Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с компенсированной нейтралью

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (И) 1) 4 Н 02 Н 3 16 ф" ЕСГ;Щ 11 а% РЕТЕНИЯ Т :.;.4ЕЯ.;КОТЕ А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ивановский энергетический институт им, В. И, Ленина(56) Кискачи В, М. и др. Устройство сигнализации замыканий на землю, Электрические станции, 1972, У 4.Авторское свидетельство СССР У 448530, кл, Н 02 Н 3/16, 1974, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях с компенсированной нейтралью для отыскания поврежденного присоединения при установившемся однофазном замыкании на землю, Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение зависимости области селективной работы от режима компенсации. После окончания процесса поочередного опроса всех контролируемых присоединений максиселектор 38 позволяет выбрать наибольшее из всех значений модулей отклонения отношений от среднего (ьа;/, что характерно для поврежденного присоединения. После того, как в коммутаторах 7 и 15 были замкнуты контакты в последнем и-м канале, бЛок 41 поочередного включения подает команду на замыкание ключа 37 в макси- с селекторе 38, При этом ток протекает через исполнительный орган поврежденного присоединения, соответствующий диод максиселектора, резистор 36, ключ 37 на массу, 1 ил,ЯИзобретение относится к электротехнике и может быть применено врадиальных электрических сетях скомпенсированной нейтралью для отыскания поврежденного присоединенияпри ус 1 ановившемся однофазном замыкании на землю,Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение зависимости области селективной работы отрежима компенсации,На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 15Устройство содержит измерительные преобразователи 1-3 тока нулевой последовательности, подключенные к ключам 4-6 коммутатора 7 измеряемых сигналов, выход которого подключен 20 к входам Фильтра 8 высших гармоник и фильтра 9 промышленной частоты.Выход фильтра гармоник соединен с последовательно включенными выпрямителем 1 О и сглаживающим фильтром 25 11, Выход фильтра 9 промышленной частоты соединен с последовательно включенными выпрямителем 12 и сглаживающим фильтром 13. Выходы сглаживающих фильтров 11 и 13 соединены, ЭО соответственно, с выходами "Делимое" и "Делитель" блока 14 деления. Выход блока 14 деления подключен к объединенным входам коммутатора 15 сигналов частного от деления ключи 16-18 коммутатора соответственно подключены к входам запоминающих элементов 19-21, Их выходы соединены по одному с входами "Уменьшаемое" блоков 22-24 вычитания соответствен- ьо но и с входами общего сумматора 25, который соединен последовательно с блоком 26 деления для формирования среднего значения выходных сигналов запоминающих элементов 19-21, Выход блока 26 деления подключен к объединенным входам "Вычитаемое" блоков 22-24 вычитания. Устройство снабжено блоками 27-29 выделения модуля, подключенными входами к выходам блоков 22-24 вычитания, исполнительными органами 30-32, диодами 33-35 макси" селектора, которые соединены последовательно на каждом присоединении соответственно 22-27-30-33, 23-28- 31-34 24-29-32-35, Причем положительные выводы диодов 33-35 максиселектора подключены к исполнительным органам 30-32, а отрицательные - объединены с первым выводомбалластного сопротивления 36 второй его вывод через ключ 37 управления соединен с корпусом, Диоды 3435 максиселектора, балластное сопротивление 36 и ключ 37 образуют максиселектор 38,Устройство снабжено измерительным преобразователем 39 напряжениянулевой последовательности, к выходу которого подключен вход пускового органа 40, Выход пускового органа 40 соединен с входом блока 41поочередного включения присоединений, предназначенного для управления ключами 4-6, 16-18 и 3 коммутаторов 7 и 15 и максиселектора 38,Выходы блока 41 подключены к соответствующим управляющим входам блоков 7, 15 и 38,Устройство работает следующимобразом,При возникновении замыкания наземлю на выходе измерительного преобразователя 39 напряжения нулевойпоследовательности появляется напря -жение 3 Б а на выходах измерительных преобразователей 1-3 тока нулевой последовательности - напряжения,пропорциональные первичным токам.Причем, в неповрежденных присоединениях протекают токи промышленнойчастоты и высших гармоник, пропорциональные их собственным емкостям,а в поврежденном - сумма токов высших гармоник всей сети и остаточныйнекомпенсированный ток промышленнойчастоты, Пусковой орган 40 под воздействием напряжения 3 11 срабатываети инициирует действие блока 41 поочередного включения присоединений,который управляет замыканием контактов в двух и-канальных (по чи:лу присоединений и) коммутаторах, замыкаяпоочередно пару контактов в каждомиэ каналов (4 и 16, 5 и 17, 6 и 18),При замыкании ключа 4 сигнал с первого измерительного преобразователятока Фильтруется, причем высшие гармонические составляющие с частотами150-650 Гц выделяются на выходеФильтра 8, а составляющая громышленной частоты - на выходе фильтра 9.