Устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю в компенсированной сети

Союз СоветеинхСоциалнетщиеекнхРеепублни ОП ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ он 714560 длительное к авт, свид-ву 1 О 657(61) До (22) За алело 24,04,78 (21) 2607401/24-0 51)М. Кл. Н 02 НЭ вки М -5,02.80. Бюллетень М 5 ваиия описания 10,02,80 сп дийением за 53) УДК 621.316.925Внуанраеанай каинтнт сир ю дннэи нЗаарвтаннй н втнрьпнй, Сав елорусское производственное ремонтно-наладочное предприятие "Белзнергоремналадка" 71) Заявитель КТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ОДНОФАЗНОГОЗЕМЛЮ В КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ С ЗАМЫКАНИЯ3 2Устройство относится к энергетике и пред. щих трансформаторов всех фидерных узлов, назначено для селективной сигнализации одно- ,:, к выходу которых подключены параллельноУфазных замыканий на землю в компенсирован. соединенные разрядник, резистор и выпрями. ных сетях, тельный мост с конденсатором на выходе, кИзвестно по основному авторскому свиде которому через диод подключен реагирующий5тельству И 657508 устройство для селектив орган с исполнительной цепью на выходе, коной сигнализации однофазного замыкания на торая через соответствующие диоды соеди. землю в компенсированной сети. иена с исполнительными цепями всех реагиру.Известное устройство для селективной сиг. ющих органов и подключена к управляюще. нализации однофазного замыкания на землюму входу узла запрета, выполненного на тран. в компенсированной сети, реагирующее,на сово- эисторе, выход которого соединен с запрещаю."Гкупность составляющих частоты выше промыш- щим входом всех реагирующих органов, при ленной токов нулевой последовательности приэтом исполнительные цепи реагирующих орга. соединения в переходном режиме, содержит нов подключены к конденсатору в выходной для каждого из присоединений фидерный узел, диагонали выпрямительного моста блока пивыполненный на параллельно соединенных со- тания по напряжению нулевой последовательгласующем трансформаторе, подключенном к ности.выходу трансформатора тока нулевой после- Недостатки известного устройства заклюдовательности, разряднике, резисторе, выпря. чаются в возможности отказа в срабатывании мительном мосте с конденсатором на выходе, при замыкании на отходящей линии в случае, блок питания по напряжению нулевой последо- если к питающему присоединению подключена вательности, узел запрета и узел блокировки, разветвленнаявнещняясеть,суммарнаядлииако. выполненный на соединенных последовательно- торой значительно больше суммарной длины от согласно дополнительных обмотках согласую. ходящихотданнойсекпиифилеров. Кроме того,3возможна неселективная работа при внешнемзамыкании на шинах или во внешней сети,когда одна из линий, отходящйх от даннойсекции, во много раз длиннее, чем суммаостальных линий данной секции,Целью устройства является повь 1 шеяиенадежности срабатывания. 714560 Указанная цель достигается тем, что визвестном устройстве к узлу блокировкиподключен трансформатор, первичнаяобмот.ка которого йодключена к входу выпрямительного моста блока питания по напряжению нулевой последовательности, а вторичная обмотка выполнена регулируемой и под 15ключена последовательно. встречно с дополнительными обмотками согласующих трансфор.маторов.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема устройства для селективной сигналиэа.20ции; на фиг", 2 - схема распределения то.ков при замь 1 кании на отходящей линии, где1 с - ток внешней сети, 1 оток поврежденного фидера, 11 11 з - токи неповрежденных фидеров; на фиг, 3 - схема распреде.ления токов при внешнем замыкании.Устройство содержит для каждого из присоединений фидерный узел 1, узел 2 блокировки и узел 3 запрета.Каждый фидерный узел содержит согласую.щий трансформатор 4, подключенный к выходу. трансформатора 5 нулевой последовательности,разрядник б, резистор 7 и выпрямительныймост 8 с конденсатором 9 на выходе, включен.ные параллельно на основную вторичную обмотку трансформатора 4 и реагирующий орган10, подключенный через диод 11 к выпрями.тельяому мосту 8,Реагирующйй орган 10 выполнен на транзисторах 12 - 14, тиристоре 15 и имеет малоевходное сопротивление. На выходе реагирующего органа 10 включен исполнительный элемент 16.:Узел 2 блокировки содержит разрядник 17,резистор 18 и вьшрямительный мост 19 сконденсатором 20 на выходе, которые подключены параллельно на дополнительные вто.ричные обмотки 21 согласующих трансформаторов 4 фидерных узлов, включенные междусобой последовательно-согласно и имеющие:одинаковое число витков с основными обмотками и вторичную обмотку трансформатора 22,включенную встречно с дополнительными обмотками согласующих трансформаторов 4,Первичная обмотка трансформатора 22 подключена к входу выпрямительного моста блокапитания по напряжению нулевой последовательности. Реагирующий орган 23 подключенчерез диод 24 к выпрямительному мосту 19,Узел 3 запрета включает в себя транзистор25, управляющий вход которого подключенчерез диоды 26 - 27 к исполнительным цепямреагирующих органов (к анодам тиристоров15, 28), а выход к запрещающему входу(эмиттерной цепи транзисторов 13,29) реагирующих органов,Измерительные части всех фидерных узлови узла 26 блокировки объединены в точках30 - 31. Между ними включено сопротивление32, служащее для регулирования порога сра.