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

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты от замыкания на землю в электрической сети с изолированной нейтралью. Цель изобретения - упрощение. На выходе основного элемента ИЛИ 10 сигналы появляются в момент появления сигнала датчика напряжения 3 и при наличии общей временной зоны этого сигнала и сигнала датчика тока 2. При появлении сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 и сигнала на выходе дополнительного элемента ИЛИ 13 срабатывает исполнительный орган 12 и отключает выключатель поврежденного присоединения. При этом устройство приходит в действие от первого импульса, поступившего на один из еходов элемента ИЛИ 10. На выходе элемента ИЛИ 10 формируется прерывистый сигнал, который периодически появляется и исчезает в каждый из полупериодов напряжения нулевой последовательности, причем время его появления совпадает со временем появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 10. ел с ivj 5 о 00 ел

СО«ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 Н 3/16

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774749/07 (22) 26.12.90 (46) 23.01.92. Бюл. «а 3 (75) В. Ф,вухтояров (53) 621,316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 775544554477, кл. Н 02 H 3/16, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 1136243, кл. Н 02 Н 3/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В

СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты от замыкания на землю в электрической сети с изолированной нейтралью. Цель изобретения — упрощение. На выходе основного эле„„SU„„1707685 А1 мента ИЛИ 10 сигналы появляются в момент появления сигнала датчика напряжения 3 и при наличии общей временной зоны этого сигнала и сигнала датчика тока 2. При появлении сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 и сигнала на выходе дополнительного элемента ИЛИ 13 срабатывает исполнительный орган 12 и отключает выключатель поврежденного присоединения. При этом устройство приходит в действие от первого импульса, поступившего на один из входов элемента ИЛИ 10. На выходе элемента ИЛИ

10 формируется прерывистый сигнал, который периодически появляется и исчезает в каждый из полупериодов напряжения нулевой последовательности, причем время его появления совпадает со временем появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 1О.

1707685

ЭО

40

При воздействии на устройство помех со стороны датчиков тока и напряжения нулевой последовательности ложного отключения поврежденного присоединения не происходит, поскольку, во-первых, устройство обладает способностью автоматичеИэобрет ение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты QT однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью.

Известно устройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Недостатком данного устройства является сложность схемы. а также возможность неселективного срабатывания от воздействия кратковременных помех.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной неитралью, содержащее датчики тока и напряжения нулевой последовательскости, к выходам которых подключены входы. соответственно преобразователей така и напряжения нулевой последовательности, выходы которых соединены с входал,; блока сравнения импульсов, выполненного в виде селектора сигналов на элементах совпадения и НЕ, формирователя коротких импульсов и дополнительного злемен,а ссвпаде ия, исполнительный ор.ан, в од кот .;-. o чеоез последовательно соедине>- е с,мматор и элемент ИЛИ подклю-.ен к выходу блока сравнения импуг ьсов

Известное устройстве имее- этносительно сложную. схему. что снижает е«. надежность. Другим недостат ом изв-. THAI Q устройства явлется сравнительно невысокое быстродействие,устройство срабатывает только в случае поступления на входы сумматора двух и более импульсов)

Цель изобретения — упрощение устройства — достигается тем что в устройстве для защиты от однафазно. о замыкания на землю в сети с изолированной ней-,ра, ью, содержащем датчик тока нулевой последовательнос и. к выходу которого подключен вход преобразователя тока нулевой последовательности выходы которого функционально связаны с первыми входами основных элементов совпадения, датчик напряжения нулевой последовательности, к выходу которого подключен вход ского возврата в исходное состояние каждый раэ. когды выходные сигналы преобразователя напряжения 7 исчезают. и, во-вторых, длительность существования помех меньше собственного времени отключения выключателя. 2 ил, преобразователя напряжения нулевой последовательности, формирователи коротких импульсов, выходы которых соединены с вторыми входами упомянутых основных элементов совпадения, выходы которых подключены к основным входам основного элемента ИЛИ, выход которого функционально связан с исполнительным органом, дополнительныи элемент совпадения. выходы преобразователя напряжения нулевой последовательчости соединены с входами формирователей коротких импульсов и вновь введенного дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента совпадения, второй вход которого под» лючен к выходу основного элемента ИЛИ. соединенному с входом исполнительHого органа непосредственно, выход дополнительного элемента совпадения подключен к дополнительно введенному входу основного элемента ИЛИ