Выделенные фильтрами 8 и 9 сигналыпеременного напряжения выпрямляютсявыпрямителями 10 и 12, а затем сглаживаются фильтрами 11 и 13, Над полученными сигналами постоянного на 1341693пряжения в блоке 14 осуществляется операция деления (напряжение, пропорциональное току высших гармоник - делимое, а пропорциональное току промышленной частоты - делитель), Результат деления в форме напряжения а, коммутируется замкнутым контактом 16 и запоминается запоминающим элементом 19. Затем блок 41 эамыкает следующую пару контактов коммутаторов 7 и 15, а результат деления запоминается в следующем запоминающем устройстве, Процесс повторяется многократно до тех пор, пока не будут обработаны сигналы всех присоединений, Запоминающие элементы 27-29 необходимы для хранения отношений токов высших гармоник и промышленной частоты а;, вычисленных для каждого присоединения (1.), что необходимо для последующего их сравнения в блоках 22-24 вычитания с средним значением отношения а . Среднее значение отношения формируется путем суммирования сигналов а сумматором 25 и ослабленияв и раз делителем 26,На выходах блоков вычитания формируются величины отклонения отношений на каждом присоединении отсреднего значения ьо; = О; -а, а навыходах блоков 27-29 выделения модуля - модули отклонений отношений(ьа Максиселектор 38 позволяетвыбрать наибольшее иэ значений модулей отклонения отношений от среднего ьа;м что характерно дляповрежденного присоединения, Послетого, как в коммутаторах 7 и 15 были замкнуты контакты в последнеми-м канале, блок 41 поочередноговключения подает команду на замыкание ключа 37 в максиселекторе 38,При этом ток протекает через диод,исполнительный орган поврежденногоприсоединения, резистор 36, ключ 37на массу.Таким образом, использование выбора максимального отклонения отсреднего значения отношения амплитудвысших гармоник и промышленной частоты позволяет в сетях с компенсацией емкостных токов достигнуть поставленную цель, т,еповысить чувствительность и уменьшить зависимо сти области селективной работы защиты от режима компенсации. формула и з о б р е т е н и я 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с компенсированной нейтралью, содержащее включенные на каждом защищаемом присоединении измерительные преобразователи тока нулевой последовательности, блоки вычитания и исполнительные органы, а также фильтр тока высших гармоник и фильтр тока промышленной частоты, к выходам которых подключены входы соответствующих выпрямителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения зависимости области селективной работы от режима компенсации, введены обшие для всех присоединений коммутатор измеряемых сигналов, два сглаживающих фильтра, блок деления, коммутатор сигналов частного от деления, сумматор, делитель, максиселектор, преобразователь напряжения нулевой последовательности, пусковой орган и блок поочередного включения присоединений, а также для каждого защищаемого присоединения запоминающий элемент и блок выделения модуля, при этом выходы измерительных преобразователей тока нулевой последовательности соединены с соответствующими входами коммутатора измеряемых сигналов, выходы которых соединены с входами фильтра тока высших гармоник и фильтра тока промьппленной частоты, а к выходам упомянутых выпрямителей тока высших гармоник и тока промьппленной частоты подключены входы соответствующих сглаживающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с входами "Делимое" и "Делитель" блока деления, выход которого подключен к входам коммутатора сигналов частного от деления, выходы которого соединены с входами соответствующих запоминающих элементов, выходы которых подключены к входам "Уменьшаемое" соответствующих блоков вычитания и входам сумматора, последовательно соединенного с делителем, подключенным выходом к объединенным входам "Вычитаемое" блоков вычитания которые через последовательно соединенные блоки выделения модуля и исполнительные органы соединены с информационными,Заказ 4441/55 Тираж 617 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 входами максиселектора, причем управляющие входа указанных коммутаторов и максиселектора подключены к выходу блока поочередного включения присоединений, вход которогосоединен через пусковой орган с преобразователем напряжения нулевойпоследовательности,