Устройство для централизованной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной или компенсированной нейтралью

 

Союз Соаетсиик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6} ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено }6.05.80 (2}) 2924497/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 02.82 ° Бюллетень Р}е 5

Дата опубликования описания 07.02.82 (5! ) М.- Кл .

Н 02 Н 3/}6

}ееударетееааыа камнтет

СССР (53) УДК62} . 3 }6;.925(088.8) ао делам изобретений н атерыткй с (72) Автор изобретения

С.О. Алексинский

Московский ордена Ленина и ордена О

Революции энергетический инст тут

f (7}) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ЗАЩИТЫ

ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ

ИЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобрете ние от носит ся к эле к т роэнергетике и применимо в радиальных электрических сетях с изолированной. или компенсированной нейтралью для отыскания поврежденных присоединений. при однофазных или двойных замыканиях на землю.

Известны устройства для защиты от замыканий на землю, основанные на использовании естественных высших гармонических составляющих установившегося тока, содержащие коммутирующие элементы, фильтры, измерительный прибор (13-.

Возможность применения таких устройств ограничивается зависимостью состава и уровней высших гармоник от режима работы сети, характера нагрузки, переходного сопротивления.

Кроме того, указанные устройства не позволяют фиксировать кратковременные замыкания на землю.

В радиальных сетях дЛя защиты от замыкания на землю и отыскания поврежденного элемента используется устройство, основанное на сравнении амплитуды значений переходных токов во всех присоединениях, содержащее

5согласующие элементы, коммутатор, измерительный орган и исполнительные органы } 2}.

Однако подобные устройства Ges применения специальных мер не nos}о воляют зафиксировать замыкание на винах, оказываются не всегда при- менимы в сетях с малой кратностью токов в поврежденном и неповрежденном присоединениях. Для настройки защиты в большинстве сетей необходим специальный выбор параметров и настройка согласующих элементов, преобразующих первичные токи в срав-, ниваемые напряжения. В ряде случаев выбор параметров согласующих элементов по условию обеспечения се. лективности может привести к не.допустимому снижению чувствительности защиты в целом. Все это огра904065 ничивает применение указанных устройств.

Цель изобретения — повышение чувствительности защиты от замыкания на землю. 5

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для централизованной защиты от замыкания на землю, содержащее включенные на каждом защищаемом присоединении из- 1р мерительные преобразователи тока . нулевой последовательности, подключенные через. согласующие элементы ко входам коммутатора измерительных сигналов, исполнительный орган, а также последовательно соединенные измерительный преобразователь напряжения нулевой последовательности, пусковой орган и устройство управления, выход которого подключен к управляющему входу укаэанного коммутатора измеряемых сигналов, введены логический блок анализа поврежденного присоединения, коммутатор уставок, коммутатор сигналов результатов сравнения, блок-уставок, блок памяти, а также последовательно соединенные блок деления, блок вычитания, блок формирования модуля и блок сравнения, причем два входа блока деления подключены к двум выходам коммутатора измеряемых сигналов, выходы блока уставок, число которых определено числом защищаемых присоединений, через коммутатор уставок 35 подключены ко второму входу блока вычитания, выход блока сравнения через последовательно соединенные коммутатор сигналов результата сравнения, блок памяти и указанный логический блок подключены к исполнительному органу, а выход устройства управления подключен дополнительно к управляющим входам коммутатора сигналов результата сравнения и коммутатора уставок.

l

Блок сравнения содержит последовательно соединенный элемент сравнения с константой и аналого-дискретный преобразователь. 50

На чертеже представлена Функциональная схема устройства.

Устройство содержит измерительные преобразователи 1 тока нулевой последовательности, подключенные через сог- 5 пасующие элементы 2 к входам коммутатора 3 измеряемых сигналов, выхоши которого подключены к входам блока

4 деления. Выходы блока 5 уставок через коммутатор 6 уставок подключены ко второму входу блока 7 вычитания, а к первому входу блока 7 подключен выход блока 4. Выход блока 7 подключен к блоку 8 формирования модуля, последовательно соединенному с элементом 9 сравнения с константой и аналого-дискретным преобразователем 10. Выход преобразователя 10 через коммутатор 11 сигналов результата сравнения подключен к входам блока 12 запоминания сигналов результатов сравнения. Выход блока

12 подключен к логическому блоку 13 анализа поврежденного присоединения, а выходы блока 13 — к исполнительному органу 14. Измерительный преобразователь 15 напряжения нулевой последовательности, пусковой орган

16 и устройство 17 управления соединены с управляющими входами коммутаторов 3, 6 и 11. Элемент 9 сравнения с константой и аналого-дискретный преобразователь 10 формируют блок 18 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении замыкания на землю на выходе измерительного пре.,образователя 15 напряжения нулевой последовательности появляется сигнал, заставляющий сработать пусковой орган 16. Пусковой орган 16 индицирует устройство 17 управления, которое поочередно выдает сигнал на один из своих выходов. Этот сигнал управляет работой коммутаторов 3, 6 и 11.

Одновременно с возникновением сигнала на выходе измерительного преобразователя 15 нулевой последовательности появляются напряжения на выходах измерительных преобразователей 1 тока нулевой последовательности, которые преобразуются согласующими элементами 2 в постоянные напряжения и запоминаются.

Коэффициенты преобразования токов нулевой последовательности присоединений в напряжения в общем случае на различных присоединениях сети неодинаковы, но не требуют согласования, как при сравнении амплитуд. Коммутатор 3 измеряемых сигналов под воздействием управляющего сигнала подает на вход делимого и вход делителя блока 4 деления напряжения,соответствующие токам нулевой последова4065

5 90 тельности двух смежных присоединений.

Результат деления с выхода блока 4 поступает на вход уменьшаемого блока

7 вычитания. В блоке 5 уставок предварительно сформированы напряжения уставок U „ Ц согласно выражению нал, подаваемый с i-го выхода блока

13 на i вход блока 14, формируется по выражению

Исполнительные сигналы окончательно формируются после прекращения работы блока 17 управления.

Возврат устройства в исходное состояние производится вручную, путей подачи сигнала Сброс в блок 12 памяти результатов сравнения.

И

Использование сравнения отношений амплитуд сигналов соседних присоединений с уставкой и последующей логической обработки позволяет обеспечить функционирование защиты в сетях с малой кратностью токов в поврежденzo . ном и неповрежденном присоединениях, повысить чувствительность защиты, так как отпадает необходимость в искусственном занижении коэффициентов

25 преобразования на отдельных присоединениях для обеспечения селективс I

1 1уст = био Ui+< n

1 I где Ц„„,U, напряжения на выходах согласующих элементов смежных неповрежденных присоединений при замыкании на землю.

Коммутатор 6 уставок под воздействием сигнала, поступившего от устройства 17 управления, подает сигнал Ц„, с i-.го выхода блока 5 уставок на вход вычитаемого блока 7 вычитания. В блоке 8 формируется модуль сигнала разности, который поступает с выхода блока 7 вычитания. В блоке 9 модуль сигнала разности сравнивается с константой,учитывающей допустимые погрешности при реальном преобразовании входных сигналов. Если модуль сигнала разности больше константы, то аналого-дискретный преобразователь 10 формирует на своем выходе сигнал результата сравнения "1" (сигнал несоответствия), в противном случае - "0". Коммутатор 11. сигналов результата сравнения под действием сигнала, поступившего на управляющий вход от устройства

17 управления, передает сигнал с выхода блока 10 B соответствующую ячейку блока 12 памяти результатов сравнения. С выходов блока 12 сигна. лы С,,...,С,...,C параллельно подаются на логический блок 13.Если сигналы несоответствия ("1") имеют место в двух смежных ячейках,то причина их появления - значение сигнала, не соответствующее неповрежденному состоянию присоединения.

Следовательно, присоединение повреждено.

Если сигналы несоответствия находятся в 3-.х смежных ячейках i 2;

i-1; i, то повреждены i и (i-1) присоединения (двойное замыкание); Во избежании ложного действия устройства при двойном замыкании на i u (i""2) присоединении в логическом блоке 13 предусмотрена блокировка, с учетом которой исполнительный сиг. ности, как это имеет место при сравнении между собой амплитуд сигналов, фиксировать оба поврежденных присоединения при двойном замыкании на землю.

Формула изобретения

1. Устройство для централизованной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной или компен" сированной нейтралью, содержащее включенные на каждом защищаемом присоединении измерительные преобразователи тока нулевой последовательности, подключенные через согласующие элементы ко входам коммутатора измеряемых сигналов, исполнительный орган, а также последовательно соединенные измерительный преобразователь напряжения нулевой последовательности, пусковой орган и устройства управления, выход которого подключен к управляющему входу указанного коммутатора измеряемых.сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, введены логический блок анализа поврежденного присоединения, коммутатор уставок, коммутатор сигналов результата сравнения, блок уставок, ВНИИПИ Заказ 141/40 Тираж 669 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

7 90406 блок памяти, а также последовательно соединенные блок деления, блок вычитания, блок формирования модуля и блок сравнения, причем два входа блока деления подключены к

5 двум выходам коммутатора измеряемых сигналов, выходы блока уставок, число которых определено числом защищаемых присоединений, через коммутатор уставок подключены ко о второму входу блока вычитания,вы ход блока сравнения через последовательно соединенные коммутатор сигналов. результата сравнения, блок памяти и указанный логический блок ts подключены к исполнительному органу, а выход устройства управления подключен дополнительно к управляющим входам коммутатора сигналов результатов "сравнения и коммутатора уставок.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит элемент сравнения с константой и аналого-дискретный преобразователь.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. 1(искачи В.М., Сурцева С.Е., Горшенина Н.И., Панфилов П.И. ) стройства сигнализации .замыканий на землю. — "Электрические станции", 19??, Г 4.

2. Авторское свидетельство СССР

Г 162208, кл. Н 02 Н 3/16, 1934.