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

(11)5 Н 02 Н 316 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННЫИО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР СТВУ Ы ОТ ОДЗЕУЛО В ТРАЛЬЦЫлектротех ого отклюофазного ретения - ости работы устройства. При во дения, например, на выходе прсобразоват икновении поврежрисоеаинении 1 на я 5 появляется сигК АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 896710, кл. Н 02 Н 3/16, 1980,Авторское свидетельство СССМ 1628121, кл. Н 02 Н 3/16, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НАСЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙ(57) Изобретение относится к энике и предназначено для защитнчения при появлении однзамыкания на землю, Цель изобупрощение и повышение надежн нал, имеющий наибольшее значение. По сигналу от пускового органа 31 через ключи 27 и 28 происходит размыкание ключей 11 и 12, на выходе интегрирующих элементов 9 и 10 появляются сигналы, изменяющиеся по экспоненциальному закону, которые постугают на пороговые элементы 13 и 14, Первым срабатывает пороговый элемент 13 и включается тиоистор исполнительного органа (ИО) 17, Одновременно исчезает сигнал нг входе ключа 28 и он размыкается. Ключи 11 и 12 г:.ри этом замыкаются. При прохождении напряжения ггитания исполнитель" нь 1 х органов через нуль тиристор ИО 17 выключается, кл.оч 28 замь; кается. После прохо;кдения выходного напряжения формирователя 26 через нуль ключи 11 и 12 снова размыкаются, и описанный цикл ра-. боты устройства повторяется до тех пор, пока не произойдет отключение выключателя поисоединения 1, 1 ил,10 15 20 5 30 35 ,;Г) 150 Изобретение отв-Осится к алек ГЗотехнике, в частности к устройствам для защиты отОДНОфаЗНОГО ЗВМЫК 31 ИЯ Ра ЗВМЛЮ В СОТИ Сизолированной нллтрс)л ьво,Цельо изобретенГя является упрощеНЛЕ И ПОВЫШЕНИЕ НаДЕ.КНОС;И УСТРСЙСтва.На чертеже приведена структурная схема устройства дгвя защиты От сднофаЗНОГОзамыкания на землювсхама со(,)валена применительно к двум оедвпев-виям, обще:"число (Отоцх мокет быть любьвм)1,lстроиство ссд 8 ржит "становленнцеаПОИСС)ЕДИНЕНЛЯХ и ПО;ЛВДОВтеЛ.н(,дин 8 ннье траввсфо)ма орьв 3,: 4 гока нулеВОЙ Г 10 сгве,.),Ба ель-вос." (Т; Н, ),еобразователи 5 и 6 тока в Вы Грямеввноенепряжевчие (1 ВТВН), Запоминающие э "8"менты 7 и 8 (ЗЗ)ГГВГр 11)уюш(18 3;вев енты9 и 10 (ИЗ) с азмыкавощими ювючзми 1 и112, Вк)10 еннцми г 303 гГвель;О их Вьходам,порОГсвь 8 эл 8 ментьв 13 и 14 (ПЗ), ф 00 миро"Ватели 15 и 16 импульОВ и исполнительныеорганы 17 и 18 в)4 О), к выходам которцх.подключ 8 нь элемент 19 (ВвКсациисраоатьв.ВаниЯ испОлнительньвх Органов (РОСИО) иэлементы 20 и 1 фиксеии отв(ю ения выключателя присоединений ,Эв 1)В)1 ВЫ пол"ННРЬР На ЗЛЕМЕ: т,".:, ( ВгадеНИЯ ат;11 23 кон ООЛ 1 О к.3 Оченно О сссгОЯНИЯ1)ЫКЛЮвгтЕЛЕ( г) СОЕДЛНЕНвй (7 КОСВ), ИСтОчник с,4 напряке)И.( г)8 ев 1(аннОГО тока3/1 НГП 24, к (Огорэлу подлочены двв)хг 0 лупериоднцй выпрямитель 25 и синхроннь й (Вормвроватегвь 26 с 1 гналов гФ(.,обвдим замькюв)им ключом 27, кг)к)ч 28,установгенный В с 01)и одного лз ПОЛосэвС(ОС 26 и пРДкл 10 "ен чь Й управля 10(Цим ВХОдам К ВЬвХОду ЗФ 1 ИО ,О, ЭГ 1 ЕМЕВП И.вИ 29подклОченный воимв/1 Входамл к Выхо,1:11(.)1 20 и с. а чс 4 хОЯОмбл, вфуе.;:,ВХОДУ Олока 30 угв)авленввя ВУ), Вьх)ДОТОрого пс дключен к уг )авлявощему Вхсду кл юва .7, сусковой орган 3(П(2), вход кторс сподклОчен к Вьходу С)ансфОэматора 32 напряжения нулевой последовательнссти(31 ННП,1, а евыход - к ОснОВОму ВХОДУ с:У 3 С 1 ивходу злемента НЕ 33, выход которого ссединен со Вс помо Гательн ыми вхос,ам иЭФОВ 20 и 21,ПТВН 5 и 6 (.осгоггиз согласуюшеготрав.фсрматора и Вьвпямит 8 ля)З 7 и )1СОДВРжат КОНДЕРСатЭ 1 С ПВРЗЛЗГЬНО ВКЛ,0ченным резистором.,.1 ФСИО 19 Включаетдиоды и резисторыВ качестве Г),КОСВ 22 и 23 ввсгу. бцьИСПОЛЬЗОВВНЦ ЕСПОМОГатЕЛЬНЦЕ КЗНГВКТЫвыключателей присое(1 лв;" ийи 2 или релепогюкения "Отклк)еч)".СФС 26 1:,ожег бьть выгвогНен в видедвухполуперв Одного ВЫПО 1)мввт",)11,поеобразователя напряжсния переменного тока в напряжение выпрямленного двухполупериодного тока), Выход 08 напряжение формирователя сигналов изменяется синхронно и синфазно с напрякенлем выпоямлтеля 25.Ключ 28 выполне;1 на оптотранзисторе, ВУ 30 состоит из элементов ЗАПРЕТ 34 и вывевржки врембни 3 ),Устройство работает следующим обра- ЗОМ11 Суво ВИ гг , "; О НОфаЗНО"О мыканля на зе.лО ИО 17 и 18. ЗФСИО 19, 3) ОВ 20 и 21, ПС 31 и 3 ВВ 35 находятся в исходном состоянии, К 1:01 в 11 и 12 замкнуц, клю 2 г размкнут. а клвоч 28 замкнут,1;ри воз в)кновег 1.1 в сети однофазног заиц(анввч на землю например на присоединении 1, на выхода:( ПТБН 5 и 6 и 337 и ) появляОт:я сигвалы. 1 рпорциональные токам нулевой посл=.(во ветел ьности, причем на выходе ПТВН 5 сигнал имеет наибольшее значение. Одновременно появляется сигнал на ВхОД 8 ПО 3 и Г 1 ро)1 схОДит 8 ГО срабатыВание и пуск ЗВВ 35. Спустя небольшую выдержку времени Ьорядкз нескольких миллисекунд), необходимую для отстройки защиты от кратковремеввнвх помех, срабатываетт ЗВ В 3 , Осу-.вествгвя юввв,в 1 Й ззмь Кание ключа У и размыкание клвочей ,1 и 12. При размыкании ключей 111 и 12 на выходе интегрирующих злемвентов 9 и 1 О появляются напряжения, измсняющиеся по зкспоненциальному закону с постоя 1)01 времени, одинаковой для всех присоедине. ний, При достижении этими ваврякевХямвв заданных значений ,принимаемцх также одинаковьвми для всех присоединений) срабатывает ПЗ 13 или 14. В нашем случае первым срабатывает ПЗ 13, так как он находится в канале защиты псврекденного присоединения с нлиболь Оим током. Зтому току соответствуе. и наибольВий сигнал на выходах ссогветственно ПТВН 5, ЗЭ 7 л ИЗ 9. При сГ)абатывании 111 З 1:.5 на Вы;(Оде формирователя импульсов 15 появляется кратковременный сигнал и происходит включение тиристора 40 17, Одновременно исчезает сигнал на входе ключа 28, последний размыкается, кл,очи 1 и 12 замыкаются, 3 тим искл юча ется Возможность срабатьВания тиристОров исполнительных ОрГанОВ неповре;кдев 1-1.х присоединений В аварийной режиме.При прохокдении напряжения, питающего полнительные органы, через нуль вили близкое к нему звчачение) тиристор ИО 1Выкг)ючается, ЗФСг 41 О 13 воэвр;:.1;ввается В исходное состоянле клво" 2"., размыкает.я.После прохождения напряжения питания тиристоров и цепей отключения и соответственно выходного напряжения(сигнала) формирователя 26 через нуль ключи 11 и 12 снова размыкаются, и схема устройства начинает работать как описановыше,Таким образом, схема устройства работает до тех пор, пока не произойдет отключения выключателя присоединения 1. 10При отключении выключателя присоединения 1 от. ЭФОЦ 20 (через элемент 29)подается сигнал на блокирующий вход БУ30, клоч 27 при этом размыкается и остается в таком состоянии до конца послеаварийного режима однофазного замыкания наземлю (до момента возврата ПО 31 в исходное состояние), чем исключается возможность неселективного (ложного)срабатывания исполнительного органа неповрежденного присоединения 2 в послеаварийном режиме однофазного замыканияна землю,Время работы устройства зависит в основном от величины собственного времени 25отключения используемых типов выключателей.При появлении в сети кратковременныхзамыканий на землю и различного рода помех устройство приходит в действие. но изза относительно большой величинысобственного времени отключения выключателей, а также из-за того, что входныесигналы тиристорами запоминаются лишьна ограниченное время (доля полупериода), 35а затем автоматически стираются в моментпрохождения полуволн питающего напряжения через нуль, ложного (излишнего) отключения выключателей от воздействиякратковременных импульсов(помех) не происходит.В результате такого построения структуры и алгоритма функционирования защиты обеспечиваются одновременно такиепротиворечивые требования, как селективность, помехоустойчивость чувствительность и быстродействие,Формула изобретенияУстройство для защиты от однофазно го замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее по числу присоединенний последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобразователь тока в 55 выпрямленное напряжение со сглаживаю-. щим элементом на выходе, интегрируюший элемент с размыкающим ключом на выходе, пороговый элемент, формирователь импульсов и исполнительный орган на тиристоре и реле отключения, общий источник напряжения переменного тока, выход которого подключен к входам обще-о двуухполупериодного выпрямителя, от которого запитаны исполнительные органы, и общего синхронного формирователя сигналов, выход которого функционально связан с упоавляющими входами размыкающих ключей, общий первый замыкающий ключ, включенный между общими зажимами двухполупериодного выпрямителя и синхронного формирователя сигналов и "землей", элемент. фиксации срабатывания исполнительных органов. общий пусковой орган, вход которого подключен к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, а выход - к основному входу общего блока управления, выполненному на элементе выдержки времени, выход которого подключен к управляющему входу упомянутого первого общего замыкающего ключа, по числу присоединений элементы совпадения блока фиксации отключения выключателей присоединений, первые входы которых подключены к соответствующим датчикам контроля отключенного состояния выключателей присоединений, вторые ьходь соединены с выходами соответствующих исполнительных органов. а выходы соединены с входами элемента ИЛИ, общий, второй замы ка;о ций ключ, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности в рабсте, упомянутый общий второй замыкающий клк.ч включен между выходом синхронного формирователя сигналов и управляющими входами размыкающих ключей, управляющий вход которого соединен с выходом элемента фиксации срабатыван 1 я исполнительных органов, при этом входы элемента фиксации срабатывания исполнительных органов подключены к анодам тиристоров исполнительных органов, выход элемента ИЛИ подключен к вновь введенному блокирующему входу блока управления, в который введен элемент ЗАПРЕТ, включенный между основным входом блока управления и входом элемента выдержки времени, причем вспомогательный вход элемента ЗАПРЕТ подключен к блокирующему входу блока управления, выход общего пускового органа соединен через вновь введенный общий элемент НЕ с третьими входами упомянутых элементов совпадения блока фиксации отключения выключателей присоединений.