батываяия всех реагирующих органов.Работает устройство следующим образом.При однофаэном замьгкании на поврежденном присоединении уровень составляющих неос..новной частоты тока в переходном режимеявляется наибольшим, напряжение .на выходевыпрямительного моста 8 фидерного узлаповрежденного присоединения наибольшее, ана выходе выпрямительного моста 19 узла 2блокировки составляет примерно половинуэтого напряжения. Это объясняется следую.щим. Так как на поврежденном присоединенииток замыкания равен сумме токов неповрежденных фидеров данной секции и тока внешней сети, то выход с дополнительной обмотки21 согласующего трансформатора фидерногоузла поврежденного фидера пропорционаленсумме токов неповрежденных фидеров даннойсекции и тока внешней сети и составляетЕп = Енп + Есгде Еп - ЭДС поврежденного фидера;Енп - ЭДС неповрежденного фидера;Ес - ЭДС сети, ЕсЕнп,Напряжение вторйчной обмотки трансформатора 22 Оо направлено встречно к Еп и равно1/2 от Ес (может быть любой, так как еговеличина, регулируема), а выход с каждойдополнительной обмотки 21 согласующеготрансформатора 4 фидерного узла неповрежденного присоединения пропорционален токунеповрежденного присоединения, Ввиду того,что все обмотки соединены последовательносогласно, а ЭДС на выходе трансформаторовповрежденного и неповрежденного фидераимеют противоположное направление, то ЭДСна входе узла блокировки: ЕблЕп - ЕЕнп -Оо;иначе: Ебл =ЕЕнп - Енп+ Ес - ." = ЕсК. 1 Ии и 2,/Соотношение напряжения1А адетк кен С,н ннЕТак как напряжение на выходе моста 8 фидер.ного узлаповрежденного фидера является наибольшим, то и конденсатор 9, подключенныйна выход моста 8 эаряди 1 ся до наиболыпего,l5напряжения. Поскольку реагирующие органы10, 22 имеют малое входное сопротивление,то выпрямительные мосты 8, 19 и диоды 11,24 всех друтих фидерных узлов и узла 2блокировки оказываются запертыми. В этихусловиях через базу входного транзистора 12реагирующего органа 10 фидерного узла поврежденного фидера протекает ток разряда емкости 9, входной транзистор 12 закрывается,.а выходной 14 открывается, что приводит к/открытию тиристора 15 при наличии на егоаноде положительного потенциала вьгйрямлен,ного напряжения нулевой последовательности;Зтйм исключается ложная работа устройствапри случайных бросках тока (например, привключении кабеля на холостой ход), не сопровождающихся появлением напряжения .ну.левой последовательности. После открытиятиристора 15 срабатывает исполнительныйэлемент 16, а также через диод 26 подаетсяотрицательный потенциал на базу транзистора26 блока 3 запрета, который закрыается иснимает питание с транзисторов 13, 28 всехреагирующих органов, чем предотвращаетсяложная работа всех остальных узлов,При однофазном замыкании на шинах иливо внешней сети напряжение на выходе дойолнительной обмотки согласующего трансформа.тора определяется длиной фидера и на болееспинном фидере будет больше. Однако в этомслучае токи всех присоединений, а также напряжение на выходе дополнительных обмоток 21 согласующих трансформаторов имеютодинаковое направление и напряжение на вторичной обмотке трансформатора 22 совпадаетпо фазе с напряжением на выходе дополни.тельных обмоток. Поэтому на входе выпрями.тельного моста 19 узла 2 блокировки напря.жение пропорционально сумме напряженийдополнительных обмоток согласующих транс.форматоров всех присоединений и напряжения 11 оЕбл =Е+ 1 о 6Это напряжение больше выхода основнойобмотки согласующего трансформатора 4 любо.го (даже самого длинного) присоединения.Следовательно выпрямительные мосты 8 и 5 диоды 11 всех,фидерных узлов оказываются занерчыми, Срабатывает реагирующийорган 23 узла 2 блокировки ианалогичновышеуказанному снимается ,питание с транзи.сторов 13 всех фидерных узлов, что предот.10 вращает ложную работу,"1 аким образом, предотвращается отказ всрабатывании при замыкании на отходящейлинии, в случае, если кпитающему присоеди:1нению подключена разветвленная внешняя 15 сеть, суммарная длина которой значительноболыие суммарной длины отходящих от даннойсекции фидеров, Кроме того, исключается ложная работа при внешнем замыкании, когдаодна из линий значительно длиннее остальных.20 Все зто позволяет повысить надежностьсрабатывания устройства сигнализации. Использование предлагаемого устроиствапозволяет сократить время на поиск места, 25 замыкания, повысить безопасность эксплуата.ции электрических сетей, сократить недоотпуск электроэнергии потребителю. 30 Формупа изобретения Устройство для селективной сигнализацииоднофазного замыкания на землю в компен сированной сети по авт.св, Иф 657508, о т л и.35 ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повьпцениянадежности срабатывания, к узлу блокировки подключен трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входу выпрямитель- ного моста блока питания по напряжению ну- левой последовательности, а вторичная обмотка выполнена регулируемой и подключена последовательно-встречно с дополнительными обМотками согласующих трансформаторов,Составитель Л. ВасьТехред ЭЯужик КорректорА. Гриценк Челвк то писк С под113035, Мое д. 4/5 ваЖ Филщд ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная акаэ 930755 тир ЦНИИПвенного комит ретеиий и откр - 3, Раутиская