Устройство для направленной защиты отзамыканий ha землю b сети c изолирован-ной нейтралью

ОЛ БСАЛИЕ ИЗОБРГГЕИИЯ 4:оаз Сюатеиих щщвтнстрчвицу ВтбСйб%К(22) ЗаЯвлено 2704,79 (2 ) 2758603/24-07 (53) М, (Л. с присоединением заявки М Н 02 Н 3/16 Госудерственный кокитет СССР по делам нзобретений н открыт 1 й,основский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П,Горячкина(54) УСТРОЙСТВОЦЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЧИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к устройствам для направленнойзащиты от эалеыканий на землю в сетях с иэолиронанной нейтралью.Известно устройство для наравленной защиты от зал":.Каний на землю 1.Основным недостатком этого устройства является нестабильность эоны срабатывания фаэосрав 1 ивающего органа вследствие зависимости ее от абсолютных значений срдвниваелых величин.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 5 является устройство для направленной защиты типа ЗЗП, содержащее согласующее устройство, усилитель, фильтр высших гармоник, Фазочувствительный усилитель, исполнительн:й орган и 201блок питания 2Однако устройство ЗЗПприменяется совместно с кабельныж трансфор.".аторамн тока нулевой после-ОвдоельЫ ности, поэтому содержит специальный . согласующий трансформатор с предключенным резистором и разрядник для обеспечення нормальной работы устройства при двойных замыканиях на эс;-ьтю. Кроме того, соглас-.ощий транс форматор выполняет Функцию Фаэоповоротного устройства и элемента, корректирующего угловуо характеристику реле.Наличие согласующего элемента, илеощего различные Фу нкцио 1 альые назначения, приводит к усложнению устройства в целом и трудностям при настройке его, а также к нестабильности характеристик реле. Последняя определяется, в Основном, иэменениел параметров полупроводников элементов при колебаниях температуры окружающей среды, а также связана с выбранным сгособом сравнения двух электрических величин по фазе. Нестабильн ность характеристик Угловой 180-20 и вольтамперной ЗОЪ) может привести к ложной работе устройства,Целью изобретения является говышенне надежности работы путем стабилизации углОвОй характерстики дости гаемой исключением постоянной составляющей напряжения нд выходе фаэосравнивдющего орг-на устройства для направленной защиты от залаКаний на землю при угле сдвига Фаз между входными сигналами, равном 0 и 180 . Кроме того,для достижения поставленной цели в устройстве для направленнойзащиты от за."=гканий на землю в сети с изалирававаннай нейтралью, содержащее датч:.к ,Ока нулевой по.ледавательнссти,подключенный через Фильтр Высих гаоманик к Одному из входов Фазасравиваю"его органа, Второй вход катарага подключен через блок питания и преобразователь напряжения к датчику напряжения нулевой последовательности, а выход Фазосравнивающего Органа. - к исполнительному органу, Фазосравнивающий аоган "О выполнен в виде балансового усилителя с интегрирующей ВС-цепью на выходе, а уп"мянутый бла( питания Выпал(,г, 1 .;рведеа по:.ц 1 пиальная схема ус:райства, на Фг.2 - криВые токов и напряжений, поясняющие принцип работы устройства.устоайства состоит из Фазасравни-вающсга аргаа в виде балансага уси- ы лителя 1, Вход которого через заградитель:-й Фильтр 2 на 150ц гадключен к Датч 1 ку 3 тОка нулевой последователь асти (например к Фильтру такулевай ПОследоВательност;1 на на 2.2 кладых трас"арматаоых датчиков такаБаланскый усилитель состоит из транзисторов 4 и 5, эмиттеры кОторых объединены кепосоедственна, а коллекторы через резисторы 6 и 7.Между коллекторами транзисторов 4 и 5 Включена интегрирую"ая цеп ", состоящая з конденсатора 8 и резистора 9. 14 ежду базой и ;(Оллектором транзисторов 4 и 5 Включены резисторы 10 и 11, 35 пар:-ллелько базам транзисорав 4 5 Вклочень Вс:речна-параллельна сое- динен.:.е диа12 и 13,базы тоакзисторов 4 и 5, и Объединенные эмиттера через резисторы 1, 15 и 16 ссе О дннены с катодом стабилитрана 7, и одним в"Воде, вторичной обмотки тра- ,сАоратара 18 блока 19 питания балансого усилителя анод стабилитроед 1 зс ез ст рами 645 и через резстар 20 с доугим В.:.ВолФарматара 18 через преобразователь напряг(ения в виде конденсатора 21 соединены с датчикам 22 аряжениялевай последовательности (1:апример, ка баас траСФорматора 84-10), Параллельна конденсатору 8 вклю:ен исполнительный орган, ссстаяющий из магнитайле(трического реле 23, за шунтнраваннага диодами ".1 и 25, испо;.