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

Ы,Й-.АН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет вид-в 51)М. Кл. 21 249294 0 2 Н дарственньй кептСССРдедам нэааратеннн аткритнй 79, Бюллете 53) УДК 621.316 ,925 (088.8) 3 иковано 0,10.7 а опубликования описан Фпа.Авторыобретения ит чихи О. А. Петров и Ю. ябинсхий политехнический институт имени Ленинског комсомола 71 Заявител(54) УСТРОЙСТВО ЗА 1 ЦИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ йэочувствительныйпитается от автотр переменного т ель, который тора, подхлюч ния нулевой п у фазочувст дключен исполнитс аенного к фильтру оследовательности вительного усилителельный орган ,2 лнено с применены формаряже х ство выло с ог на О,назыканитотанв устройство защиты от емлю в сетях с изолирован держащее фильтры токов нулевой носледовательност Для этомыканий ннейтральюнапряжени заойи и,Устройство предназначено для работыв сетях с изолированной нейтралью. Устройство реагирует на направление мощности нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю, а также5на величину тока при двойных замыканиях на землю,Известно устройство, которое выполняется с применением герконов 13,Однако известное устройство имеетраниченную чувствительность,.реагируятоки однофазного замыхания на землю25 А и выше. Наличие подвижных контактов (герхонов) может приводить кложной работе при сотрясениях, напримерпри проведении взрывных работ на горнодобывающих предйриятиях.Кроме того, надежность герконов невыше бесконтактных элементов: транэисторов, микросхем,20Известно также устройство защитыот замыканий на землю, содержащее последовательно соединенные согласующийблок, схему задания уставкн, усилитель транзисторов.Как показала практика, известнаящита ложно срабатывает, в частностипри наличии высших гармоник в токенофазного замыкания на землю.Перечисленные устройства не предначены для отюпочения двойных замна землю, при хоторых максимальнаяковая защита часто не срабатывает.Цель изобретения - повышение чуввительности, и надежности защиты отмыканий на землю в сетях с изолироной нейтралыо,3фазосдвигающий блок, вход которого подключен к фильтру тока нулевой последовтельности, а выход соединен через фильтросновной частоты и блок задания уставки сусилителем переменного тока, а также фильпостоянной составляющей, соединенныйчерез пороговый и ключевой элементыисполнительным органом, введены дваформирователя прямоугольных импульсовдва ключа и блок, реагирующий на двойные замыкания на землю, содержащийпоследовательно соединенные преобразовтель, дополнительный блок задания уставки и дополнительный ключевой элемент,причем вход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен с выходусилителя переменного тока, а выходыс управляющими входами двух ключей,вход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к фильтру напряжения нулевой последовательности, авыходы - ко входам ключей, выходы которых подключены к фильтру постояннойсоставляющей, вход блока, реагирующегона двойные замыкания на землю подключен к фильтру постоянной составляющейвход блока, реагирующего на двойные змыкания на землю подключен к фильтрутока нулевой последовательности, а выход - к исполнительному органу.На чертеже приведено устройство защиты, структурная схемаУстройство содержит фазосдвигающиблок 1, фильтр 2 основной частоты, бл3 заданияуставки, усилнтель 4 переменногтока; формирователи 5-6 прямоугольныхимпульсовключи 7-8, фильтр 9 постояннсоставляющей, пороговый элемент 10,ключевой элемент 13., исполнительныйган 12, преобразователь 13, дополнитный блок 14 задания уставки; дополнительный ключевой элемент 15, блок 16реагирующий на двойные замыкания наземлю, фильтр 17 тока нулевой последовательности, фильтр 18 напряжения нулвой последовательности,Один иэ каналов устройства - каналоднофазных замыканий на землю содержфаэосдвигающий блок 1, предназначенньдля изменения фазы сигнала, снимаемогс фильтра тока нулевой последовательносв пределах от 0 ио 90. Фильтр основнчастотй служит для отстройки от высшихгармоник тока замыкания. С помощьюблока задания уставки устанавливаетсянеобходимая величина тока срабатываниустройства при однофазных замыканиях.