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

) (11) 1)Н 02 Н 3 Эг ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АНИ ИЗОБРЕВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 Р Ю М Ю,(21) 3386358/24-07- . вход которого подключен к выходу (22) 22.01.82. пускового органа, подсоединенного (46) 07.11.83 Бюл, Р 41 : входом к трансформатору напряжения (72) В.фБухтоянов и И.В. Бухтояров: нулевой последовательности, реаги- (53) 621.316.925(088.8). рующне органй на тирнсторах, после-: (56) 1. Авторское свидетельство СССР довательно с которыми включены ис- В 319990,. кл. Н 02 Н 3/16, 1966, полннтельные органы, а управляющие2, Авторское свидетельство СССР. электроды тиристоров связаны. с за 896710, кл. Н 02 Н 3/16, 1980.поминающими ячейками, источник пита"ния, включенный в цейь питания ис- ,(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫполнительных органов, замыкающий ОТ ОдНОфАЗН 01 О ЗАИЫ)(АНИЯ НА ЗНАЮ ключ, управляющий вход которого под- В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(; .соединен к выходу пускового органа, содержащее установленные на каждом о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .присоединении последовательно соеди.- " с целью упрощения и повышения наненные трансфоРМатор тока нулевойдежности его работы, снабжено блопоследовательиостн, ПреОбразователь ком автоматического регулирования Е ток " выпрямленное напряжение и за-Уставки срабатывания, вход которопоминающую ячейку, выполненную по го подсоединен через зааюкакщий ключ схеме а закрытым входом, к.которой к источнику питания, а выход - через подключен блок установки запоминаю- разделительные диоды к катодам тнщей ячейки в исходное состояние, ристоров, управляющие входы которых .управляющий вход которого соединен подключены к выходам запоминающихС с.первым выходом блока управления, ячеек непосредственно.1 еей1053204 2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок автоматического .регулирования уставки срабатывания выполнен в виде генера тора уменьшающегося напряжения на резисторе, соединенном с катодами разделительных днадов и с катодом 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты от замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.Известно устройство для защиты от замыкания на землю в сетях с изо" лированной нейтралью, содержащее тран. сформатор напряжения нулевой после довательности (ТННП), к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган (ПО), трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП), установленные на присоединениях и подключенные через преобразователи переменного тока в пропорциональное ему выпрямленное напряженке (ПТВН) с запоминающими конденсаторами к входам индикатора наибольшего напряжения (ИБН), выходы которого подключены к исполнительным органам (ИО) при соединений 1 1. 20Однако данное устройство имеет сложную схему, большое количество связей и вследствие этого недоста" точную надежность.Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является устройство .для защиты от замыкания на землю, содержащее установленные на каждом присоединении последовательно соединенные трансФорматор тока ну левой последовательности, преобра":, эователь ток - выпрямленнбе напря- жение и запоминающуюячейку (ЗЯ), выполненную по схеме с закрытым входом, ИБН на транзисторах, выходы ко- З 5 торых подключены к исполнительным органам, включенные параллельно запоминающим ячейкам ключи, общий на все приссждинения блок управления этими ключами, выход которого связан с управляющими входами указанных ключей, а входы подключены к выходу ПО, подсоединенного своим входом к ТННП и выходу элемента фиксации срабатывания ИО включенный в цепь питания исполнительных орга" 45 нов замыкающий ключ, управляющий ключ, управляющий вход которого соединен с пусковым органом Г 2 3.Однако известное устройство имеет сложную схему, большое количестдиода, анод которого подключен к точке соединения последовательно включенных, конденсатора.и регулируемого резистора, другой вывод которого через разжкающйй ключ соединен с замыкающим ключом. 2,во связей, что снижает его надежностьЦель изобретения - упрощение схемы устройства и повышение надежности его работы,Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее установ,ленные на каждом присоединении по"следовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобразователь ток - выпрямленное напряжение и запоминающую ячейку,выполненную по схеме с закрытым входом, к которой подключен блок установки запоминающей. ячейки в исходное состояние, управляющий вход которого соединен с первым выходомблока управления, вход которогоподключен к выходу пускового органа, подсоединенного входом к трансформатору напряжения нулевой последовательности, реагирующие органына тиристорах, последовательно скоторыми включены исполнительныеорганы, а управляющие электроды тиристоров связаны с запоминающимиячейками, источник .питания, включенный в цепь питания исполнительныхорганов, замыкающий ключ, управляю- .