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

(19) (11 111 4 Н 02 Н 3/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ископа открыт ов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИС ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(57) Изобретение позволяет повыситьчувствительность устройства для защиты от однофазного замыкания наземлю в сети с изолированной нейтралью. При возникновении в сети однофаэного замыкания на землю на выходесогласующих элементов (СЭ) 5 и 6 появляются сигналы, пропорциональныетокам нулевой последовательности.Одновременно срабатывает пусковоУ1221 орган 17, замыкается ключ 14 и запус кается элемент 29 задержки. Спустя небольшую выдержку времени на выходе блока 19 появляется сигнал, который размыкает ключ 18. Отключаются опорные элементы (ОЭ) 21 и 22 от преобразователя напряжения 20. Конденсаторы ОЭ начинают разряжаться. В результате сигнал с выхода ОЭ 21 после усиления усилителем 23 поступает на пороговый элемент 25. Последний срабатывает и через формирователь сигна 694ла 27 включает тиристор 9 и исполнительный орган 11. Одновременно срабатывает элемент фиксации срабатывания исполнительных органов 13, который подает сигнал на блок 19 управления. Ключ 18 замыкается, Напряжение на управляющих входах ОЭ 21 и 22 устанавливается на прежнем уровне, Этим исключается возможность срабатывания тиристоров и исполнительных органов неповрежденных присоединений. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамцля защиты от однофазного замыканияна землю в сети с изолированной нейтралью.Цель изобретения - повьппение чувствительности устройства,На фиг. 1 изображена принципиально-блочная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - принципиальнаясхема формирователя сигнала.Устройство содержит трансформаторы тока нулевой последовательности(ТТНП) 1 и 2, установленные на защищаемых присоединениях 3 и 4, согла-,сующие элементы 5 и 6 (СЭ), пороговыеэлементы с изменяемой уставкой срабатывания 7 и 8 (ПЭИУС), тиристоры 9и 10, исполнительные органы 11 и 12(ИО); элемент фиксации срабатыванияисполнительных органов 13 (ЭФСИО)замыкающий ключ 14, источник 15 питания тиристоров и исполнительных органов; трансформатор 16 напряжения(БУ); преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного (выпрямленного) тока 20 (ПНН);СЭ 5 и 6 состоят из согласующеготрансформатора и выпрямителя с параллельно подключенным конденсатороми резистором.ПЭИУС 7 и 8 выполнены в виде опорных элементов 21 и 22 (ОЭ) и подключены своими выходами к линейным усилителям сигналов 23 и 24 (ЛУС), соединенньм последовательно с пороговыми элементами 25 и 26 с фиксированной уставкой срабатывания (ПЭФУС)и формирователями сигналов 27 и 28 (ФС).ОЭ 21 и 22 выполнены в виде последовательно соединенных диода, ре 5 гулирующего и основного резисторов,параллельно подключенных через вспомогательный резистор 4,к выпрямителю СЭ 5 (6), и конденсатора с разделительным диодом на входе.10 ЛУС 23 и 24 включают в себя опера. ционные усилители с резисторами иограничительными стабилитронами навходах,ПЭФУС 25 и 26 могут быть выполне 15 ны на стабилитронах или на операци"онных усилителях. На всех присоеди"нениях имеют одинаковые напряжения(уставки) срабатывания,ФС 27 и 28 выполнены на транзис 20 торах (фиг. 2), работающих в режимеключа,ЭФСИО 13 состоит из диодов (почислу присоединений), резисторов,транзистора и стабилитрона с конден 2 сатором.БУ 19 включает в себя элементызадержки появления сигнала 29 и запрет 30, управляющий вход которогосоединен с выходом ЭФСИО 13.З 0 Устройство работает следующимобразом,При отсутствии в сети однофазного замыкания на землю тиристоры 9и 10 выключены, ИО 11 и 12, ЭФСИО 13и ПО 17 находятся в исходном состоянии. Ключ 14 разомкнут, ключ 18 замкнут. Конденсаторы ОЭ 21 и 22 заряжены до напряжения, величина котороговыбирается больше максимально возможного сигнала на выходе СЭ 5 и 6. Основные диоды опорных элементов 7 и 8 закрыты.При возникновении в сети однофазного замыкания на землю,.