Устройство для селективной сигнализации однофазного замыкания на землю в компенсированной сети

-ЬЕЗНа 1.,лчи) и,657508 Союз Советски Соцкалмстм чески РеспубликОП ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свил-ву аявлеио 02,09.7621) 2395902/24-07 (51) Н 02 Н Зl с присоединением заявки-Государстовнный комтот СССР па делам нзобретоннн н открытнй) УДК 621,316 .925 (088.8) Авторыиэобретени Г. М. Солоненко и С. Н. Савин Белорусское производственное ремонтно-наладочное 71) Заявите рияти 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ОДНОфАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИ таток данно возможност го устройства заки ложной работы иях на землю (на ает ешних замык подстанции). шина Иестно устройс зуемое в сист во выбора фидера,ме быстродействуюения электрическимрикосновении его к испо шей токо ашиты от пораж человека при з фаз высоко ной нейтралью ольтной сети с изоиров ка н ел лен Устройство. относится к области энергетики и предназначено для селектив-/ной сигнализации однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях.Известно устройство для определения поврежденной пинии, содержащее фильтры тока нулевой последовательности, чувствительные элементы, схемы совпадения по числу пиний присоединения 11. устройство состоит из источниковлевой последовательности, выпряых мостов, блоков сравнения, усиапоминания, запрета повторного действия, порогового детектора и выходного блока управления.Его недостатком является возможносложной работы, вследствие насыщениятрансформатора тока нулевой последова тепьности в переходном режиме.Известно также устройство, содержащее фильтры высших гармоник, подклкченные к выходам трансформаторов токанулевой последовательности (ТТНП) четв рез согласующие трансформаторы, выпрямительные мосты, подключенные на стороне переменного тока к указаннымфильтрам, и реагирующие органы, причемкаждый из одноименных полюсов вылрямительных мостов соединен через сглаживающий фильтр с одним выходным зажимом каждого из реагирующих органов,имеющих малое входное сопротивление,а другие одноименные полюса тех же.26мостов объединены и подключены черезобщее переменное сопротивление к другим объединенным зажимам всех реагирующих органов 31.Цепь достигается тем, что устройство, содержащее дпя каждого иэ присоединений фидерный .узел, состоящий из согласующего трансформатора, подключенного к выходу трансформатора тока нулевой последовательности,. разрядника, резистора и выпрямитепьного моста с конденсатором на выходе, подключенных парап 3 О пепьно к вторичной обмотке согпасуюшего трансформатора, и реагирующего ор гана с исполнительной цепью, дополнительно введены блок питания по напряжению нупевой последовательности, узел35 запрета и узеп блокировки, выполненный на соединенных поспедоватепьно -согпасно допопнитепьных обмоткахсогласующих трансформаторов всех фидерных уз 40 пов; к выходу которых подключены параппепьносоединенные разрядник, резистор и выпрямитепьный мост с конденсатором на выхбде, к которому через диод подкпючен реагирующий орган с испопнитепь 4 ной цепью, причем последняя через соответствующие диоды соединена с испопнитепьными цепями всех реагирующих ор-. ганов и подключена к управляющему входу уэпа запрета выпопненного на тран-150 эисторе, выход которого соединен с запрещающим входом всех реагирующих органов, при этом исполнительные цепи реагирующих органов подключены к конденсатору в выходной диагонапи выпрямитепьного моста блока питания по напряжению нулевой поспедоватепьности, подкпючаемого своим входом к источнику напряжения нулевой последовательности Узел запрета 3 включает в себя транзистор 24, управляющий вход которого подключен через диоды 25 и 26 к испопнитепьным цепям реагирующих органов (к анодам тиристоров 15 и 27), а выход - к запрещающему входу ( эмиттерной цепи транзисторов 13,28) реагирующих органов. Известное устройство имеет недостаточную зону сепективности, так как работает ложно при замыканиях на шинах, зависит от напряжения и емкости присоединения, которая в свою очередь прямо пропорциональна длине кабеля. Это означает, что по наиболее длинному кабепю (фидеру) будет протекать наибольший ток Устройство по принципу действия выделяет фидер с наибольшим уровнем тока нулевой поспедоватепьностИ., т,е. в рассматриваемом случае замыкания на шинах ипи питающем присоединении, обычно не охватываемом ТТНП, устройство дает сигнал. о замыкании на наиболее длинном кабеле, т.