Устройство максимальной токовой защиты присоединений от двойных замыканий на землю Российский патент 2018 года по МПК H02H3/93 H02H7/26 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты электроустановок от двойных коротких замыканий в сети с изолированной нейтралью.

Известно устройство максимальной токовой защиты, содержащее реле тока, подключенные к двум трансформаторам тока одноименных фаз линий, реле времени и выходное промежуточное реле [Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. - М.: Энергия, 1976, с. 560].

Недостатком этого устройства является то, что при двойных замыканиях на землю на фазах, на которых установлены трансформаторы тока, возможно отключение двух присоединений вместо одного, что негативно сказывается на электроснабжении потребителей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство максимальной токовой защиты, избирающей отключаемое в случаях двойных замыканий на землю присоединение по опережающей фазе, содержащее токовые реле, подключенные к трансформаторам тока для каждой из фаз А, В, С, промежуточное реле и реле времени [Поляков В.Е., Федотов В.П., Шарнин Ю.К. Централизованная токовая защита распределительных сетей 6-35 кВ. М.-Л.: Энергия, 1966, 172 с. с ил.].

Недостатком этого устройства является то, что для отключения каждого присоединения необходимо иметь сигналы о работе пусковых органов нескольких присоединений с большим порядковым номером, чем данное, и сигналы о бездействии пусковых органов всех присоединений, кроме данного. Данный вариант выполнения защиты существенно усложняет выполнение вторичных схем электроустановок и снижает эксплуатационную надежность.

Задачей изобретения является обеспечение селективной работы максимальной токовой защиты при двойных замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью путем отключения присоединения, на котором произошло первое замыкание на землю без использования сигналов от остальных присоединений и повышение чувствительности к этим замыканиям.

Предложенное устройство для максимальной токовой защиты, так же, как и в прототипе, содержит токовые реле, подключенные к трансформаторам тока для каждой из фаз А, В, С, соответственно первое (1), второе (2), третье (3), реле тока (4), подключенное к фильтру тока нулевой последовательности и реле времени (8).

Согласно изобретению введены три реле тока, подключенные к трансформаторам тока для каждой из фаз А, В, С, соответственно пятое (5), шестое (6), седьмое (7), три элемента И - девятый (9), десятый (10), одиннадцатый (11) - с одним прямым и двумя инверсными входами, реле времени (14), элемент ИЛИ (12), элемент И (13) и указательное реле (15), причем элементы И (9), (10), (11) выходами подключены к элементу ИЛИ (12), выход реле времени (8) и выход ИЛИ (12) подключены к входам элемента И (13), выход которого подключен к реле времени (14), выход реле времени (14) подключен к входу указательного реле (15) и далее в цепь отключения выключателя присоединения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.

Устройство для защиты от двойных замыканий на землю (фиг. 1) содержит для каждой фазы реле тока (5), (6), (7), реле тока (4), подключенное к фильтру тока нулевой последовательности, блок определения поврежденной фазы, содержащий три элемента И - (9), (10), (11) - с одним прямым и двумя инверсными входами, подключенные выходами к элементу ИЛИ (12), элемент И (13) и указательное реле (15), причем элементы И (9), (10), (11) выходами подключены к элементу ИЛИ (12), выход реле времени (8) и выход ИЛИ (12) подключены к входам элемента И (13), выход которого подключен к реле времени (14), выход реле времени (14) подключен ко входу указательного реле (15) и далее в цепь отключения выключателя присоединения.

Устройство работает следующим образом. В режиме нагрузки, пуска и самозапуска отсутствуют сигналы от реле тока, подключенного к фильтру тока нулевой последовательности, и сигналы на выходе блока определения поврежденной фазы, т.к. данные режимы являются симметричными. Поэтому на выходе элемента (13) и исполнительного органа сигнала нет и защита не приходит в действие. Это позволяет повысить чувствительность к двойным замыканиям на землю, не отстраивая ток срабатывания защиты от токов самозапуска.

При однофазном замыкании на землю, например на фазе С (фиг. 2), срабатывает реле (4), подключенное к фильтру тока нулевой последовательности, сигнал поступает на вход реле времени (8) и начинается отсчет выдержки времени. Затем сигнал с выхода реле времени (8) поступает на верхний вход элемента И (13). Срабатывание защиты не происходит, т.к. отсутствует сигнал на нижнем входе элемента И (13). При появлении двойного замыкания на землю на соседнем присоединении, например на фазе В, срабатывает реле тока (7) фазы С, реле тока (5) фазы А и (6) фазы В не приходят в действие, поэтому на выходе элемента И (11) появляется сигнал и поступает на нижний вход элемента ИЛИ (12). Сигнал с выхода элемента ИЛИ (12) поступает на нижний вход элемента И (13). Сигнал с выхода элемента И (13) поступает на вход реле времени (14) и начинается отсчет выдержки времени, после чего сигнал поступает на указательное реле (15) и далее в цепь отключения выключателя присоединения. Отключения соседнего присоединения, через трансформатор тока фазы В которого также протекал ток двойного замыкания на землю, не произойдет, т.к. в защите, установленной на соседнем присоединении, не был произведен отсчет выдержки времени на реле (8) и отсутствовал сигнал на выходе элемента И (13). Выдержка времени реле (14) выбирается равной нулю в случае, если защита установлена на конечных потребителях. Уставки вышестоящих присоединений выбираются по ступенчатому принципу.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты. Техническим результатом является обеспечение селективной работы максимальной токовой защиты при двойных замыканиях в сети с изолированной нейтралью путем отключения присоединения, на котором произошло первое замыкание на землю, без использования сигналов от остальных присоединений и повышение чувствительности к этим замыканиям. Согласно изобретению устройство для защиты от двойных замыканий на землю (фиг. 1) содержит для каждой фазы реле тока (5), (6), (7), реле тока (4), подключенное к фильтру тока нулевой последовательности, блок определения поврежденной фазы, содержащий три элемента И (9), (10), (11) с одним прямым и двумя инверсными входами, подключенные выходами к элементу ИЛИ (12), элемент И (13) и указательное реле (15), причем элементы И (9), (10), (11) выходами подключены к элементу ИЛИ (12), выход реле времени (8) и выход ИЛИ (12) подключены к входам элемента И (13), выход которого подключен к реле времени (14), выход реле времени (14) подключен к входу указательного реле (15) и далее в цепь отключения выключателя присоединения. 2 ил.

Устройство максимальной токовой защиты от двойных замыканий на землю, содержащее токовые реле, подключенные к трансформаторам тока для каждой из фаз А, В, С, соответственно первое (1), второе (2), третье (3), реле тока (4), подключенное к фильтру тока нулевой последовательности и реле времени (8), отличающееся тем, что введены три реле тока, подключенные к трансформаторам тока для каждой из фаз А, В, С, соответственно пятое (5), шестое (6), седьмое (7), три элемента И - девятый (9), десятый (10), одиннадцатый (11) - с одним прямым и двумя инверсными входами, реле времени (14), элемент ИЛИ (12), элемент И (13) и указательное реле (15), причем элементы И (9), (10), (11) выходами подключены к элементу ИЛИ (12), выход реле времени (8) и выход ИЛИ (12) подключены к входам элемента И (13), выход которого подключен к реле времени (14), выход реле времени (14) подключен к входу указательного реле (15) и далее в цепь отключения выключателя присоединения.