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для защиты от однофазного за«ыкания на землю; на фиг.2 — эпюры сигналов (напряжений) на выходах отдельных элементов устройства, поясняющие принцип его работы (номера сигналое соответствуют номерам элементов)

Устройство для защиты от замыкан я на землю содержит установленные на эащиь.а емом присоединении 1 датчик 2 тока н). ëåвой последовательности (ДТНП) датчик 3 напряжения н,левой последовательности (ДННП) преобразователь 4 тока нулевой последовательности (ПТ), вход которого псд ключен к выходу ДТНП 2, а выходы соединены с первыми входами основных элементов 5 и б совпадения, преобразова-Ienb 7 напряжения нулевой последовательности (НП), вход которого подключен к выходу

ДННП 3, формирователи 8 и 9 коротких импульсов (ФКИ), входы которых подключены к

BUxo 14 ПН 7, а Bblx0+H — K BTopblM входам основных элементов 5 и б совпадения, основной элемент ИЛИ 10, входы которого подключены к выходам элементов 5 и б совпадения и к выходу дополнительного элемента 11

1707685 совпадения, а выход соединен с входом исполнительного органа 12 (ИО) и с вторым входом дополнительного элемента 11 совпадения. дополнительный элемент ИЛИ 13. . входы которого соединены с выходами ПН

7, а выход — с первым входом элемента 11 .совпадения.

B ка естес ДННГ1 3 использована вторичная обмстка трансформатора напряжения нулевой последовательности, соединенная в разомкнутый треугольник.

Вторичные обмотки ДТНП 2 и ДННП 3 включены таким образом, что ток нулевой последовательности на поврежденном присоединении (сигнал на выходе ДТНП 2) отражает напряжение нулевой последовательности (сигнал на выходе ДННП 3), а на неповрежденном присоединении отстает.

Угол сдви а между током и напряжением нулевой последовательности равняется приблиэитe»üHG 90 . о ресбраз-аатели 4 i1 7 прес бразуют излс- ."LIi сc R ерем к и С.Icl«3»ы ДТНП с и

ДННП 3 а -«я -«с «Гсльчые импуль«ы пОлОжнтЕЛ1ЧСи - :;.ч-ст.; 1д»йтЕЛЬНОСтЬ ИМCI ó» Ь С С я П р„««б; И 3 И т Е» Ь H G д Е Ч а П О Л С Е И Ч Е

ПЕРИОД3) И МС Г}T ОЫТЬ ЕЫПСЛ ЧЕЧЫ B ЕИДЕ согласую,ц тсачсфс ма орса с ограничитЕЛ МИ С >«а»с= актИаЧЫХ фИЛЬтРОВ И ПОрОГсе»х э" е«лг нтпе

С срм1 -.-.вате,", ° 8 и 9 коротких импульссе мог,", б ". е- -.: ° «ены на »ОГических еме;та- j -.; .

У кр и "г . се ° "-. е . »ед",кщ«1м О5p3 зсм

П Ч1 асан «к «« венин нэ заш 1щаемсм

П р «Л С О B д i. H «". H i . 1, «О ф -1 3 Ч О К О 3 М Ь«К 3 Н И Я ча зе«ллк с.а 3 .а пс »üñTG сигнал на в»ход" ДтН «33 :«л Г « суу«« . «F»i з««1ть»ьнс етаерт п=р««. де «- ча-. к а аыхсде ДННП

3 При доc T3 c HIH: л, >..Ое .е этих сигналсе на выходах П i < Г Н «с,)чередчс псаа»яюг« ся поло) ":..ч. с 1 «пу».; ь «" ii. ) ь« Iji

«1 (О-, ). Следук-,:-:: - сзсйной чэс-стой тока и напряжечия ;. еьзй псс»едсеательнссти (фиг 2).

Сигнал Hc«выход элемента 516) совпадения повал «ся то»ьI G нр л совпадении во

i ««« времени сигналоа U4 (U4 ) преобразователя

4 тока и Ug (113 ) фсмирсеате 1я 8: =. ) коротких импульсов.

Следовате" чо, сигнал на выходе элемента 5(6) соепаден«ля появляется в момент появления сигнала UB датчика 3 напряжения и наличия общей временной ззчы этого сигнала и сигнала датчика напряжения.