е. ложный сигнал.Предотвращение ложной работы путем эагрубпения устройства ведет к потере чувствительности.Белью изобретения является расширение зоны сепективности устройства. обмоткам согласующих трансформаторов всех фидерных узлов,На фиг. 1 представлена принцйиапьная схема устройства дпя селективной сигнализации; на фиг, 2 - схема распределения токов при однофазном замыкании на фидере 1 (1+( +1 )1 2 ЬЕ=- ) Е= - 1; Б=1 , Е= - (;а а1 2. Е 3 3Е =Е =Е+Е+Е+Е =ОЙ1 2 3 0 где 1 а- ток поврежденного фидера, (, 1 - токи неповрежденных фидеров,Я - ЭБС на выходе дополнительнойобмотки согласующего трансформатораповрежденного фидера, Я,Е, Е, - то же,неповрежденных фидеров на фиг. 3 - схема распределения токов при однофазномзамыкании нв шинах,Устройство содержит дпя каждого изприсоединений фидерной узел 1, узел1блокировки 2 и узел запрета 3. Каждый фидерный узел содержит согласующий трансформатор 4, подключенный к выходу трансформатора тока нулевой поспедоватепьности 5, разрядник 6, резистор 7 и выпрямитепьный мост 8 с конденсатором 9 на выходе, включенные параллельно на основную вторичную обмотку трансформатора 4, и реагирующий орган 10, подключенный через диод 11 к выпрямитепьному мосту 8.Реагирующий орган 10 выпопнен на транзисторах 12-14, тиристоре 15 и имеет мапое входное сопротивпение. На выходе реагирующего органа включен исполнительный элемент 16.Узел блокировки 2 содержит разрядник 17, резистор 18 и выпрямитепьный мост 19 с конденсатором 20 на выходе, которые подключены параллельно на дополнительные вторичные обмотки 21 согласующих трансформаторов 4 фидерных узлов, включенные между собой поспедсз ватепьно-согпасно и имеющие одинаковое число витков с основными обмотками, Реагирующий орган 22 подключен через диод 23 к выпрямитепьному мосту 19.Измерительные части всех фидерпых узлов и узла блокировки объединены в двух точках 29 и 30. Между ними включено сопротивление 31, служащее дпя регулировки порога срабатывания всех реагирующих органов.Устройство работает следующим образом.При однофазном замыкании на поврежденном присоединении уровень составлявших неосновной частоты тока в переходном режиме является наибольшим, напряжение нв выходе выпрямитепьного моста .8 фидерного узпа поврежденного присоединения наибольшее, а на выходе выпрямитепьного моста 19 узла 2 блокировки равно нулю. Это объясняется следующим. Так как на поврежденном присоединении ток замыкания равен сумме токов неповрежденных фидеров, то выход с дополнительной обмотки 21 согласующего трансформатора фидерного узла поврежденного фидера пропорционален сумме токов неповрежденных фидеров (см.фиг,2). Выход с каждой дополнительной обмотки 21 согласующего трансформатора 4 фидерного узла неповрежденного присоединения пропорционален току неповрежденного присоединения. Ввиду того, что все обмотки соединены последовательно-согласно, а ЭОС на выходе трансформаторов поврежденного и неповрежденного фидеров имеет противоположное направление, то сумма ЭПС поврежденного и неповрежденного фидеров равна нулю, значит равно нулю и напряжение1на входе моста 19 узла блокировки 2.Так как напряжение на выходе моста 8 фидерного узла поврежденного. фидера является наибольшим, то и конденсатор 9, подключенный на выход моста 8, зарядится до наибольшего напряжения.