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

Союз Советски нСоциапистичеснинРеспублик О П И С А Н И Е п)892557ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. Н 02 Н 3/16 Гооударственный комитет во делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ОТ ЗАНЫКАНИЯНА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙНЕЙТРАЛЬЮ Изобретение относится к электро- технике, в частности к устройствам для защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.Известно устройство для защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган, трансформаторы тока нулевой последовательности, вторичные обмотки которых связаны с реагирующими органами, и исполнительные органы 111.Недостатком этого устройства является возможность неселективного срабатывания от собственных емкостных токов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты от замыкания на землю, которое выявляет поврежденную фазу, подключает к поврежденной Фазе опорный генератор с заземленным полюсом, образуя контур для протекания тока опорного генератора через место повреждения, в случае превышения указанным током уставки исполнительного органа, последний срабатывает 21.Однако известное устройство можетнеселективно работать в сетях с большим емкостным током. Наличие же опор Оного генератора усложняет устройство и увеличивает потребление мощности.Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и повышение селективности.Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, к выходу которого присоединен пусковой орган, избиратель поврежденной фазы, входы которого подключены к сети через трансформатор напряжения, трансформатор тока нулевой последовательности, кз89вторичной обмотке которого подключенреагирующий орган и исполнительныйорган, снабжено блоком автоматического отключения фаз выключателя источника питания сети блоком автоматичес 1кого включения фаз выключателя источника питания сети, дополнительнымвыключателем, блоком управления дополнительным выключателем, блокомобеспечения однократного действия идатчиками положения соответственновыключателя фазы источника питания,выключателя присоединения и дополнительного выключателя, при этом выходы избирателя поврежденной фазы соединены с входами упомянутого блокаавтоматического отключения, к запускающему входу которого подключен выход пускового органа, к блокирующемувходу подключен выход блока обеспечения однократности действия, входыкоторого соединены соответственно свыходом блока управления дополнительным выключателем, с выходом упомянутого блока автоматического отключенияи с выходом упомянутого блока автоматического включения, входы последнего подключены соответственно к выходублока обеспечения однократности действия, к выходу пускового органа и квыходам датчиков положения выключателя присоединения, датчика положениядополнительного выключателя, и датчиков положения выключателя фаз источника питания, к выходам последнихподключены также входы блока управления дополнительным выключателем,выход которого соединен с управляющим входом размыкающего ключа, подключенного параллельно вторичной обмотке трансформатора тока нулевойпоследовательности, а упомянутый выше трансформатор напряжения подключен к выводам источника питания сетидо выключателя фаз источника питания.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит трансформаторнапряжения с вторичной обмоткой,соединенной в разомкнутый треугольник, представляющий собой трансформатор напряжения нулевой последовательности (ТННП)1, подключенный квыводам источника питания сети, пусковой орган (ПО) 2, подключенный квторичной разомкнутой обмотке ТННП,на выходе которого появляется напряжение нулевой последовательности,ф 5 1 о о 25 зо З 5 4 о 45 50 55 избиратель поврежденной Фазы (ИПФ) 3, входы которого присоединены к в ричной обмотке трансформатора 1, со диненной звездой, блок автоматическо го отключения Фаз исто 1 ника питания сети (БАОФ) ч, входы которого подклю. чены к выходам ИПФ 3 и к выходу ПО 2, а выходы - к цепям отключения фаз 5-7 выключателя ввода (не показаны), блок автоматического включения фаз источника питания сети БАВФ 8, входы которого подключены к выходу ПО 2 и к датчикам отключенного положения (ДОП) 9-11, фаз 5-7 выключателя ввода и к ДОП 12, 13 выключателей 1 ч и 15, установленных соответственно в нейтрали источника питания и на защищаемом присоединении (линии) 16, установленный на присоединении 16 трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП) 17, к вторичной обмотке которого параллельно подключены размыкающий ключ 18 и реагирующий орган (РО) 19, выполненный в виде триггера, выход которого подключен к исполнительному органу (ИО) 20, блок управления (БУ) 21 дополнительным выключателем 1 ч, входы которого подключены к выходам ДОП. 9-11, ПО 2 и РО 19, а выходы - к управляющему входу ключа 18 и к цепям управления выключателем 11 (не показаны), блок обеспечения однократности действия устройства (БООД) 22, связанный с БАОФ , БАВФ 9 и БУ 21, резистор 23, включенный между выкпючателем 1 ч и землей.ИПФ 3 выбирает поврежденную фазу. БАОФ ч осуществляет одновременное отключение двух здоровых фаз сети, а БАВФ 8 производит их повторное включение через определенный промежуток времени после отключения выключателей 11 и 15.