Устройство для второй ступени защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

ао долам нзобротеннй и открытей"4Московский ордена Трудового Красйого Знамени1горный институтщ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВТОРОЙ СТУПЕНИ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОфАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЪЮ Изобретение относится к релейной защите и предназначено для осуществ ления второй ступени защиты от одно" фазных замыканий на землю сети с изолированной нейтралью напряжением 6- 10-35 кВ горнодобывающих предприятий,Известны устройства второй ступени защиты, которые содержат трансформа" тор напряжения нулевой последовательности, к которому подключено реле10 напряжения с замыкающими контактами в цепи отключающей катушки масляного выключателя. В этом случае вторая ступень защиты является резервной, в случае отказа первой ступени Г 1 1.15Известно также устройство второй ступени защиты от однофазных замыка ний на землю для сетей с изолирован, ной нейтралью , содержащее трансформа тор напряжения нулевой последовательности, соединенный с реле напряжения, с,замыкающим контактом в цепи проме жуточного реле, которое связано с блоками защиты первой ступени и с цепью запуска реле времени, коммути рующего в цепи катушки отключения вводного масляного выключателя 23Согласно ПУЭ, в сетях 6-10-35 кВ, питающих передвижные электроустановки горнорудных предприятий, должна предусматриваться двухступенчатая за. щита, действующая на отключение, причем вторая ступень должна иметь выдержку времени на срабатывание йВ = 0,5-0,7 с. После ликвидации одно Фазного замыкания на землю в результате селективного отключения поврежденного фидера первой ступенью защиты, в сети начинается переходной процесс восстановления симметрии фазных напряжений. Как показали экспериментальные исследования, этот процесс носит колебательный медленнозатухающий характер. Спустя секунду после ликвидации замыкания, амплитуда напряжения нулевой последова тельности составляет 0,7-0,8 от ее величины в режиме однофаэного эамыка8 Я 0 3 92ния. Частота затухающих колебанийнапряжений нулевой последовательностиопределяется индуктивностью трансформатора напряжения и емкостью сетиотносительно земли и для реальныхсетей лежит в пределах 10-25 Гц,причем в затухающей кривой напряжения нулевой последовательности отсутствуют высшие гармоники промышленной частоты, четко выраженные в режиме однофазного замыкания. Таким образом, длительный переходный процесс восстановления симметрии сетипосле ликвидации на землю являетсяреальной причиной ложной работы второй ступени защиты от однофазных замыканий на землю..Цель изобретения - повышение на-:дежности функционирования второй ступени защиты в условиях переходногопроцесса восстановления симметриифазных Напряжений после ликвидациив сети однофазного замыкания на зем, лю.Цель достигается тем, что устройство для второй ступени защиты от однофаэного замыкания на землю в сетис изолированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевойпоследовательности, соединенный с реле напряжения с замыкающим контактомв цепи промежуточного реле, выход которого соединен с цепью запуска релевремени, коммутирующего цепь катушкиотключения вводного масляного выключателя, снабжено блоком высокочастотного согласования, выполненным ввиде параллельного избирательногоконтура высокочастотного спектрагармоник промышленной частоты, подключенного к трансформатору напряжения нулевой последовательности,с выходом .подключено к транзисторленной защиты от замыканий на землюления тиристором, в анодную цепькоторого подключено ре;е напряжения,На чертеже представлена принципиальная схема устройства второйступени защиты от однофазных замыканий на землю для сетей с изолирован-ной нейтралью,Устройство второй ступени защитысостоит из трансформатора 1 напряжения нулевой последовательности, блока 2 высокочастотного согласования,содержащего параллельный избирательный контур Кс регулятором полосы пропускания - резистор 4 и катушка связи 5, диода 6, формирующего положительные импульсы на базе транзистора 7, который работает в режимеэмиттерного повторителя с резисторами 8 и 9, тиристорного ключа 10 вцепи реле напряжения 11, диода 12,предотвращающего воздействие насхему ЭДС самоиндукции катушки реле11, выпрямительного моста 13, не обходимого для питания змиттерногоповторителя и реле 11. Замыкающиеконтакты реле напряжения 11 включеныв цепи питания промежуточного реле14, которое одним из эамь 1 кающих кон" 15 тактов подает питание на реле времени15 с контактами в цепи отключающейкатушки 16 вводного масляного выклю"чателя 17, а другим замыкающим кон",тактом подает напряжение нулевой последовательности на комплект направленной защиты от замыканий на землю18 отходящего фидера 19, аналогичнодля других отходящих фидеров 20 и 21и т.д.Устройство работает следующимобразом.В режиме однофазного замыканияна землю спектр напряжения нулевойпоследовательности содержит высокочастотные гармонические компонентыпромышленной частоты, Напряжениенулевой последовательности с фильтра 1 поступает на вход блока 2 высокочастотного согласования, Выделенныеиз кривой напряжения с помощью конту-;35ра 3 высокочастотные гармони ки черезкатушку связи 5 формируют на базетранзистора 7 серию положительных импульсов, Положительный перепад напряжения на змиттерном резисторе 9 40 .транзистора приводит к отпираниютиристорного ключа 10 в цепи питанияреле напряжения 11, которое своимзамыкающим контактом включает промежуточное реле 14, Реле 14 одним иззамыкающих контактов подает напряжение на блоки первой ступени защитыотходящих фидеров 19-21; а вторым запускает реле времени 15, Последнее,в случае отказа первой ступени, с 50 выдержкой вэемени 0,5-0,7 с замыкает контакты в цепи отключающей катушки 16 вводного масляного выключателя17. В случае селективного отключениязамыкания, например на отходящем фидере 19,в сети начинается колебательный процесс восстановления симметрии,но в кривой напряжения нулевой последовательности отсутствуют высшие гармоники промышленной частоты, формирование импульсов управления тиристора 10 прекращается и при первом переходе напряжения нулевой последовательности через ноль, контакты реле 11 напряжения разрывают цепь промежуточного реле 14, которое возвращает реле времени в исходное положение, одновременно разрывая цепь напряжения ну.- левой последовательности блоков первой ступени.Таким образом, предотвращается ложная работа защиты второй ступени в условиях переходного процесса восстановления симметрии фазных напряжений, одновременно исключается несе.- лективная работа первой ступени защиты на отходящих фидерах 19-21 путем раз;. рыва цепи питания комплектов направленной защиты.формула изобретенияУстройство для второй ступени защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, соединенный с реле напряжения с замыкающим контактом в цепи питания промежуточного реле, выход которого соединен с цепью запуска реле време 28500 6ни, коммутирующего цепь катушки отключения вводного масляного выклю"чателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надеж 5 ности функционирования второй ступени защиты в условиях переходногопроцесса восстановления симметриифазных напряжений после ликвидациив сети однофазного замыкания на землю1 о оно снабжено блоком высокочастотногосогласования, выполненным в виде па;раллельного избирательного контуравысокочастотного спектра гармоникпромышленной частоты, подключенного1 входом к трансформатору напряжениянулевой последовательности, а выходом - к транзисторному ключу, включенному в цепь управления тиристором, в анодную цепь которого подключено реле напряжения,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Васильев И,Е. и Щуцкий В,И.Обобщение опыта применения защитных2 устройств в шахтных энергосистемахнапряжением свыше 1 ОООВ, М., 1968,с.5- 8,2. Сирота И.М, и Масляник В.В.Чувствительная защита от замыканийна землю. в некомпенсированных сетях6-10 кВ. Инструкция по применению,К.,1975, с. 24,