Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 79 А 594 Н 02 НЗ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕПЬС Бюл.лектр ами и при досопределен(54) УСТРОЙСТВО КАНИЙ НА ЗЕМЛЮНОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ДЛЯ ЗАШИТЫ ОТ ЗАМЫ ЕТИ С ИЗОЛИРОВАН пороговыинал на фаПри совпасигналом к электройной за(57) Изобретение технике, в частно но сит олнитель и к релсетей. те электрически ожет(56) АвторскоеУ 534007, кл.Авторское сВ 425259, кл. нко, В.В.Масляник,М,Шулика5(088.8)свидетельство СССР02 Н 3/16, 1974.идетельство СССР02 Н 3/16, 1972,быть использовано для селективной защиты при устойчивых и перемежающихся дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повьппение надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания защиты при переходныхпроцессах в режиме дугового замыкания на землю. В этом режиме устройство выделяет свободные составляющие тока с помощью фильтра 6, которые суммируются в сумматоре 8тижении токовым сигналомной величины срабатываетэлемент 1 О и подается сигчувствительный орган 11.денни токового сигнала снапряжения срабатывает исный орган 12. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических сетей, и может бытьиспользовано для выполнения селективной сигнализации и защиты при устой 5чивых и перемежающихся дуговых замыканиях на землю в сетях, работающихс изолированной нейтралью.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путемобеспечения срабатывания защиты припереходных процессах в режиме дугового замыкания на землю.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит трансформаторы 1 и 2 тока нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности, ограничители 3 и 4 сигналов, фазосдвигающую цепочку 5, заградительный фильтр 6 низких частот,резонансный фильтр 7, сумматор 8, усилитель 9, пороговый элемент 10, фазочувствительный орган 11 и исполнительный орган 12.Трансформатор 1 тока нулевой последовательности через ограничитель 3,резонасный фйльтр 7 и усилитель 9 соединен с фазочувствительным органом 3011, а трансформатор 2 напряжения присоединен к фазочувствительному органу 11 через ограничитель 4 и фазосдвигающую цепочку 5, обеспечивающуюнеобходимый угол сдвига между токоми напряжением нулевой последовательности. В токовой цепи между ограничителем 3 и фазочувствительным органом11 параллельно резонансному фильтру7 и усилителю 9 подключена цепочка, 40состоящая из последовательно соеди,ненных заградительного фильтра 6,препятствующего прохождению токовнизких частот, сумматора 8 и порогового элемента 10,Сумматор 8 выполнен в виде конденсатора, параллельно которому включенрезистор, предназначенный для разряда конденсатора в течение выбранногопериода времени , в зависимости отпринятого принципа действия защита50может работать при каждом появленииимпульса тока нулевой последовательности или она реагирует только Яасерию импульсов, В последнем случае55при появлении одиночного импульсаконденсатор заряжается и в периодбестоковой паузы (например, Ъ 60 мс)он постепенно разряжается. Если импульсы следуют каждый период, конденсатор подзаряжается до величины срабатывания порогового элемента. Защита срабатывает, а конденсатор разряжается науказанное сопротивлениеУстройство работает следующим образом.При возникновении в сети замыкания на землю на выходе трансформатора 1 возникает ток нулевой последовательности до, а на выходе трансформатора 2 - напряжение нулевой последовательности ЗП . В случае двойных заомыканий на землю, а также в других случаях, когда величины входных сигналов 1 О и ЗБ могут во много раз превышать соответствующие величины при однофазном замыкании на землю, ограничители 3 и 4 ограничивают ихи предохраняют входные цепи устройства от повреждения. Резонансный фильтр7 выделяет из входного сигнала 1 Осоставляющую, близкую к 50 Гц, и предотвращает прохождение высокочастотных составляющих бросков свободного емкостного тока как высокой частоты, так и апериодической. Далее выделенный сигнал 1 О проходит через усилитель 9 и с помощью фазочувствительного органа 1 .сравнивается по углу с составляющей канала ЗБ , сдвинутой на необходимый угол с помощью фазосдвигающей.цепочки 5. При совпадении токового сигнала и сигнала ЗБ, происходит срабатывание исполнительного органа 12, При неустойчивом дуговом замыкании на землю, когда характер тока значительно отличается от синусоидальной формы и имеет вид одиночных бросков или высокочастотных сигналов, эти сигналы не поступают на резонансный фильтр 7, а проходят через заградительный фильтр 6 низких частот, препятствующий прохождению составляющих сигналов с частотой 50- 150 Гц и пропускающий свободные составляющие тока переходного режима дугового замыкания на землю. Вследствие того, что при переходном характере процесса замыкания на землю в переходном токе всегда имеется постоянная составляющая, в сумматоре 8 происходит суммирование положительных и отрицательных полуволн свободной составляющей тока, имеющих затухающий периодический или апериодический характер. При достижении в результате суммирования токовым сигналом опреде138579 Составитель О.МуратовТехред М.Дидык Корректор А. Зимокосов Редактор А.Огар Тираж 650 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1415/48 Производственно-полиграфической предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ленного значения срабатывает пороговый элемент. и подается сигнал на фа-,зочувствительный орган. При совпадении сигналов этого токового каналаи сигнала канала ЗБ происходит срабатывание исполнительного органа,дающего команду на отключение или насигнал,Таким образом обеспечивается повышение надежности устройства защиты,которая работает как при установившихся, так и при переходных процессах дугового замыкания на землю. 15По сравнению с известным использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить отказы, имеющие место в случае перемежающихся дуговых замыканий на землю, 20 1 формула изобретения Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной 25 нейтралью, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, первый ограничитель, резонансный фильтр и усилитель, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного органа, к второму входу которого подключен трансформатор напряжения нулевой последовательности через последовательно соединенные второй ограничитель и фазосдвигающую цепочку, к выходу фазочувствительного органа подключен исполнительный орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания защиты при переходных процессах в режиме дугового замыкания на землю, в него введены последовательно соединенные заградительный фильтр низких частот, сумматор и пороговый элемент, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного органа, а вход заградительного фильтра низких частот соединен с выходом первого ограничителя.