на землю. 6905854Усилитель 4 переменного тока осущеста- вляет усиление поступающего на его входсигнала и может быть собран, например,на операционном усилителе.тр 5 Формирователи прямоугольных импульсов (ФПИ) 5 и 6 предназначены для прес образования поступающих на их входы.ных соответственно току и напряжению1 О .нулевой последовательности) в прямоугольные импульсы. На одном иэ выходов ФПИа получаются прямоугольные импульсы,совпадающие по фазе со входным сигналом, а на другом - сдвинутые на 180 О,15 Аналогично работает и формирователь 6ом прямоугольных импульсов.Формирователи 5-6 прямоугольных импульсов ключи 7, 8 и фильтр 9 постоянной составляющей предназначены для вы 2 О деления сигнала, пропорционального углусдвига между напряжениями, подаваемыми на входы ФПИ,Указанный сигнал через пороговыйэлемент 3.0, определяющий угловую характеристику устройства, и ключ 11, усиливающий сигнал, поступает на исполнительа- ный орган 12.Блок двойных замыканий на землю 3.6содержит преобразователь 13, которыйпреобразует входное напряжение в сигналпостоянного тока. Дополнительный блок14 задания уставки предназначен дляй отстройки от токов однофазного замыканияок на землю и задания требуемой уставкио З 5 канала по току, Дополнительный ключевойэлемент 15 служит для усиления сигнаой ла, подаваемого с блока 14 задания уставки на исполнительный орган 12,ор- Устройство работает следующим обра 40ель- зом.При возникновении однофазного замыкания на землю сигнал с фильтра 17 тока нулевой последовательности черезэлементы 1-5 поступает на ключи 7 и 8.45е- Сюда же приходят импульсы, определяемые напряжением нулевой последовательности, Настройка фазы сигнала, пропорит ционального току нулевой последовательй ности, производится с помощью фазосдви- .о гающего блока 1,ти С выхода ключей 7 и 8 сигнал черезой элементы 9-11 воздействуют на исполнительный орган 12,Канал однофазных замыканий на землюне реагирует на двойные замыкания ная землю.В блоке двойных замьгканий на землюосуществляется преобразование входногоЗаказ 5 78/51 ЦНИИПИ Госуда по делам иэо 3035, Москва, и ком итетаткрытий кая нао, 4/5 ород, ул. Проектна П 1 атент 5 69 ,сигнала, пропорционального току нулевойпоследовательности, в напряжение постоянного тока и сравнение его с уставкой. Когда указанное напряжение превыситуставку, срабатывает дополнительныйключевой элемент 15 и соответственноисполнительный орган 12. Формула изобретения Устройство защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее фильтры токов и напряжений нулевой последовательности, фазосдвигающий блок, вход которого подключен к фильтру тоха нулевой последовательности, а выход соединен через фильтр основной частоты и блок задания уставки с усилителем переменного тока, а также фильтр постоянной составляющей, соединенный чечерез пороговый и ключевой элементы с исполнительным органом, о т л и ч а- . ю щ е е с я тем, что,сцельюповышениячувствительности и надежности, в него введены 0585два формирователя прямоугольных импульсов, два ключа и блок, реагирующий надвойные замыкания на землю, содержащийпоследовательно соединенные преобразователь, дополнительный блок задания уставки и дополнительный ключевой элемент,причем входпервого формирователя прямоугольных импульсов соединен с выходомусилителя переменного тока, а выходы1 О с управляющими входами двух ключей,вход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к фильтру напряжения нулевой последовательности, авыходы - к входам ключей, выходы которых подключены к фильтру постояннойсоставляющей, вход блока, реагирующегона двойные замыкания наземлю, подключен к фильтру тока нулевой последовательности, а выход - к исполнительному0 органу.Источники информации. принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЫ 425259, кл. Н 02 Н 3/16, 1972.2. Авторское свидетельство СССР172898, кл. Н 02 Н 3/16, 1963.