Сигналы на выходе элемента ИЛИ 10 появляются пси появлении на его входах сигнала Ug или сигнала Ue. При появлении сигналов (импульсов) на выходе данного элемента срабатывает ИО 12 и пояеля. тся сигналы на нижнем входе элемента 11 совпадения (на верхний вход элемента 11 сигналы поступают с выхода элемек та И 111 13)

5 С выхода элемента 11 сигнал поступает на нижний вход элемента ИЛИ 10, в результате этого происходит запоминание выходного короткого сигнала элемента 10 на времч уществования выходного сигнала элемента

10 ИЛИ 13, т.е., no существу, элемент 11 совпадения совместно с элементами ИЛИ 10 (при наличии дополнительного входа) и 13 аыпо»няет функцию элемента ОГРАНИЧЕННАЯ ПАМЯТЬ. Длительность запоминания

15 выходных сигналов элемента ИЛИ 10 приблизительно равна полупериоду напряжения нулевой последовательности.

Устройство приходит в действие от nepBolo импульса, поступившего на один из

20 входов элемента ИЛИ 10, На выходе элемента ИЛИ 10 формируется прерывистый сигнал который перi«Gäичес и пояB»яетсII и исчезает е к.аждый из пс у еоиодсе чапряХ:Еч, я Ну»ЕЕОй ПОСЛЕдоаатr»ÜHGÑòÈ. ПРИЧЕМ

2" аре ля его пояелеч«ля совпадает с временем пс елеhèÿ сигна iа на выходе злсл;ента ИЛИ

10 При воздействии на устройство псмех со сто;счь датчиков тока и напряжечи нулеьзй пос»едсеательнссти "Gжчогс отк» оч

30 ниа -,,оережденно о присседиче ° «ия не

ci;,ои.ходит. так как устройство об»адает способностью автоматического возврата в . Схсдчсе сссто ние кя.кд . раз когда вых, „" »е с.« гнал ы ПН 7 исчезают, а для тел ь3 чс.-ть СущЕСтвсвани пОмЕх мЕньШЕ ссб=теенно о ерел1ен о ключения еык .юч3тЕ 1Я

При внешнем зам."кач,.и на землю устрсйстьо не работает т3к как сигналы U. UB

4 ча выходных элементах 5 и 6 совпадения и

I 3 ВЫХОДЕ ЭЛЕМЕНта И 1И 10 ОтСутетеуют.

УСтройсуво МС Е1 бЫтЬ ВЫПО»нЕЧО На б3з интегра»ьных м1лкросхем (логических

3»BìåH-,GB coBc13äåHè÷ и ИЛИ, операцнон45 н»х усилителей и др.) Для его изготовления тр буется меньшее количество элементов.

Предлагаемое устройство обеспечичает пGBûøåíèå надежности защиты от сдно50 ф зного замыкания на землю (за счет упрощения схемы). при этом обеспечива тся быстродействие и помехоустоичиеость

Применение предложенного устрсйст55 еа позволяет повысить э»ектробезопасчость при эксплуатации электроустачовок. прежде всего передвижных, и уменьшить ущерб от простоев оборудоеа ия, обусловленных излишней или ложной работой защиты.

1707685

tUp

Г л

0 Д !

3o,÷ó пмьаныкс аи бьат @ у

Составитель В.Бухтояров

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор S.Äàíêî

Заказ 271 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой последоватеRüíocòè. к выходу которого подключен вход преобразователя тока нулевой последовательности, выходы которого функционально связаны с первыми входами основных элементов совпадения, датчик напряжения нулевой последовательности, к выходу которого подключен вход преобразователя напряжения нулевой последовательности, формирователи коротких импульсов, выходы которых соединены с вторыми входами основных элементов совпадения, выходы которых подключены к основным входам основного элемента ИЛИ. выход которого функционально связан с исполнительным органом, дополнительный элемент совпадения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упроще5 ния, выходы преобразователя напряжения нулевой последовательности соединены с входами формирователей коротких импульсов и введенного дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к

10 первому входу дополнительного элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу основного элемента ИЛИ, соединенному с входом исполнительного органа непосредственно, выход дополни15 тельного элемента совпадения подключен к дополнительно введенному входу основного элемента ИЛИ.