюетаинх щщ@лнстрче кцу

6c93$65ifK (>ЯО546

R АМОР КОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ

{б1) Дополнительное к авт. саид-ey— (22) Заявлено 270479 pf) 2758603/24-07 (5Ì) M. !(л. с присоединением заявки (чо

Н 02 Н 3/16

Госудерственный комитет

СССР по делам нзобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150281, б оллетень М 6

Дата опубликования описания 15.0281 (3) У4 621. 316. .925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Сукманов, A.А.Меренков, Р.d«.Сагутдннов, А.П.Кузнецов и Е.A.Êóýíåöîâ

;осковский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (71) 3аявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЦИТ6!

ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ .В CETH

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к устройствам для направленной зациты оТ затеыканий на землю в се=ях с иэолиронанной нейтралью.

Известно- устройствс для наравленной защиты от за. -:ка .êé на землю (1).

Основным недостатком этого устройства является нестабильность эоны срабатывания фаэосравнивающего органа вследствие зависимости ее от абсолютных значений сравниваемых величин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому ре" óëüòàòó 15 является устройство для направленной защиты типа ЗЗП-1, содержащее согласующее устройство, усилитель, фильтр высших гармоник, фазочувствительный усилитель, исполнительный орган и 20 Г.> блок питания (2 j.

Однако устройство ЗЗП-1 применяетСЯ сОвместно с кдбе. ьными трансфоп?":òОрами тока нулевой после оввз ель о< ности, поэтому содержит специальный . согласующий трансформатор с предключенным резистором и разрядник для обеспечення нормальной работы устройства при двойных =-амыканиях на

=-с;-чю. Кроме того, соглас -:ощий транс- 30 форматор выполняет .функцию фаэопово ротного устройства и элемента, корректирующего угловую характеристику реле.

Наличие согласующего элемента, имеющего различные функциональные назначения, приводит к усложнению устройства в целом и трудностям при настройке его, а также к нестабильности характеристик реле. Последняя определяется, в основном, изменением параметров полупроводников элементов при колебаниях температуры окружающей среды, а также связана с выбранным сгособом сравнения двух электрических величин по фазе. ПестабильО ность характеристик (угловой 180-20 и вольтамперной ЗОЪ) может привести к ложной работе устройства.

L,àëüþ изобретения является говышение надежности работы путем стабиугловой характеристики, гаемо-. исключением постоянной составляющей напряжения на выходе фаэосравнивающего органа устройства для направленной защиты от замыканий на землю при угл сдвига фаз между входными сигналами, равном 0 и 180 . Кроме =:îãî,äëÿ достижения поставленной ц ли в устройстве для направленн< й!

° !!

805465

scщиты (>T за! ыканий еа землю В сети с изо"":ироваванной нейтралью, содержа! е датч:.к 1,ока нулевой по.ледоВательHGGTH,;!Gäêëþ÷åHHûé через фильтр выс(!1их гармо:i=5.K Одному из входов фазосравнивающего органа, второй вход которого подключен через блок питания и преобразователь напряжения к дат (ику напряжения нулевой последовательности, а выход фазосравнивающего Органа. — к исполнительному органу, фазосравнивающий орган tG

ZciHOËÍÅH В ВИДЕ балаНСОВОГО УСИЛИТЕля с интегрирующей BC-цепью на выходе, а уп мянутый бло-.(питания выпол<;:: !" 1,Р-(ВЕДЕ/1а "-1!}»Иil»»;: —, (/в ная c?(e ".а устр«ойства, на фиг. 2 — кривые токGB и напря:((ений, поясняющие

lipHHl«HII работы устройства. устройство состоит из Фазасравнива: -;Gãо органа в виде балансного ycl(— ?П лителя 1, H -op KGTGðñãO через заградительн: и iiльтр 2 HB 150 Гц годклочен к датч»ку 3 тока нулевой послеДоваТЕЛЬ! ОСТИ (НаПРИМЕР К ФИЛЬТРУ тОКОВ НуЛЕВой ПОСЛЕДОВаТЕЛЬНОСТ;1 HB Hcl25 к}1ад1!.-::: T-pà: —:.с" орматорных датчиков тока) .

Ба}1ансный усилитель состоит из трап-Hcторов 4 H 5, эмиттеры которы?( объединены непосредственно, а коллекторы через резисторы 6 и 7.!4е,!(ду З() ксо}лекторами транзисторов 4 и 5 Включена и:Terpиоуа ая i!ell-", состоящая 1з конденсатора 8 и pe=-..iñòGpà 9. !4!ежДУ ба Ой и l(GJI}lei(TGPGM TPcl»3:%стОРОВ

4 и 5 вк.-ючены резисторы 10 и 11, З5 пар:-7лe .Ьно базам тр нзистopов 4 и

5 Включень1:-с:речно-параллельно сое- динен и.:е дио 1 12 и -13,базы тоанзисторов 4 и 5, и Объединенные эмиттеi ра через рез1сторы 1, 15 и 16 cGC t4Q динены с катодом стабилитрона 7, и одним выводе,и вторичной обмотки тран,с(/op..атОра .8 блока 19 литани. ба.7àHc;-:Ого уси-.;ITeëÿ анод стабилитроиа 7 coel"I:-:. «н с pe ilcTcpc«:.?/Я(б ".; I

1 j и через рез: =тор 20 с другим -":воЪ (jopI .ато а 18 через П1}еОбр/азователь напряг(ения в виде конденсатора 21 соеFинеяIiI с датчико?1 22 Ifc.lllp ai.".eHHII ну* левой последовательности (например, на ác"=зе трансформатора 8! 1М1(-10) . Па1}аллель но кон!(енсатОр? 8 Вl(лю ен ис по) Интел HI!l ОогаH состояющии из магriHTG.-. e:(трического реле 23, за- 55 щ нтированного д:(ода:.и 2ч и 25, ис полн;(те/Яьного реле 26, блока 27 nuTilHi-Я и делителЯ 28 нап }ЯжениЯ. !/бмстка .".:аг;-.;:Тзэлектрического 1}еле 23 связана с пслзункОм и зажимом дели- 60 т.ля 28 нгпря..-кения, подключенного на Выход выпрямительного моста 29 блока 27 п :-тания. Параллельчо делите

28 Hc! :PH?«eHIIR BHJIЮЧЕ1-:i> +ePQ3 мыкающий контакт 30 магнитоэлектри" /(5 ческого реле 23 обмотка исполнительного реле 26, конденсатор 31 и стабилитрон 32. Выход выпрямительного моста 29 подключен к Вторичной обмотке трансформатора 33 блока 27 питания„ а первичная обмотка трансформатора

33 подключена к источнику 34 переменного тока. устройство работает следующим об разом.

При нор:лальном режиме ток и напряжение нулевой последовательности отсутствуют, и обмотка магнитоэлектрического реле 23 получает питание только от блока 27. Напряжение бло,ка 27 питания является тормозным для реле 23, †.Оэтому его контакт 30 удерживается в разомкнутом состоянии. акое .состояние контакта 30 реле 23 сохраняется при аварийном отключении блока

27 питания, Вследствие чего повы111ается надежность работы устройства.

Режим Одиофазного замыкания на землю сопровождается появлянием напряжения U и тока нулевой последовательности на всех присоединео ниях. При этом на поврежденном присоединении угол ме?(ду UG и 1„ равен

90, а на неповрежденных присоединео ниях равен 270 . В случае совпадения по фазе напряжения 0<, представляющего собой преобразованное блоком

19 питания напряжение Uc, (фиг.2а), и сигнала ОВ„, пропорционального току нулевой последоватer;I HGCTH 1„ (фиг.26), по, «аваемого на вход балансного усилителя 1, что имеет место в случае, когда угол между U о и 1о

О раВЕН 90, На! ряжЕИИЕ U (о,1„На ВЬ:ХОдЕ балансиого усилителя 1 (((!иг.2в) получается однополярным. Постоянная составляющая напряжения 0 .,„ выделяется на конденсаторе 8 и имеет полярность, протиВОПОлОжнyþ ПОлярнссти нап ряжения, снимаемого с делителя 28.

Вследствие этого. магнитоэлектрическое реле 23 срабатывает, замыкается его контакт 30, и Обмотка .Спо}(нительного реле 26 голучает гитание.

Б случае, когда преобразование

0п, (фиг.2а) и Ui.q, (фиг.2г) пРотивоположны по фазе, что имеет место яри угле между Оои Ь, равном 270а, напряжение U»i на выходе балансного усилителя 1 меняет знак (фиг.2д). . напряжение на конденсаторе 8 интегрирую ей-цепи балансного усилителя

1 совпадает с полярностью напряжения, снимаемого с делителя 28, и :(онTci(T 30 l ic- ii".ТОЗЛЕКТРИЧЕСКОГО

23 будет оставаться в разомкнутом сос таянии. В том случае, когда угол между напряже.-п:ем 0п, (фиг.2а) и сигналом Uz}; ((hHI".2å), пропорци(}нальными аоответственно напряжению . и току нулевой последовательности, будет равен 1-90, в напряжении на выходе балансного усилителя 1 (фиг.2м

IlocTGHHíàÿ составляющая. будет от805465 сутствовать, и магнитозлектрическое реле не работает.

Таким образом, зона срабатывания предлагаемого устройства не зависит от абсолютных значений входных сигналов и составляет не более 180-, что существенно повьыает надежность работы устройства.

Формула изобретения устройство для направленной защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой г:.Ос;;едовательности, подключенный через фильтр высших гармоник к одному иэ входов фазосравнивающего органа, второй вход которого подключен через блок питания и преобразователь напряжения к датчику напряжения нулевой последовательности, а выход фазосравнивающего органа — к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью повышения надежности работы путем стабилизации угловой характеристики, достигаемой исключением постоянной составляюцей напряжения на выходе фазосравнивающего органа при угле сдвига фаз между входными сигналами, равном 0 и 180 фазосравнивающий орган выполнен в виде балансного усилителя с интегрирующей ВС-цепью на выходе, а упомянутый блок питания выполнен импульсным.

c .э Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лнторское свидетельство СССР ? 240824, кл. Н 02 Н "/16, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Щ 9 172898, кл. Н 02 Н 3/16, 1963.

805465

Фиг.2

Сос азитель ЛлБаськона

Техред Н. Граб Корректор Г. Решетник

Редактор А,Наурсков

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул.Проектная,4

Заказ 10928/79 Тираж б8б Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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