Поскольку реагирующие органы 10, 22 имеют малое входное сопротивление, то выпрямительные мосты 8,19 и диоды 11,23 всех других фидерных узлов и узла блокировки 2 оказываются запертыми. В этих условиях через базу входного транзистора 12 реагирующего органа 10 фидерного узла поврежденного фидера протекает ток разряда емкости 9, входной транзистор 12 закрьгвается, а выходной транзистор 14 открывается, что приводит к открытию тиристора 15, при наличии на его аноде попожитепьного потенциала выпрямленного напряжения нулевой поспедоватепьности. Этим ис кпючаетс ложная работа. устройства при спучайных бросках тока (например, при включении кабеля на холостой ход), не сопровождающихся появлением напряже ния нулевой последовательностн. После открытия тиристора 15 срабатывает исполнительный элемент 16, а также через диод 25 подается отрицательный потенциап на базу транзистора 24 блока запрета 3, который закрывается и снимает питание с транзисторов 13, 28 всех реагирующих органов, что предотвращает пожную работу всех остальных узлов.При однофазном замыкании на.шинах ипи на питаюшем присоединении, обычно не охваченном трансформатором тока нулевой последовательности, уровень составляющих неосновной частоты тока, а значит и напряжение на выходе согласующего трансформатора опредепяется длиной фидера, и на более длинном фидере будет больше. Однако в этом случае токи всех присоединений, а также напряжения на выходе допопнитепьных обмоток 21 согласующих трансформаторов 4 имеют одинаковые знаки (см. фиг.4). Так как обмотки соединены поспедоватепьносогласно, то на входе выпрямитепьного моста 19 узла блокировки. 2 напряжение пропорционально сумме напряжений дополнительных обмоток 21 согласующих трансформаторов всех присоединений, которое бопьще выхода с основной обмотки согласующего трансформатора 4 любого (даже самого длинного) присоединения. Следовательно, выпрямительные мосты 8 и диоды 11 всех фиаерных узлов оказываются запретными. Срабатывает реагирующий орган 22 узла 2 блокировки и аналогично выщеуказанному снимается питание с транзисторов 13 всех фидерных узлов, что предотвращает их ложную работу.Таким образом при замыкании как на отходящем фидере, так и на шинах устройство работает без ошибок, Это значит, что зона селективной работы включает в себя, кроме отходящих фидеров, шины подстанции, т.е, зона сепективности устройства расширена. Устройство для селективной гигнапизации однофазного зал 1 ьпсания на землю в компенсированной сети, реагирующее на совокупность составляющих частоты 3 1 О 1 25 36 33 4 Формула изобретениявыше промышленной токов нулевой последовательности присоединения в переходном режиме, содержащее дпя каждого изприсоединений фидерный узел, выполненный на параллельно соединенных согласующем трансформаторе, подключаемомк выходу трансформатора тока нулевойпоследовательности, разряднике резисторе,выпрямитепьном мосте с конденсаторомна выходе, и реагирующем органе с испопнитепьной цепью на;выходе, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с цепью расширения эоны сепективности и повышениянадежности работы, в него дополнительновведены блок питания по напряжений 1нулевой последовательности, узел запрета и узел блокировки, выполненный насоединенных последовательно- согласно: дополнительных обмотках согласующихтрансформаторов всех фидерных узлов, к 26выходу которых подключены параллельносоединенные разрядник, резистор и выпрямитепьный мост с конденсатором на вы-,ходе, к которому через диод подключенреагирующий орган с исполнительнойцепью на выходе, которая через соответствующие диоды соединена с исполнительными цепями всех реагирующих органов и подключена к унравпяющемувходу узла запрета, выполненного натранзисторе, выход которого соединенс запрещающим входом всех реагирующих органов, при этом исполнительныецепи реагирующих органов подключены кконденсатору в вькодной диагонали выпрямительного моста блока питания понапряжению нулевой последовательности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство И 9 353309, Н 02 Н 3/16, 1966.2. Авторское свидетельство % 458070, Н 02 Н 3/16, 1973.3. Авторское свидетельство М 384172,. Н 02 Н 3/16, 1971./52 Тираж 856ЦНИИПИ Государстпо делам иэобре 113035, Москва, ЖЗакаэ П "Патептф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ипи Составитель Л. Васьковаедахтор Л. Баглай Техред И. АстапошКорректо