Устройство для защиты сетей с компенсированной и изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сава Советских Социалистических Реолублик(45) Дата опубликования описания 17.04,78(51) 2 Н 316 Государстевнйый комитет Совета Министров СССР по делам иэосретений 621.316.9) Заявител Челябин ческии институ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТМПЕНСИРОВАННОЙ И ИЗОЛИРОВА ОТ ОДНОфАЗНЪ 1 Х ЗАМЪКАН И Й СЕТЕЙОЙ НЕЙТРАЛЪЗЕМЛЮ пользованозоли ованной Изобретение может быть исв сетях с компенсированной и и рнейтралью.Известны аналогичные устройства, реагирующие на наложенный ток непромышленной частоты, вводимый в сеть 11. Однако эти устройства не обладают требуемой селективностью и чувствительностью по первичному току.Наиболее близким по технической сущности является устройство, которое, однако, не обладает достаточной помехоустойчивостью (к току основной частоты), имеет низкую чувствительность и ложно срабатывает при переходных процессах в сети 2. Генератор же наложенного тока, кроме гармоники частоты 100 гц, создает значительную составляющую основной частоты, что затрудняет работу защиты и ухудшает переходные процессы в электрической сети, в частности в компенсированной.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства, а также улучшение качества оперативного тока путем увеличения содержания второй гармоники.На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство; на фиг. 2 приведены расчетные кривые относительного содержания второй гармоники (кривая а) и основной составляющей (кривая б) в зависимости от угла включения тиристора.На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - дугогасящая катушка, 2 - тири стор, 3 - блок управления тиристором, 4 -нагрузочный резистор, 5 - трансформатор тока нулевой последовательности, 6 - фазосдвигающая цепочка, 7 - избирательный усилитель, настроенный на основную гармо нику (50 гц), 8 - избирательный усилитель,настроенный на вторую гармонику (100 гц), 9 исполнительный орган.Тиристор 2 подключен к дополнительнойобмотке дугогасящей катушки 1 последовательно с нагрузочным резистором 4 и предназначен для создания максимального уровня второй гармоники (100 гц) в наложенном токе. Цля этого выбирают угол включения тиристора 2, отличный от 180, задаваемый блоком управления 3.Блок управления подключен на напряжение нулевой последовательности сети Ус к трансформатору напряжения.К трансформатору тока нулевой последовательности 5 подсоединены избирательный усилитель 8, а также через фазосдвигающую цепочку б - избирательный усилитель 7.Избирательный усилитель 7 служит длякомпенсации составляющей промышленнойчастоты в сигнале, подаваемом на вход усилителя 8,Исполнительный орган 9 подсоединен к выходу усилителя 8.При возникновении однофазного замыкания на землю под действием напряжения Уо запускается блок управления тиристором. Тиристор работает с заданным углом включения а, обеспечивая необходимый уровень гармоники повышенной частоты.Для случая, когда а = 120, содержание второй гармоники (100 гц) увеличивается на 10, а составляющая основной частоты в наложенном токе уменьшается на 17 по сравнению со случаем использования целой полу- волны (и = 180),Ток дугогасящей катушки, содержащий гармонику повышенной частоты и составляющую основной частоты, присутствует в токе замыкания на землю поврежденного присоединения и выделяется трансформатором тока. С выхода трансформатора тока сигнал поступает на избирательный усилитель 8, а также через фазосдвигающую цепочку на избирательный усилитель 7. Усилитель 8 выделяет составляющую повышенной частоты ( = 100 гц) и усиливает ее.Избирательный усилитель 7 выделяет сигнал основной частоты ( = 50 гц) и подает его в противофазе с составляющей основной частоты на вход усилителя 8.Таким образом осуществляется компенсация влияния тока основной частоты и повышение избирательности и помехоустойчивости устройства.Когда величина выходного сигнала избирательного усилителя 8 превысит уставку устройства по току, исполнительный орган 9 сработает и подаст импульс на отключение поврежденного присоединения.Предложенное устройство обладает чувствительностью по первичному току срабатывания 100 - 150 А, в то время как чувствитель 5403244ность известного устройства составляет 5 -7 А. Уменьшена также суммарная величинаналоженного тока в сети за счет применениятиристора с управляемым углом включения,5 не равным 180,Повышение избирательности и чувствительности достигается применением в устройстве операционных усилителей на микросхемах (в избирательных усилителях 7 и 8).1 ОФормула изобретения1, Устройство для защиты сетей с компенсированной и изолированной нейтралью от15 однофазных замыканий на землю, содержащее генератор оперативного тока повышенной частоты, трансформатор тока нулевойпоследовательности и последовательно соединенные избирательный усилитель повышен 2 О ной частоты и исполнительный орган, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости, в него дополнительновведены последовательно соединенные фазосдвигающая цепочка и избирательный усили 25 тель основной частоты, включенные междутрансформатором тока нулевой последовательности и вторым входом избирательногоусилителя повышенной частоты,2. Устройство по п. 1, отличающеесяЗО тем, что, с целью улучшения качества оперативного тока путем увеличения содержаниявторой гармоники, в упомянутый генератороперативного тока введен тиристор с блокомуправления, включенный в цепь дополнительной обмотки дугогасящей катушки, причемблок управления подключен к трансформатору напряжения нулевой последовательности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Авторское свидетельство 180238, М. Кл.Н 02 Н 3/16, 1963,2. Авторское свидетельство123232,М. Кл. Н 02 Н 3/16, 1959 (прототип)., ВаськЮсипов Подписное Тираж 882Совета Министров ССи и открытийшская наб., д. 4/5 Изд,320 О Государственного комитет по делам изобретен 113035, Москва, Ж.35, Рказ 918(17 Типография, пр, Сапунов Редактор Л, Кравцов Составител Техред Корректоры: Л, Деииск и А. Степан