Устройство для защиты при однофазных замыканиях на землю

(32) ПриоритетОпубликовано 05 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 53) УДК 621,316,92. А, Кузнецов и А, И. Ра 71) Заявите ЗНЫХ ИТЫ ПРИ О НА ЗЕМЛЮ 2 йно ит(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЫ КАНИзобретение относится к области реле й защиты, а именно к устройствам для защ ы при однофазных замыканиях на землю.Известны устройства чувствительных токовых защит высоковольтных сетей 3 - 10 кв при однофазных замыканиях на землю для избирательного отключения фидеров сетей торфопредприятий и предприятий горнорудных разработок, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, выполненный на базе магнитного усилителя, утроителя частоты и исполнительного реле.Недостатки этих устройств заключаются в сложности и необходимости применения в его схеме: специально серийно не выпускаемого ТНП, магнитопровод, которого выполнен из Уо-пермаллоя, магнитного усилителя с магнитопроводом, также выполненного из Чопермаллоя и утроителя частоты.Устройство защиты имеет низкую эксплуатационную надежность и обладает значительным замедлением на срабатывание, которое достигает 0,2 сек.Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повышения надежности последовательно с выпрямительным мостом и исполнительным реле введен переключающий диод и дополнительно подключен источник выпрямленного стабилизированного пулсирующего опорного напряжения,Выпрямленное, стабилизированное пульсирующее напряжение не сглажено и поэтому имеет паузы.Благодаря наличию пауз в выпрямленном 5 опорном напряжении устройство работаеттолько при установившемся длительном значении однофазного замыкания на землю и имеет возможность возвращаться в исходное состояние с высоким коэффициентом возврата 0 при снижении первичного тока ТНП (трансформатора тока нулевой последовательности) до значения, меньшего первичного тока срабатывания.На чертеже приведена схема предлагаемого 5 устройства.Входные зажимы устроиства подключены ктрансформатору тока нулевой последовательности ТНП.Входные зажимы устройства, шунтирован ные конденсатором 1, подключены ко вторичной обмотке ТНП (трансформатор тока нулевой последовательности), С конденсатором 1 вторичная обмотка ТНП образует параллельный резонансный контур с частотой ре зонанса 50 гц. Благодаря резонансу уменьшено влияние на работу устройства импульсных и монотонных помех с частотой, отличной от 50 гц, а за счет возрастающей величины сопротивления ветви намагничивания ТНП О обеспечено повышение напряжения на еговторичной обмотке и повышена чувствительность устройства.Сопротивление 2 и конденсатор 3 служат для повышения термической устойчивости устройства. Конденсатор 4 препятствует ответвлению части постоянного тока в обмотку ТНП который при открытом переключающем диоде 5 замыкается через выпрямительный мостик 6.Диод 5 и конденсатор 7, включенные параллельно обмотке исполнительного реле 8, исключают возникновение всплесков перенапряжений в цепи переключающего диода 9 при закрытии, обеспечивая четкое его закрытие. Диод 10 служит для повышения надежности работы переключающего диода 9 при появлении всплесков напряжений в обратном направлении,Конденсатор 11 сглаживает пульсации напряжения с выпрямительного мостика 6,С помощью переменного сопротивления 12 производится изменение величины опорного напряжения. Опорное напряжение подается от параметрического стабилизатора. Параметрический стабилизатор состоит из реактивного балластного сопротивления - конденсатора 13, стабилитронов 14 и выпрямительного двухполупериодного мостика 15, Выпрямление осуществляется без сглаживания пульсаций, благодаря чему в выпрямленном стабилизированном напряжении имеются паузы.Уставка регулируется изменением величины опорного напряжения сопротивлением 12.Устройство работает следующим образом. Устанавливается опорное напряжение на 1,5 - 2 в, меньшее величины значения порогового опорного напряжения, необходимого для открытия переключающего диода при отсутствии тока нулевой последовательности.При возникновении однофазного короткого замыкания напряжение, полученное со вторичной обмотки ТНП и пропорциональное его первичному току, предварительно выпрямленное двухполупериодным мостиком 6 и сглаженное конденсатором 11, арифметически складывается с опорным стабилизированным постоянным пульсирующим напряжением.Арифметическое сложение сглаженного и пульсирующего напряжения обеспечивает независимость чувствительности устройства от фазового угла сдвига между первичным током нулевой последовательности и напряжением с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 источника опорного напряжения (параметрического стабилизатора) .При, достижении суммы указанных напряжений значения, большего порога открытия переключающего диода 9, последний открывается. Благодаря наличию относительно небольших пауз и малой скважности опорного напряжения, получаемого от источника опорного напряжения, переключающий диод большую часть периода находится в открытом состоянии и значительно меньшую в закрытом состоянии.При этом в схеме устройства ток через переключающий диод два раза за период кратковременно прерывается, что создает возможность возврата схемы устройства в исходное состояние при уменьшении суммы вторичного выпрямленного и сглаженного напряжения ТНП и опорного пульсирующего до величины, меньшей порога закрытия переключающего диода, т, е. при уменьшении первичного тока нулевой последовательности до величины, меньшей уставки, При появлении установившегося ,первичного тока нулевой последовательности 50 гц, превышающего уставку устройства, время существования которого превышает 0,05 сек, переключающий диод открывается и не возвращается в исходное состояние в течение всего времени существования этого тока, а исполнительное реле 8 срабатывает через время, обусловленное его задержкой на срабатывание (0,05 сек). На токи нулевой последовательности импульсного характера, превышающие уставку устройства, время существования которых меньше 0,05 сек устройство не реагирует, хотя переключающий диод и открывается, так как выдержка времени исполнительного реле составляет 0,05 сек,Предмет изобретенияУстройство для защиты при однофазпых замыканиях на землю, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, под. ключенный к двухполупериодному выпрями- тельному мосту, сглаживающий конденсатор и исполнительное реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, последовательно с выпрямительным мостом и исполнительным реле введен переключающий диод и дополнительно подключен источник выпрямленного стабилизированного пульсирующего опорного напряжения.456336 Составитель Л. Корнееваедактор В. фельдман Техред Г. Васильева Корректор Л. Орлова Подписцо Тираж 781а Совета Миннси открытийая наб., д. 4,15 Изд. Мо 274Государственного комитепо делам изобретений Москва, Ж, Раушск аказ 283/10ЦНИ в СССР пография, пр. Сапунова,