например на присоединении 3, на ньжодах СЭ 5 и 6 и соответственно на входах. ПЭИУС 7 и 8 появляются сигналы, пропорциональные токам нулевой последовательности, причем на выходе ПЭИУС 7 сигнал будет иметь наибольшую величину. Одновременно появляется сигнал на входе ПО 17 и происходит его срабатывание, а также замыкание ключа 14 и запуск элемента 29, Спустя небольшую выдержку времени, достаточную для заряда конденсаторов СЭ 5 и 6 до амплитудных значений вторичных напряжений согласующих трансформаторов, на выходе блока 19 появляется сигнал, который поступает на управляющий вход размыкающего ключа 18. Последний размыкается и производит отключение ОЭ 21 и 22 от преобразователя напряжения 20. Напряжение на конденсаторах ОЭ 21 и 22 начинает уменьшаться по экспоненциальному закону. Постоянная времени разряда конденсаторов выбирается больше времени включения тиристоров 9 и 10. При достижении разрядным напряжением значения, равного или меньшего значения величины сигналов на выходе СЭ 5 и 6, основные диоды ОЭ 21 и 22 переходят в открытое (проводящее) состояние, причем первым в этом состоянии оказывается диод ОЭ 21, поскольку на его вход подается наибольший сигнал. В результате этого на вспомогательном резисторе ОЭ 2 1 появляется сигнал, приблизительно равный по величине сигналу на выходе СЭ 5, так как величина сопротивления этого резистора выбирается на порядок больше величи-. ны сопротивления основного резистора. Этот сигнал после усиления усилителем 23 поступает на пороговый элемент 25, при срабатывании которого производится пуск ФС 27, включение тиристора 9 и срабатывание ИО 11. Одновременно срабатывают и ЭФСИО 13, который подает сигнал на управляющий вход БУ 19. Ключ 18 при этом замыкается. Напряжение на управляющих входах ОЭ 21 и 22 устанавливается на прежнем уровне. Этим исключается возможность срабатывания тиристоров и исполнительных органов неповрежденны присоединений. 11 осле отключения поврежденногоприсоединения напряжение нулевой по с ледовательности исчезает и ПО 17 возвращается в исходное состояние. Ключ 14 размыкается, тиристор 9 выключается, а ИО 11 возвращается в исходное состояние. В это же состояние переходит и ЭФСИО 13.Формула изобретения1 ОУстройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сети с изо"лированной нейтралью, содержащее установленный на каждом присоединениитрансформатор тока нулевой последовательности с подключенным к немусогласующим элементом с выпрямителемна выходе, выход которого через пороговый элемент с изменяемой уставкойсрабатывания, выполненный в виде последовательно соединенных основногодиода, резистора и регулируемогорезистора, функционально связан суправляющим электродом тиристора,включенного последовательно с исполнительным органом, запитанным от общего на все присоединения источникапитания через общий замыкающий ключ, 30элемент фиксации срабатывания исполнительных органов, пусковой орган,подключенный своим входом к выходуисточника напряжения нулевой последовательности, преобразователь напряжения переменного тока в напряжение З 5 постоянного тока, выполненный в видетрансформатора напряжения и двухполупериодного выпрямителя с параллельновключенным на выходе конДенсатором,к одному из полюсов двухполупериодно О го выпрямителя подключены через разделительные диоды опорные входы пороговых элементов с изменяемой уставкойсрабатывания, общий на все присоединения блок управления, входы которогс 45 соединены с выходом пускового органаи выходом элемента фиксации срабатьгвания исполнительных органов, а выход - с управляющим входом размыкающего ключа, установленного в цепизаземления одного из полюсов упомянутого выше преобразователя напряжения переменного тока в напряжениепостоянного тока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениячувствительности, пороговый элементс изменяемой уставкой срабатываниядополнен вспомогательньм резистором,включенным между одним из полюсов3 1221694 Ьвыпрямителя согласующего элемента и нала подключен управляющий переход общей точкой преобразователя напряже- соответствующего тирнстора, прн этом ния переменного тока в напряжение пос- элемент фиксации срабатывания исполтоянного тока, причем основной диод нительных органов выполнен в виде непосредственно подключен к другому иодов по числу присоединений, като- полюсу упомянутого выпрямителя согла- ды которых подключены к анодам тирис. сующего элемента, а параллельно вспо- торов, а аноды диодов объединены могательному резистору через вновь вместе и через резистор подключены введенные и последовательно соединен- к базе транзистора коллектор ные линейный усилитель сигнала, лоро- о которого соединен с управляюговый элемент с фиксированной устав- щим входом . блока управлекой срабатывания и формивователь сиг ния. 27 Р 8) У 1 ф оставитель Л.Васьковаехред В.Кадар КорректорВ.Бутяга едакто Заказ 1616/56 ВНТираж 612 ИИПИ Государственного комитета по делам изобретенйй и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская н