Устройство для защиты от замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью

8 О Союз Советских Социалистических РеспубликН 02 Н 3 сударственныи комитет овета Министров СССР о делам изобретений бликован) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЪКА НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙ 1 РАЛЬЮ ОП ИСА ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИ 61) Дополнительное к авт. с 22) За 5 влепо 05.11,75 (21) 2с присоединением заявк 1 23) Приоритет Дата опубликования описан Известны устройства, предназначенные для защиты сетей с изолированной (компенсированной) нейтралью, в которых поврежденное присоединение определяют по знаку первого полупериода тока переходного про цесса 11.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, работающее на использовании совпадения знака первой полуволны тока нулевой последова тельности поврежденного присоединения с напряжением нулевой последовательности и содержащее фазочувствигельный орган, подключенный к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения нулевой после довательности, элемент Ограниченная память и исполнительный орган 2).Известное устройство не реагирует на установившиеся токи однофазного замыкания на землю. Вследствие этого устройство не 20 обладает повторностью действия в установившемся режиме. 11 ри механическом повреждении изоляции присоединения сети устройство вообще может не сработать. Кроме того, оно может ложно работать во второй и 25 последующий полупериоды переходного (не- стационарного) процесса, что снижает его селективность.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обес- З 0 печения сраоатывания устроиства в установившемся режиме,Для этого в устройство введен дополнительнып фазочувствительный орган, реагирующий на обратный знак мощности нулевой последовательности, одни входы которого подключены к трансформатору тока нулевой последовательности, а другие - к трансформатору напряжения нулевой последовательности через параллельно соединенные фазоповоротную цепочку и ключ с ограничительным резистором, а выход через последовательно соединенные дополнительный элемент Ограниченная память, элемент ИЛИ и элемент Память -- к управл 51 ющему входу упомянутого ключа, причем управляющий вход элемента 11 амять через элемент НЕ соединен со входом элемента Запрет, включенного между оа 1 овным фазочувствптельным органом и основным элементом Ограниченная память, а его управляющий вход соединен с выходом упомянутого элемента ИЛИ.На чертеже представлена структурная элек. трическая схема устройства для защиты от замыканий на землю.Устройство для защиты от замыканий на землю содержит основной 1 и дополнительный 2 фазочувствительные органы, одни входы которых подключены ко вторичной обмотке трансформатора 3 тока нулевой последо 574810дд СО 05 вательности, а другие - к одной из вторичных обмоток трансформатора 4 напряжения нулевой последовательности, фазоповоротпую цепочку 1( - С 5, включенную между входом основного фазочувствитсльного органа 1 и выходом вторичной обмотки трансформатора 4 напряжения нулевой последовательносп 1, ограничительный резистор 6 и ключ 7, подключенные параллельно фазоповоротной цепочке 5, схему запрета 8, вход которой подклю 1 еп к Выходу ОснОВнОГО фазо 1 уВствительного органа 1, элсмснты Ограниченная память - основной 9, вход которого подсоединен к выходу схемы запрета 8, дополнительный 10, вход которого подключен к выходу дополнительного фазочувствительного органа 2, схему ИЛИ 11, входы которой подключены к ьыходам элементов Ограп 11 чепная память 9 и 10, а выход - к запрещающему входу схемы запрета 8, элемент Память 12, основной вход которого подключен к выходу схемы ИЛИ 11, стирающий Вход через схему НЕ 13 подключен к выходу основного фазочувствительного органа 1, а выход - к управляющему входу ключа 7, исполнительный орган 14, вход которого подсосдинсн к выходу элемента Ограниченная память 9.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме фазочувствительпые органы 1 и 2 и исполнительный орган 14 находятся в исходном состоянии. Ключ 7 замкнут. В элементах Ограниченная память 9, 10 и Память 12 никакой информации нс записано. На стирающий вход элемента Память 12 поступает стирающий сигнал.