Устройство для защиты от замыканий на землю в разветвленной электрической сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА Я"л)";5(71) Винницкий политехнический институт(54) УСТРОГСТВО КАНИЙ НА ЗЕМЛ 0 ТРИЦЕСКОЙ СЕТИ (57) Изобретени обнаружения и с замыкания на зе ное переходное ветвленной цепи янного тока зле Целью изобретен ние селективнос вленных сетях и ного присоедине ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЪ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЭЛЕ предназначено для лективного отключения лю церез значительопротивление в разоперативного постотрицеских станций. я является обеспечеи действия в разветотключение повреждения с сохранением не" Н АВТОРСКОМУ 2прерывного питания ответственных потребителей. Действие устройства осно вано на использовании накладываемого на сеть модулированного по амплитуде тока частотой 1 Гц генератора 11 тока промышленной частоты генератора 12. Поступающий в сеть от модулятора 13 через усилитель 14, трансформатор 2, конденсаторы 3 и 4 и дете торы 5 и б ток частотой 1 Гц ограничивается сопротивлениями изоляции проводов сети. При снижении сопротив ления изоляции провода одного из пр соединений разветвленной сети до установленного предела ток в блоке 9 защиты поврежденного присоединения возрастает и обуславливает формирование блоком 9 кодированного высокочастотного сигнала, передаваемого приемопередающим блоком 8 по проводам сети в блок 7 отражения состояния сети, который определяет последовательность операций в сети, необходимых для отключения поврежденного присоединения, с сохранением непрерывного питания потребителей. Отключение производится кодированным высо кочастотным сигналом, передаваемым приемопередающим блоком 8. г ил.Изобретение относится к релейнойзащите и может, быть использовано длязащиты от замыканий на землю двухпроводных сетей постоянного тока в раз"5личных отраслях промышленности, атакже на электрических станциях и,подстанциях, обеспечивая при этомсохранение питания ответственных потребителей. 10Целью изобретения является обеспечение селективности работы устройства в разветвленных сетях оперативного постоянного тока и обеспечениеотключения поврежденного присоединения с сохранением непрерывного питания ответственных потребителей.На фиг.1 изображена функциональнаясхема устройства, на Фиг.2 - схемаблока защиты присоединения, 20Устройство содержит источник 1 накладываемого на сеть тока, трансфор-матор 2 напряжения, первый и второйконденсаторы 3 и 4, первый и второйдетекторы 5 и 6, блок 7 отражения 25состояния сети, приемопередающийблок 8 и по числу защищаемых присое"динении сети блоки 9 защиты присоеыдинения, причем источник 1 накладыва- .емого на сеть тока подключен к входутрансформатора 2 напряжения, вторичная обмотка которого одним выводомсоединена с заземлителем, а вторымчерез соответственно первые конденса-.тор 3 и детектор 5 и вторые конден сатор 4 и детектор 6 - с полюсами защищаемой сети 10, к которым также подключены блок 7 отражения состояниясети через приемопередающий блок 8и блоки 9 защиты присоединения. Источник 1 накладываемого на сеть токасостоит из двух генераторов 11 и 12соответственно низкой и высокой цастоты, выходы которых соединены с входами амплитудного модулятора 13, выходкоторого подключен церез усилитель 14мощности к вь 1 ходу источника 1 накладываемого на сеть тока.Блок 7 отражения состояния сети содержит приемный элемент 15, элемент 16 оперативного запоминания информации, элемент 17 сброса информации, элемент 18 индикации, передающий элемент 19, элемент 20 задержки, причем выход приемного элемента 15 подключен к первому входу элемента 16 оперативного запоминания информации, к второму входу которого подключен элемент 17 сброса информации, а первый выход элемента В оперативного запоминанияинформации соединен с первыми входамиэлемента 18 индикации и передающегоэлемента 19, к вторым входам которыхчерез элемент 20 задержки подключенвторой выход элемента 16 оперативного запоминания информации.