щий вход которого подсоединен к выходу пускового органа, снабжено блоком регулирования устаВки срабатывания,вход которого подсоединен череззамыкающий ключ к источнику питания,а выход - через разделительные диодык катодам тиристоров, управляющиедходы которых подключены к выходамзапоминающих ячеек непосредственно,При этом блок автоматического регулирования уставки срабатывания может быть выполнен в виде генератора уменьшающегося напряжения на резисторе, соединенном с катодами разделительных диодов и с катодом диода, анод которого подключен к точке соединения последовательно включенных конденсатора и. регулируемого резистора, другой вывод которого через размыкающий ключ соединен с замыкающим ключом.60 На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от однофазного замыкания на землю.Устройство для защиты содержитустановленные на присоединениях 1 и 2 последовательно соединенные ТТНП 3 и 4; преобразователи ток - выпрям" ленное напряжение 5 и 6 и ЗЯ 7 и 8 выполненные по схеме с закрытым входом и подключенные своими выходами к управляющим входам тиристоров 9 и 10, 1 О в цепь которых включены ИО 11 и 12, например герконы с токовыми обмотками, размыкающий ключ 13, подключен-, ный через разделительные диоды 14 кзапоминающим ячейкам 7 и 8, блок 15 15 управления (БУ), первый выход которого соединен суправляющим входом ключа 13, авход подключен к выходу ПО 16 подсоединенного своим входом к ТНЙП 17, источник 18 питания, за мыкающий ключ 19, включенный в цепь питания исполнительных органов 11 и 12 и подключенный своиМ управляющим. входом к выходу ПО 16, блок 20 автоматического регулирования устав ки срабатыванияБАРУС), вход которого через ключ 19 подсоединен к источнику 18 питания, выход через разделительные диоды 21 к катодам ти-,ристоров 9 и 10. ЗОБУ 15 выполнен на элементах За-. претф 22 и задержки. 23 сигнала.БЪРУС состоит из генератора экспоненциально падающего (уменьшающегося) напРяжения, выполненного, в частности, иа конденсаторе 24, резисторах ,25 и 26 и диоде 27, и размыкающего ключа 28, управляющего режимом ра- боты. генератора.. Разделительные диоды 14 и ключ 13. составляют блок установки эапомина- . ф ющей ячейки в исходное состояние,Устройство работает следующим образом.При отсУтствии в сети одноФазного 45 замыкания на землю ИО 11 и 12, ПО 16, и элемент 23 находятся в исходном состоянии. Ключи 13 и 28 замкнуты; а ключ 19 разомкнут.При возникновении замыкания на землю, например, на. присоединении 1 срабатывает ПО 16 производится запуск элемента 23 задержки сигнала, размыкание ключа 13 и замыкание ключа 19, Через заданную выдержку вре- мени, достаточную для заряда конденсатора 24 и конденсаторов ЗЯ 7 и 8 . до амплитудных значений, поступающихна их входы напряжений, срабатываетэлемент 23, осуществляющий замыкание ключа 13 и размыкание ключа 28. При замыкании ключа 13 на выходахЗЯ 7 и 8 и соответственно на управляющих электродах тиристоров 9 и ЕОпоявляются напряжения, пропорциоиальные токам нулевой последовательности, 65 протекающим через ТТНП 3 и 4, причем максимальную величину имеет на. пряжение на выходе ЗЯ 7. При размыкании. ключа 28 напряжение на. конденсаторе 24 и резисторе 25 начинает уменьшаться по экспоненциальному.закону. В это же время напряжение на анодах (относительно катодов диодов 21) тиристоров 9 и 10 начинает изщ меняться по закону О- О 1- е 7 ) уве- ю,личиваясь от нуля до максимального ;напряжения источника питания, где Т = В 2 С- постоянная времени.После того, как напряжение на резисторе 25 становится равным или меньшим напряжений на управляющих электродах тиристоров 9 и 10, через последние .начинают протекать токи, изменяющиеся по нелинейному закону. При достижении током управления. соответствующей величины первым включается тот тиристор, на вход которого подается максимальный сигнал (в рассматриваемсм случае первым вклю", чается тиристор 9).При его включении на резисторе 25 появляется напряжение источника пи-тания (сопротивлением исполнительных органов, которые приняты токовыми,можно пренебречь). Одновременно прекраща-. ется протекание тока через управляющие электроды тиристоров. Конденсаторы ЗЯ 7 и 8 через небольшой промежуток временИ разряжаются на свои резисторы, и остаточное напряжение на них исчезает. В таком состоянии схема устройства находИтся до тех пор, пока не исчезает в сети одноглаз" ное замыкание и не размыкаетсяключ 19,После исчезновения замыкания на землЮ ПО .16 и элемент 23 возвращаются и исходное состояние, ключ 19 раэ мыкается, тиристор 9 выключается. Схема устройства обесточивается, и оно готово к повторному действию.Введение БАРУС позволяет выполнять весьма простую и обладающую высокой надежностью функционирования и чувствительностью защиту от замыкания на землю.Устройство в состоянии реагировать на параметры переходнОго процес.са, т.е. обладает необходимым быстродействием.Кроме того,для него характерны широкий диапазон изменения уставок срабатывания и возможность применения в сетях с различными уровнями токсв замыкания на землю и большими пределами их измерения, При этом отпадает необхоимость в расчете и выборе уставок для каждого присоединения Отсутствует также необходи" мость в отстройке зашиты от бросков собственных емкостных токов; чту поз,Заказ 8892/52 Тираж 617 Подписное ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушсхая наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 воляет защиту выполнять чувствительной,Предлагаемое устройство не требует сложных усилителей, в то же время имеет мощные выходные сигналы,достаточные для питания отключающихкатушек приводов выключате-,лей.