БАОФ ч осуществляет также отключение всех фаз выключателя ввода в случае несрабатывания защиты линии 16 или неотключении выключателя 15, В качестве датчиков отключенного положения 9-13 могут быть применены блок - контакты их выключателей,БУ 21 обеспечивает автоматическое отключение и включение через заданный промежуток времени выключателя 1 ч. Отключение его производится через время, достаточное для надежного срабатывания РО 19БООД 22 исключает возможность многократного действия устройства58925при отказе в срабатывании какого-либоэлемента или узла.Устройство работает следующим образом.При отсутствии замыкания на землюфазы 5-7 выключателя ввода и выключатель 15 включены, а выключатель 14отключен, ПО 2, РО 19, ИО 20 находятся в исходном состоянии. Клюц 18 замкнут. Этим исключается ложная работаРО 19 от бросков собственных емкостных токов при внешних замыканиях наземлю. Сигналы на выходах датчиков9-13 отсутствуют.При возникновении однофазного замыкания на землю на линии 16, например на нижней фазе в точке К 1, срабатывает ПО 2, который подает сигналы на входы БАОФ 4, БАВФ 8, БУ 21,Одновременно с этим на одном из входов БАОФ 4 появляется сигнал, указывающий поврежденную фазу, а надвух выходах этого блока появляютсясигналы, поступающие в цепи отключения здоровых Фаз 6,7 выключателя ввода. После их отключения на выходахДОП 10, 11 появляются сигналы, поступающие в БАВФ 8 и БУ 21. Последнийгенерирует импульс на включение выключателя 14 и на размыкание ключа 18.Выключатель 14 включается и кейтраль источника питания сети церезрезистор 23 соединяется с землей. Величина сопротивления резистора 23 выбирается из условия надежности срабатывания РО 19 и электробезопасности. Фаза 5, т.е. поврежденная, остается во включенном положении, Приэтом создается замкнутый контур, образованный тоцкой К 1, проводом нижней фазы линии 16, выключателем 15,пофазным выключателем 5, нижней обмоткой источника питания, выклюцателем 14, резистором 23 и землей. Вэтом контуре протекает ток замыканияна землю, обусловленный фазным напряжением поврежденной фазы. В результате происходит срабатывание РО 19и ИО 20 и отключение выключателя 15.После этого отключается сначала выключатель 14, а затем при помощи50БАВФ 8 включаются пофазные выключатели 6 и 7 и в сети восстанавливается предаварийный режим,При однофазном замыкании на шинахпитающей сети, например в тоцке К 2, 55снацала происходит отключение здоровых Фаз выключателя ввода (6 и 7),затем включение выключателя 14 и 57 6подключение РО 19 к вторичной обмот ке ТТНП 17 (путем размыкания ключа 18). Поскольку точка К 2 находится вне зоны работы РО 19, то последний не срабатывает.В этом случае через определенный промежуток времени БУ 21 отключает выключатель 14, а БАОФ 4 отключает фазу 5 выключателя ввода, Автоматического включения фаз 6 и 7 выключателя ввода не происходит.Аналогично устройство работает при замыкании на другой Фазе.Введение в устройство дополнительного выключателя с блоком управления и последовательно включенным резистором, блоков автоматического отключения и повторного включения фаз выключателя ввода с пофазным управлением, а также размыкающего ключа, при помощи которого реагирующий орган вводится в работу, позволяет выполнить на базе простых токовых реле и типовых элементов надежную защиту от замыканий на землю, селективность и чувствительность которой не зависит от величины собственных емкостных токов, изменения параметров сети и т,д.Формула изобретенияУстройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательнос ти, к выходу которого присоединен пусковой орган, избиратель поврежденной фазы, входы которого подключены к сети через трансформатор напряжения, трансформатор тока нулевой последовательности, к вторичной об- мотке которого подключен реагирующий орган и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и повышения селективности,оно снабжено блоком автоматического отключения фаз выключателя источника питания сети, блоком автоматического включения Фаз выключателя источника питания сети, дополнительным выключателем, блоком управления дополнительным выключателем, блоком обеспечения однократного действия и датчиками полонения соответственно выключателя фаз источника питания, выключателя присоединения и дополни892 с) ВНИИПИ Заказ 11272/ Тираж 678 Подписное тельного выключателя, при этом выходы избирателя поврежденной Фазы соединены с входами упомянутого блокаавтоматического отключения, к запускающему входу которого подключен выход пускового органа, к блокирующемувходу подключен выход блока обеспечения однократности действия, входыкоторого соединены соответственно свыходом блока управления дополнитель -ным выключателем, с выходом упомянутого блока автоматицеского отключения и с выходом упомянутого блока автоматического включения, входы последнего подключены соответственнок выходу блока обеспечения однократности действия, к выходу пусковогооргана и к выходам датчика положениявыключателя присоединения, датчикаположения дополнительного выключателя, и датчиков положения выключателяФаз источника питания, к выходам последних подключены также входы блокауправления дополнительным выключателем, выход которого соединен с управляющим входом размыкающего ключа,подключенного параллельно вторичнойобмотке трансформатора тока нулевойпоследовательности, а упомянутый вы 1 О ше трансФорматор напряжения подключен к выводам источника питания довыключателя Фаз источника питания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Маврицын А,И. и др, Защита отоднофазных замыканий на землю в карьерах. М., "Недра", 1968, с,ч 2-152. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2 Й 37737/07,кл.Н 02 Н 3/16,дв 197 б,Филиал ППП "Патентнтг.ужгород,ул.Проектная