Блок 9 защиты присоединения состоит из трансформатора 21 тока, цас"тотного фильтра 22, выпрямителя 23,приемопередающего блока 24 присоединения и управляющего блока 25, причем выход трансформатора 21 тока подключен к входу частотного фильтра 22,выход кбторого через выпрямитель 23подключен к первому входу управляющего блока 25, второй вход и выходкоторого через приемопередающий блок24 присоединения подсоединен к зажимам для подклюцения к проводам защищаемого присоединения. К первому входу управляющего блока 25 подключенвход первого релейного пороговогоэлемента 26, выход которого черезформирователь 27 высокочастотногосигнала и первый усилитель 28 подключен к выходу управляющего блока25, второй вход которого через второй усилитель 29, дешиФратор 30 иуправляющий ключ 31 подключен к второму релейному пороговому элементу32, а блок 33 питания подключен к питающим входам первого и второго репейных пороговых элементов 26 и 32и управляющего ключа 31,Устройство работает следующим образом.Амплитудно-модулированный сигналс выхода источника 1 накладываемогона сеть тока через трансформатор 2напряжения и конденсаторы 3 и 4 поступает на входы детекторов 5 и 6, выходы которых непосредственно подключены к полюсам защищаемой сети 10, что по-,зволяет осуществлять непрерывный селективный контроль изоляции обеих по"люсов с одинаковой чувствительностьюсигналами низкой частоты независимоот.места возникновения повреждения.При нормальном сопротивлении изоляции защищаемой сети 10 протекаеттолько небольшой ток низкой частоты,обусловленный незначительными утечками через изоляцию, так как емкостиполюсов сети осуществляют практическиполную фильтрацию тока поднесущей высокой частоты. Поэтому на входе трансформаторов 21 тока блоков 9 защиты5152 присоединений ток мал. Этот сигнал, поступая через частотный филвтр 22 и выпрямитель 23 на вход первого релейного порогового элемента 26, не вызывает срабатывания последнего, так как не превышает уставку срабатывания.Сигнал на вход формирователя 27 высокочастотного сигнала не поступает, и состояние блока 9 защиты присоединения не изменяется. Отсутствует сигнал на входе блока 7 отражения состояния сети, и элемент 18 индикации отражает нормальное эксплуатацианйое состояние защищаемой сети 10. При возникновении замыкания на землю через переходное сопротивление менее 20 кОм на. одном из присоединений увеличивается накладываемый ток низкоЮ частоты в поврежденном присоединении и на выходе трансформатора 21 тока появляется сигнал, достаточный для срабатывания первого релейного порогового элемента 26 управляющего блока 25, подключающего блок 33 питания к входу формирователя 27 высокочастотного сигнала, С выхода формирователя 27 сигнал после усиления первым усилителем 28 через приемопе" редающий блок 21 присоединения наводится в защищаемой сети 1 О и по ней передается на питающий пункт, где установлен блок 7 отражения состояния сети для определения поврежденного присоединения и включения резервного питания. Принятый сигнал через приемопередающий блок 8 поступает на вход приемного элемента 15, где сигнал усиливается.и поступает на вход дешифратора, который по коду сигнала определяет срабатывание блоков 9 защиты присоединения и поврежденное присоединение. С выхода приемного элемента 15 на первый вход элемента 16 оперативного запоминания информации, выполненного на основе программируе" мой логической матрицы и триггеров, поступает сигнал логической единицы, соответствующий замыканию на землю на соответствующем присоединении, выходов элемента 16 оперативного запоминания информации поступают сигналы на отключение поврежденного присоединения и включение резервного питания, причем сигнал с первого выхода подается на входы элемента 18 индикации и передающего элемента 19 для подключения резервного питания, сиг 9326нал же с прямого выхода подается навходы элемента 18 индикации и передающего элемента 19 через элемент 20 5для отключения поврежденного присоединения. Следовательно, применениеэлемента 20 задержки позволяет произвести вклюцение резервного источника питания до отключения основного 10 для сохранения бесперебойности питания. Подача сигнала с прямого выходатриггеров элемента 16 оперативногозапоминания информации на второй вход программируемой логической матрицы 15 устраняет возможность включения по. врежденного участка в качестве резервного, Возврат триггеров в исходное состояние и подача сигнала навключение присоединений после устра нения аварии возможны только при подаче соответствующего сигнала на ихвход сброса с выхода элемента 17сброса информации. При этом происхо;дит сброс информации в элементе 16 25 оперативного запоминания информациии изменяются показания элемента 18индикации, которые возвращаются висходное состояние.