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

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 50 4 Н 02 Н 3/1 САНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного.производства им. В. П, Горячкина(56) Авторское с видетел ьст во СССР525191, кл. Н 02 Н 3/16, 974.Авторское свидетельство СССР1224891, кл. Н 02 Н 3/6, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЪЮ(57) Изобретение относится к электротехнике,в частности к области защиты электрических сетей, и может быть использованодля определения места однофазного замыкания на землю. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путемвыявления неустойчивого замыкания на землю. При повреждении в распредустройственаправление высокочастотных импульсов,трансформированных трансформаторами тока 9 в 12, одинаково для полосовых фильтЯО 1410163 ров 17 - 19 и противоположно для полосового фильтра 20, с выхода которого сигнал через инвертор 24, осуществляющий смену полярности поступившего на вход импульса, поступает на сумматоры 2 - 23, где суммнруется с сигналами, поступившими с выходов полосовых фильтров 17 - 19, после чего сигналы поступают на две группы пороговых органов, первая из которых, состоящая из элементов 25 - 27, фиксирует сигналы при частичном пробое изоляции, а вторая, состоящая из элементов 28 - 30, - при дуговом замыкании. При наличии сигналов на выходах всех трех элементов первой группы пороговых органов через элемент И-НЕ 35 и элемент ЗАПРЕТ 36 сигнал поступает на блок 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а при наличии сиг- Ж налов на выходах трех элементов 28, 29, 30 второй группы пороговых органов через Ц) элемент И-НЕ 40 и элемент ЗАПРЕТ 41 умов сигнал поступает на блок 48 отключения в выключателя авода. При повреждении на каком-либо из присоединений сигнал с выхо- Е да соответствующего порогового органа первой группы, например элемента 25, для повреждения на первом присоединении становится равным логическому налю, что в сово Х Л141063 5 1 О купности с двумя логическими единицами выходов элементов 26, 27 через элемент ИЛИ-НЕ 34 и элемент ИЛИ-НЕ 31 обесИзобретение относится к электротехнике,в частности к защите электрических сетей,и может быть использовано в сетях, работающих с изолированной нейтралью, для определения поврежденного участка сети.Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем выявлениянеустойчивого замыкания на землю.На чертеже представлена схема устройства для защиты от замыканий на землю всети с изолированной нейтралью,Присоединения 1 - 3 распределительногоустройства состоят из ячеек 4 - 6 присоединений, ячейки 7 ввода, сборных шин 8, В ячейках 4 - 7 установлены трансформаторы 9 -12 тока, выходы которых через шунтирующие сопротивления 13 - 16 подключены иавходы полосовых фильтров 17 - 20, выходыполосовых фильтров 17 - 19 соединены с первыми входами фазосравнивающих органов21 - 23, выполненных в виде сумматоров,вторые входы которых через инвертор 24 соединены с выходом полосового фильтра 20.Выходы элементов 21 - 23 соединены свходами пороговых органов 25 - 27 первойгруппы и пороговых органов 28 - 30 второйгруппы. Выходы пороговых органов 25 - 27подключены к первым входам первых элементов ИЛИ-НЕ 31 - 33, входам второгоэлемента ИЛИ-НЕ 34, первому элементуИ-НЕ 35, выход которого соединен с раз решающим входом первого элемента ЗАПРЕТ 36. Вторые входы элементов ИЛИНЕ 31 - 33 соединены с входом второго эле мента ИЛИ-НЕ 34. Выходы элементовИЛИ-НЕ 31 - 33 соединены с соответствующими блоками 37 - 39 сигнализации о повреждении присоединения. Выходы пороговыхорганов 28 - 30 подключены к входам второгоэлемента И-НЕ 40, выход которого соединен сразрешающим входом второго элементаЗАПРЕТ 41. Запрещающие входы обоих элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ 42. Входы элемента ИЛИ 42соединены с выходами пусковых органов43 - 46 релейных защит присоединений и ввода. Выход элемента ЗАПРЕТ 36 соединенс блоком 47 сигнализации о повреждениина сборных шинах, а выход элементаЗАПРЕТ 41 подключен к исполнительномуоргану 48 защиты ввода.Устройство работает следующим образом. 15 20 25 30 35 40 45 печивает срабатывание блока 37, сигнализирующего о наличии повреждения на первомприсоединении. 1 ил. В нормальном режиме работы сети на выходах пороговых органов 25 - 30 сигналы равны логическому нулю, на выходах логических элементов И-НЕ 35, 40 - единичные сигналы, на выходах элементов ЗАПРЕТ 36, 41 - нулевые.Блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии, На выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логической единице, на выходах логических элементов ИЛИ- НЕ 31, 32 и 33 - логическому нулю и, следовательно, блоки 37 - 39 сигнализации находятся в исходном состоянии. При повреждении в распределительном устройстве, связанном с перекрытиями изоляции, частичными разрядами нарушениями контактов и т. д., направление возникающих при этом во всех фазах за счет междуфазных емкостей высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами 9 - 12 тока, одинаково для полосовых фильтров 17 - 19 и противоположно направлению высокочастотного импульса для полосового фильтра 20. Сигнал с выхода полосового фильтра 20, пройдя через инвертор 24, осуществляющий операцию смены полярности, суммируется с сигналами, прошедшими полосовые фильтры 17 - 19, в сумматорах 21 - 23, после чего сигналы поступают на соответствующие входы двух групп пороговых органов.При повреждении в распредустройстве на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логическому нулю. На выходах логических элементов ИЛИ-НЕ 31 - 33 сигналы также равны логическому нулю и, следовательно, блоки 37 - 39 сигнализации находятся в исходном состоянии. На выходе логического элемента И-НЕ 35 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 36 срабатывает блок 47 сигнализации, что указывает на аварийный режим в распределительном устройстве. Запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ связаны через элемент ИЛИ 42 с пусковыми органами 43 - 46 релейных защит. Эта связь необходима для блокировки работы устройства при нормальных коммутационных режимах распредустройства. Если же при повреждении в распредустройстве сработают поро1410163 Формула изобретения Составитель Л. ВаськоваРедактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор А. ОбручарЗаказ 3490/52 Тираж 650 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4)5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 говые органы 28 - 30, что свидетельствует о тяжелом повреждении (дуговое замыкание), то на выходе логического элемента И-НЕ 40 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 41 срабатывает исполнительный орган 48, отключая выключатель ввода.При повреждении фазы любого присоединения, например присоединения 1, высокочастотный импульс тока, возникающий в переходном процессе, распространяется по всем фазам за счет междуфазных емкостей всех присоединений, при этом направление трансформированного сигнала одинаково для полосовых фильтров 18, 7 и противоположно направлению сигнала для полосовых фильтров 19, 20, В сумматорах 21, 22 сигналы складываются, на выходе пороговых органов 26, 27 сигналы равны логической единице, в сумматоре 23 сложение противоположно направленных сигналов приводит к тому, что на выходе порогового органа 25 сигнал равен логическому нулю. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34 подаются сигналы: логическая единица, логическая единица, логический нуль, а на выходе этого элемента сигнал равен нулю. На входы логических элементов ИЛИ-НЕ 32, 33 поступают сигналы: логический нуль, логическая единица; на выходе этих элементов сигнал равен логическому нулю и блоки 38, 39 сигнализации находятся в исходном состоянии.На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 31 поступает сигнал логического нуля, а на выходе этого элемента сигнал равен логической единице, что приводит к срабатыванию блока 37 сигнализации первого присоединения, что свидетельствует о повреждении присоединения 1,На выходах элементов И-НЕ 35, 40 сигналы равны логическим единицам, а на выходах логических элементов ЗАПРЕТ - логическим нулям, поэтому блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии. Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформаторы тока присое 5 10 15 20 25 30 35 40 45 динений и ввода, по числу присоединений фазосравнивающие органы, первый элемент ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом блока сигнализации о повреждении на сборных шинах, второй элемент ЗАПРЕТ, исполнительнй орган защиты ввода, элемент ИЛИ, блоки сигнализации о повреждении присоединения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на Землю, дополнительно введены по числу трансформаторов тока полосовые фильтры, первая и вторая группы пороговых органов, группа элементов ИЛИ-НЕ, при этом число пороговых органов и элементов ИЛИНЕ в каждой группе равно числу присоединений, общий элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И-НЕ, инвертор, блок-контакты пусковых органов релейных защит присоединений и ввода, выходы трансформаторов тока присоединений подключены на входы полосовых фильтров, выходы которых соединены с первыми входами фазосравнивающих органов, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор соединены с выходом полосового фильтра, на вход которого включен выход трансформатора тока ввода, выходы фазосравнивающих органов соединены с входами пороговых органов первой и второй групп, выходы первой группы пороговых органов подключены к первым входам группы соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, к соответствующим входам общего элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с разрешающим входом первого элемента ЗАПРЕТ, вторые входы группы элементов ИЛИНЕ соединены с выходом общего элемента ИЛИ-НЕ, выходы группы элементов ИЛИНЕ соединены с входами соответствующих блоков сигнализации о повреждении присоединения, выходы пороговых оганов второй группы подключены к входам второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с разрешающим входом второго элемента ЗАПРЕТ, запрещающие входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с блок-контактами пусковых органов релейных защит присоединений и ввода, выход второго элемента ЗАПРЕТ подключен к исполнительному органу защиты ввода.