Устройство для направленной защиты от однофазных замыканий на землю

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты сетей напряжением 6 - 10 кВ с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повышение селективности работы. При замыкании фазы на землю к транзисторам 9 и 10 прикладывается напряжение нулевой последовательности и в случае совпадения последнего с током нулевой последовательности транзисторы 9 и 10 открываются, емкость 13 заряжается. Если время совпадения входных сигналов по знаку достаточно для заряда емкости до напряжения стабилизации стабилитрона 14, то подается сигнал на тиристор 2 и импульс от вторичной обмотки трансформатора 20 открывает тиристор 25 в цепи отключения автоматического выключателя. При этом сигнал по напряжению нулевой последовательности воздействует на устройство лишь в течении времени, необходимого для зарядки конденсатора 16 до напряжения отпирания стабилитрона 18, тем самым осуществляется ограничение длительности импульса совместно с селекцией по времени. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4684439/07 (22) 13.03.89 (46) 15.07.91. Бюл. М 26 (71) Красноярский сельскохозяйственный институт (72) В.А. Стрекалов (53) 621,316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 551749, кл. Н 02 Н 3/26, 1975, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ

ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты сетей напряжением 6 — 10 кВ с изолированной нейтралью. Цель изобретения — повышение селективности работы. При замыкании фазы на землю к транзисторам 9

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты сетей напряжением 6 — 10 кВ с изолированной нейтралью.

Целью изобретения является повышение селективности работы.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — угловая характеристика для оптимальной области работы защиты.

Устройство содержит вход 1 по току нулевой последовательности, вход 2 по напряжению нулевой последовательности, резистдр 3, трансформатор 4, разрядник 5, стабилитрон 6, резистор 7, стабилитрон 8, логическую схему И, выполненную на транзисторах 9 и 10, резисторе 11, селектор длительности импульсов, выполненный на резисторе 12, конденсаторе 13, стабилитро„„Я2„„1663678 Al и 10 прикладывается напряжение нулевой последовательности и в случае совпадения последнего с током нулевой последовательности транзисторы 9 и 10 открываются, емкость 13 заряжается. Если время совпадения входных сигналов по знаку достаточно для заряда емкости до напряжения стабилизации стабилитрона 14, то подается сигнал на тиристор 2 и импульс от вторичной обмотки трансформатора 20 открывает тиристор 25 в цепи отключения автоматического выключателя. При этом сигнал по напряжению нулевой последовательности воздействует на устройство лишь в течение времени, необходимого для зарядки конденсатора 16 до напряжения отпирания ста-: билитрона 18, тем самым осуществляется ограничение длительности импульса совместно с селекцией по времени. 2 ил. не 14, ограничитель длительности импульсов, выполненный на резисторе 15, конденсаторе 16, диоде 17, стабилитроне 18, тиристоре 19, выходной трансформатор 20, диоды 21, 22, 23, тиристоры 24 и 25, При этом транзисторы 9 и 10 образуют фазосравнивающий блок.

Устройство для направленной защиты отоднофаэных замыканий на землю работает следующим образом, При замыкании фазы на землю на защищаемом присоединении к транзисторам 9 и

10 прикладывается прямое напряжение питания, роль которого выполняет подводимое. к устройству напряжение нулевой последовательности. При совпадении входных сигналов транзисторы 9 и 10 открываются и конденсатор 13 начинает заряжаться. Заряд конденсатора 13 происходит по цепи эмит1663678 тер-коллектор открытого транзистора 10— резистор 12 — балластное сопротивление 7.

Если время совпадения входных сигналов по знаку достаточно для заряда конденсатора 13 до напряжения стабилизации стаби- 5 литрона 14, то стабилитрон отпирается и сигнал подается в управляющую цепь тиристора 24. Тиристор 24 открывается и конденсатор 13 разряжается по цепи диод 21— первичная обмотка разделительного транс- 10 форматора 20 — силовая цепь тиристора 24.

Импульс со вторичной обмотки трансформатора открывает тиристор 25, который коммутирует цепь катушки отключения автоматического выключателя, 15

Если замыкание на землю произошло в зоне работы устройства, но знаки сигналов не соответствуютуказанным, то полупериод пропускается и устройство начинает работать со следующего полупериода. Если дли- 20 тельность совпадения сигналов меньше заданной, конденсатор 13 не успевает зарядиться до напряжения стабилизации стабилитрона и он не отпирается, тиристор 24 остается закрытым и устройство. не сраба- 25 тывает.

Для ограничения положительной области уЪР угловой характеристики Ucp = <(pop) (см.фиг.2) служит ограничитель длительности импульсов, Сигнал по напряжению ну- 30 левой последовательности воздействует на устройство защиты лишь в течение времени, необходимого для заряда конденсатора 16 до напряжения, при котором отпираются стабилитрон 18 и тиристор 19. Тиристор 35

19, открываясь, шунтирует цепь напряжения нулевой последовательности. Длительность прохождения сигнала по каналу напряжения нулевой последовательности определяется постоянной времени т1 цепи 40

15-16. Нормальная работа устройства защиты возможна лишь при выполнении условия 1 2 где т2 — постоянная времени цепи 12-13.

Изменением сопротивления резисторов 15 и 12 можно регулировать ширину и конфигурацию угловой характеристики в широких пределах. Оптимальная конфигурация угловой характеристики получается для диапазона изменения углов (см.фиг.2) — 170 эл.град. <: p, < 20 эл.град, Для защиты входной цепи по каналу тока нулевой последовательности от перенапряжений, возникающих при протекании по первичной цепи фильтра нулевой последовательности значительных по величине сквозных токов, в схеме установлен разрядник 5. Вход по напряжению нулевой последовательности защищен стабилитроном 8.

Диоды 17 и 23 позволяют конденсаторам 16 и 13 разряжаться в бестоковый период, тем самым исключаются накопление заряда на обкладках этих конденсаторов и ложное срабатывание устройства защиты.

Применение предлагаемого устройства для направленной защиты от однофазных замыканий на землю в сетях 6 — 10 кВ с изолированной нейтралью позволит сократить число неоправданных отключений и тем самым снизить непроизводственные простои электрооборудования.

Формула изобретения

Устройство для направленной защиты от однофазных замыканий на землю, содержащее цепи тока и напряжения нулевой последовательности, подключенные к соответствующим входам фазосравнивающего блока, выход которого через селектор длительности импульсов подключен к выходному тиристорному каскаду, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения селективности работы, в него дополнительно введен ограничитель длительности импульсов в цепи напряжения нулевой последовательности, 1663678

Уср, 8

f00

Составитель P. Муратов

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор Т, Клюкина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2270 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5