Подача сигнала на отключение поврежденного присоединения и включение резервного питания аналогична подаче сигнала о возникновении повреждения на нем с той лишь разницей, цто сигналы с выхода дешифратора 30 поврежденного и резервного присоединений воздействуют на вторые релейные пороговые элементы 32 через управляющие ключи 31Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет селективно определять поврежденное присоединение и при необходимости бесперебойного питания нагрузки этого присоединения произвести опережающее вклю" 45чение резервного питания до отключения основного, Предлагаемая схема не позволяет. автоматически включать поврежденное присоединение до устранения на нем повреждения и включение этого присоединения оператором. Формула изобретения Устройство для защиты от замыка 55 ний на землю в разветвленной электри" цеской сети, содержащее общие источник накладываемого на сеть тока,трансформатор напряжения и детектор,причем выход источника накладываемого1529342 Составитель Н,Овчаренко Техред Л.Сердюкова Ко Редактор И.Цитк ктор С.Шекм ираж 6 Заказ 775 ВНИИПИ Го Полли снниям иая наб крытиям при ГКНТ СССд "/5 по изоб -35, Ра дарственного комитет 113035, Иосква,на,сеть тока подключен к входу тран сформатора напряжения, по числу за, щищаемйх присоединений сети блоки за"щиты присоединения, включающие в себя трансформатор тока, частотныйфильтр и первый пороговый релейныйэлемент, причем выход трансформаторатока подключен к входу частотногофильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с цельюобеспечения селективности работы в разветвленных сетях оперативного постоянного тока и обеспечения отключения поврежденного присо"единения с сохранением непрерывногопитания ответственных потребителей,в него введены два конденсатора, второй детектор, приемопередающий блоки блок отражения состояния сети,включающий в себя приемный элемент,выход которого подключен к первомувходу элемента оперативного запоминания информации, к второму входу которого подключен элемент сброса информации, а первый выход элемента оперативного запоминания информациисоединен с первыми входами элементаиндикации и передающего элемента, квторым входам которых через элементзадержки подключен второй выход элемента оперативного запоминания инфор.мации, при этом выход трансформатоизводственно-издательский комбин ра напряжения через конденсаторы и детекторы подключен к двум зажимам для присоединения к проводам сети, к которым также подключен через при.емопередающий блок блок отображения состояния сети, а в каждый блок защиты присоединения введены выпрями.- тель, приемопередающий блок присоединения и управляющий блок, включающий в себя первый релейный пороговый элемент, два усилителя, формирователь высокочастотного сигнала, дешифратор, управляющий ключ, торой релейный пороговый элемент и блок питания, причем выход частотного фильтра каж" дого присоединения через выпрямитель подключен к входу первого релейного порогового элемента, выход которого через формирователь высокочастотного сигнала и первый усилитель подключен к входу поиемопередающего блока присоединения, подсоединенного к зажимам для подключения к проводам защищае мого присоединения сети, выход указанного приемопередающего блока через второй усилитель, дешифратор и управляющий ключ подключен к второму релейному пороговому элементу, а блок питания подключен к питающим входам первого и второго релейных пороговых элементов и управляющего ключа. Патент", г, Ужгород, уп. Гагарина,10