к;теьаго реле 26, блока 27 питая и делителя 28 нап ряжения, 0 бмстка магкитзэлектрическаго оеле 23 свзаа с ползункам и зажимам дели т ля 28 напряжения, подключенного на Выход выпрямительного моста 29 блока 27 п:тания. Параллельчо делите л:О 28 напряжения Включе-:ы чеоез за.":ыкаю".й контакт 30 магнитоэлектри. ческого реле 23 обмотка исполнительного реле 26, конденсатор 31 и стабилитран 32. Выход выпрямителього моста 29 подключен к Вторичной обмотке трансФарматора 33 блока 27 питания а первичная обмотка трансФорматора 33 подключена к источнику 34 переменного тока.Устройство работает следующим об разом.При нормальном режиме так и напряжение нулевой последовательности отсутствуют, и обмотка магнитоэлектрического реле 23 получает питание только от блока 27. Напряжение бло,ка 27 питания является тормозным для реле 23,поэтому его контакт 30 удерживается В разомкнутом состояи 1,.Гакае .состояние контакта 30 реле 23 сохраняется при аварийном отключении блока 27 питания, вследствие чего павьается надежность работы устройства.Режим адноФазного замыкания на землю сопровождается паявлянием напряжения Оо и тока нулевой последовательностина всех присоединеоКиях, При этом на поврежденном присоединении угол между Оо иравен 90 , а на неповрежденных присаединеониях равен 270 . В случае совпадения по Фазе напряжения Оп, представляющего собой преобразованное блоком 19 питания напряжение Оо (Фиг.2 а), и сигнала ОВ, пРапоРЦианальнаго току нулевой последовательности 1 (Фиг,2 б), па;аваемога на Вход баланс- ного усилителя 1, что имеет место в случае, когда угол между О о и 1 О равен 90 , на 1.ряженке Я г 1 а Вь;ходе баланснаГО усилителя 1 (фиг,2 В) получается однополярньм. Постоянная составляющая наПряжения ОвыдЕляется на конденсаторе 8 и имеет полярпративаполажную арност нап ряжения, снимаемого с делителя 28. Вследствие этого. магнитоэлектрическае реле 23 срабатывает, замыкается его контакт 30 и Обмотка 1.спо 1 итеГьна го реле 26 получает гитакие.Б случае, когда преобразованиеОп, (Фиг,2 а) и Ов(, (Фиг.2 г) противоположны па Фазе, чта имеет место при угле между Оои Ь, равном 270 о, напряжение О 1 на выходе балансного усилителя 1 меняет знак (Фиг.2 д). . напряжене на конденсаторе 8 интегрируюей-цепи баланснаго усилителя 1 совпадает. с полярностью напряжения, снимаемого с делителя 28, иконтакт 30 м.гкитоэлектрического реле 23 будет оставаться В разомкнутом сос таянии. В там случае, когда угол между напряже 1:ем О, (Фиг.2 а) и сигналом О х (Фиг,2 е), пропарциональйыми аоответственно напряжению . и току нулевой последовательности, будет равен ф 90 , в напряжении на выходе балансого усилителя 1 (Фг.2 я постоянная составляющая. будет отсутствовать, и магнитозлектрическое реле не работает,Таким образом, зона срабатывания предлагаемого устройства не зависит от абсолютных значений входных сигналов и составляет не более 180 что существенно повьыает надежность работы устройства.Формула изобретенияУстройство для направленной защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой последовательности, подключенный через фильтр высших гармоник к одному иэ входов Фазосравнивающего органа, второй вход которого подключен через блок питания и преобразователь напряжения к датчику напряжения нулевой последовательности, а выход Аазосравнивающего органа - к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения надежностиработы путем стабилизации угловойхарактеристики, достигаемой исключением постоянной составляюцей напряжения на выходе Ьазосравнивающегооргана при угле сдвига Фаз между входными сигналами, равном О и 180фазосраввивающий орган выполнен ввиде балансного усилителя с интегрирующей ВС-цепью на выходе, а упомянутый блок питания выполнен импульсным. сС.э Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР240824, кл. Н 02 Н 3/16, 1965,2. Авторское свидетельство СССРЩ У 172898, кл. Н 02 Н 3/16, 1963.8054 б 5 и 8.2 аурск актор дписцое д,4/5 4 Филиал т 928/79 ВНИИПИ по д 113035, Сос ааитель ЛлБаськона Техред Н. Граб К Тираж б 8 б осударстненного комитета лам изобретений и открытий москва, Ж, Раушская наб 1 П "Патент, г.Ужгород,ректор Г. Решетни