При возникновении на присоединении однофазного замыкания на зсмлю в первый полупериод переходного процесса ток нулевой последовательности через поврежденное присоединение совпадает по знаку с напряжением нулевой послсдоватсльности. Вследствие этого срабатывает фазочувствительный орган 1, настроенный на совпадение, и на сго выходе появляется сигнал, который, пройдя сыму запрета 8, поступает в элемент Ограниченная память 9, где запоминается па весь период переходного процесса (нссколы(о миллисекунд) и одновременно обуславливает срабатывание исполнительного органа 14.В это же время сигнал с выхода элемента Ограниченная память 9 через схему ИЛИ 11 поступает на запрещающий вход схемы запрета 8 и на основной вход элемента Память 12.Во второй полупериод переходного процесса направление тока нулевой последовательности по отношению к напряжению нулевой последовательности изменяется на противоположное и происходит кратковременное срабатывание дополнительного фазочувствительного органа 2, с выхода которого сигнал подается на вход элемента Ограниченная память 10, где запоминается на время длительности переходного процесса. С выхода элемента Ограниченпая память 10 сигнал 10 15 20 75 30 35 40 -15 0 через схему ИЛИ 11 поступает на запрещающий вход схемы запрета 8 и основной вход элемента памяти 12, при срабатывании которого ключ 7 размыкается. В результате напряжение нулевой последовательности, поступающсс на входы фазочувствительпых органов 1, 2, поворачивается по отношсни 1 о к току пулевой последовательности на угол 90. Это обеспечивает рас 1 цирснис зоны селективпосчи и получение максимальной чувствительной защиты (за счет компснсации фазоВого сдвига) В установившемся режиме одпофазного замыкания на землю, при котором 1 ок и нап 17 яжсние ну леой пос:1 едовательности сдвинуты между собой на 90,Г 1 о истечении времени переходного процесса и после замыкания ключана входы фазочувствительпых органов 1, 2 будут поступать ток и напрюкение нулевой последовательности, совпадающие, как и в переходном рс 7 кимс, по фазе.Злемепт Ограниченная память 10 возвращается в исходное состояние и с запрещающего входа схемы запрета 8 сигнал снимается. Фазочувствитсльный орган 1 работает от тока и напряжения нулевой последовательно-. сти установившс 1 ося режима.При внешнем замыкании на землю, например на шинах защищаемой сети или на другом присоединении, первая полуволна переходного тока в неповрежденном присоединении имеет обратное направление по отношению к напряжению пулевой последовательности и по сравнению с направлением тока в поврежденном присоединении. Вследствие чего срабатывает дополнительный фазочувствитсльный орган 2 и с его выхода через элемент Ограниченная память 10 и схему ИЛИ 11 подается сигнал па запрещающий вход схемы запрета, чем предотвращается ложная (неселективпая) работа устройства во второй полупериод переходного процесса, характеризующийся появлением на входе органа 1 блаГоприятных фазовых соотношений.Предложенное устройство для защиты от замыканий па землю представляет возможность воздействия одновременно как па переходпыс токи, так и на установившиеся. Кроме того, В нем отпадает необходимость в заградительных фильтра, в схемах задержки и т. д. Формула изобретения Устройство для защиты от замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной ейтралью, содержащее трансформаторы тока и напряжения нулевой последовательности, к выходам которых подключен основной фазочувствительпый орган, основной элемент Ограниченная память и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширсния функциональных возможностей путем обеспечения срабатывания В устапои 1 вшсмся режиме замыкания на574810 Составитель Л. Васьковаслактор Е, Дайч Тсхрсп А. Камышникова КО 1)скто 1) Т ровольская Подписное 1 вл. М 81 Госупарствсииого ко по Лспаи иво 113035, Москва, Ж-18/1 П кав Тираж О 1штета Совета Ми искрив СССРрстсиий и открытий35, 1 аушская иап,. и. -15 иповрафия, пр. Сапунова, 2 землю, введен дополнительный фазочувствительный орган, одни входы которого подключены к трансформатору тока нулевой последовательности, а другие - к трансформатору напряжения нулевой последовательности через параллельно соединенные фазоповоротную цепочку и к люч с ограничительным резистором, а выход через последовательно соединенные дополнительный элемент Ограниченная память, элемент ИЛИ н элемент Память - к управляющему входу упомянутого ключа, причем управляющий вход элемента Память через элемент НЕ соединен со входом элемента Запрет, включенного между основным фазочувствительным органом и основным элементом Ограниченная память, а его управляющий вход сое инеи с выходом упомянутого элемента 11 ЛИ.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе