Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

 

Союз Советских

Социалистических ,Ресттубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.0480 (21) 2913694/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 300 1.82. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 300!.82 (5I)M. Кл.

Н 02 Н 3/16

9оударотеенный комитет

СССР (53) УД К 621 . 31 6. .925(088.8) по делам изооретеннй и открыт»» тЖФа .А. Гаврилкб;.,":

1 т lk3tx-:;. ,гз (72) Авторы изобретения

Ф.А.Айдаров, В.Н.Савицкий, К.А.Гринь, 3.С.Лившиц и И.Г.Василенко

У..., Всесоюзный научно-исследовательский проат но- конструкторский и технологический институт взрывоэащищенного и рудничного электрооборудования

i (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО

ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ

НЕЙТРАЛЫО

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для зашиты направленного, действия при однофазных замыканиях на землю.

Йзвестно устройство для зашиты содержащее трансформатор тока нулевой последовательности и реле (1 ).

В сети с изолированной нейтралью устройство не характеризуется дос. таточной чувствительностью.

Известно также устройство для защиты от замыканий на землю, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, усилитель низкой частоты, исполнительный орган, фазовращатель и транзисторный фазосравнивающий блок, между которым и датчиком напряжения нулевой последовательности включен фильтр низкой частоты 1 2 1.

Однако устройство относительно сложно, содержит большое число элементов, трудоемких при изготовлении.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор тока и напряжения нулевой последовательности, фазовращатель, усилитель низкой частоты, выход которого подклю10 чен к первому входу блока сравнения фаз, и исполнительный орган, введен треугольник сопротивления, одно плечо которого, состоящее из встречнопараллельно включенных диодов, под15 ключено параллельно входу усилителя низкой частоты, а два других плеча состоят из резисторов, один из которых включен параллельно выходу транс20 форматора тока нулевой последовательности, причем фазовращатель включен между выходом трансформатора напряжения нулевой последовательности и вторым входом блока сравнения фаз

902135 несколько сот миллиампер сигнал на выходе ТТНП 1 составляет несколько милливольт, поэтому он поступает на вход усилителя 5 низкой частоты без ограничения (диоды 4 при этом закрыты). В случае совпадения сигналов

ТТНП 1 и ТННП 11 по фазе исполнительный орган 7 срабатывает.

SO

На вход блока 6 сравнения фаз могут поступать вторичный ток и напря>кение с большими фазовыми отклонениями в силу погрешности трансформаторов.

В устройстве правильное определение поврежденного ответвления достигается путем сдвига по фазе напряже— ния ТННП 11 на угол, совпадающий с и состоит из последовательно соединенных входного резистора и двух конденсаторов, эашунтированных резисторами, при этом исполнительный орган включен между общей точкой 5 конденсаторов и выходом блока сравнения фаэ.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от однофаэных замыканий на землю. 10

Устройство содержит трансформатор

1 тока нулевой последовательности (ТТНП), треугольник сопротивлений, два плеча которого образованы резисторами 2 и 3, а третье — встречно- . 15 параллельными диодами 4, усилитель 5 низкой частоты, транзисторный блок

6 сравнения фаз и исполнительный орган 7. Вход транзисторного блока 6 сравнения фаз подключен к крайним точкам двух последовательно соединенных конденсаторов 8, каждый из которых зашунтирован резистором 9. Резистор 10 подключен последовательно с конденсаторами 8 к выходу трансфор- д5 матора ll напряжения нулевой последовательности (ТННП). Конденсаторы

8 и резисторы 9 и 10 образуют фаэовращатель 12.

При отсутствии в сети однофазных замыканий на землю на выходах ТТНП 1 и ТННП ) сигналы отсутствуют. Так как отсутствует сигнал и на выходе блока 6 сравнения фаз, исполнительный орган 7 тоже находится в обесточенном состоянии.

При возникновении в сети однофаз— ного замыкания на землю с ТТНП и

ТННП 11 поступают сигналы, пропорцио нальные току и напряжению нулевой последовательности. В случае, когда ток эамьпсания на землю составляет. зоной вторичных токов нулевой последовательности. Вследствие этого угловая эона срабатывания устройства, а также угол максимальной чувствительности остаются неизменными.

Полностью точность достигается только комплексным применением фаэовращателя 12 с треугольником сопротивлений 2-4, который выполняет функции согласующего звена между низкоомным выходом ТТНП 1 и высокоомным входом усилителя 5 низкой частоты, а также защитные функции.

В случае двойного замыкания на землю либо перемещающегося дугового замыкания сигнал с ТТНП l составляет несколько вольт или даже несколько десятков вольт. Эти напряжения являются опасными для усилителя низкой частоты и цепей транзисторного блока

6 сравнения фаз. Для их защиты служит треугольник сопротивлений, первое плечо которого — низкоомный резистор 2 является нагрузкой ТТНП 1 и предназначен для. отбора мощности с ТТНП 1 и защиты входных цепей во время двойного замыкания фаэ сети на землю, второе — встречно-параллельно включенные диоды 4 предназначены для защиты входа фаэочувствительного усилителя от перенапряжений, а третье — резистор 3 предназна чен для ограничения входного сигнала по величине.

Кроме того, при перемежающихся дуговых замыканиях фазы сети на землю в напряжении нулевой последовательности содержится большой процент высших гармоник.и кратковременных перенапряжений. Узел, собранный из резистора 10 и конденсаторов 8, зашунтированных резистором 9 выполняет функции фильтра низкой частоты, который также защищает вход транзисторного блока 6 .сравнения фаз от перенапряжений, что таким образом позволяет в одном узле совместить две функции: фазовращателя и фильтра низкой частоты.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно снизить трудоемкость изготовления защиты и расход цветных металлов за счет исключения из схемы согласующего трансформатора, автотрансформатора, вспомогательного устройства и промежуточного реле напряжения .

902135

Формула изобретения

Составитель Ю.Барабанов

Редактор Л.Пчелинская Техред Т. Маточка Корректор А.Дзятко

Заказ 12401/65 Тираж 669 Подписное

ВНИИП 1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",-: г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор тока и напряжения нулевой последовательности, фазовращатель, усилитель низкой частоты, выход которого подключен к первому входу блока сравнения фаз, 16 и исполнительный орган, о т л и чающее с я тем, что, с целью упрощения, в него введен треугольник сопротивлений, одно плечо которого, состоящее из встречно-параллельно 15 включенных диодов, подключено параллельно входу усилителя низкой частоты, а два других плеча состоят из резисторов, один из которых включен параллельно выходу трансформатора 20 тока нулевой последовательности, причем фазовращатель включен между выходом трансформатора напряжения нулевой последовательности и вторым входом блока сравнения фаз и состоит из последовательно соединенных входного резистора и двух конденсаторов, эашунтированных резисторами, при этом исполнительный орган включен между общей точкой конденсаторов и средним полюсом второго входа блока сравнения фаэ. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев А.M. Релейная защита электрических систем. М. "Энергия", 1976, рис. 2-16.

2. Кискачи В.М. Защита от замыканий на землю 33П-1. Описание, наладка, эксплуатация. M. "Энергия", 1972, с. 36.