Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02H3/16 

Фмг Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано длн создания систем защиты от утечек и поражения электротоком в электрических сетях переменного тока. Известно устройство для направлен Ной защиты, в котором на защищаемую сеть накладывается оперативное напряжение повышенной частоты, а измерительное устройство реагирует на ток утечки, снимаемый с резонансного контура ij , Недостатком такого устройства является влияние на его работу нагрузок защищаемой сети, токи которых совпсщают по фазе с током утечки и емкостной составляющей тока утечки что приводит к ложным срабатываниям защиты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст ройство дл защиты шахтных электровозных сетей от утечек с наложенным . оперативным напряжением повышенной частоты,содержащее последовательно соединенные фазовращатель, на который подано оперативное напряжение, и фазочувствительное. реле, на второй вход которого подан оперативный ток, потребляег«з1й сетью. Нагрузки сети включены через высокочастотные заградители, расстроенные относитеяьно частоты резонанса на одинаковый угол, за счет чего устраняется влияние нагрузок на работу измерител ного устройства 2j . Однако это устройство реагирует на полный ток активно-емкостной утечки и не позволяет определить долю активной составляющей тока утечки за счет чего возможны ложные срабаты вания защиты от емкостных токов утеч ки, например, при подключении дополнительного участки сети. Целью изобретения является повьлше ние точности путём устранения влияни емкостной составЛяквдей тока утечки, Поставленная цель достигается тем что в устройство для направленной за щиты от однофазного замыкания на зем лю в сети переменного тока, содержащее генератор оперативного напряисения высокой частоты, подключенный к защищаемой сети, первый фазочувствительный детектор, один вход которого подключен к выходу измерительного пр образователя тока, другой - к выходу измерительного преобразователя опера тивного напряжения через фазовращатель, а выход - к первому пороговому органу, а также исполнительный орган введены блок контроля совпадения сигналов и последовательно соединенные второй фазочувствительный детектор, блок выделения приращения и второй пороговый орган,причем первый и второй входы блока контроля совпадения сигналов подключены соответствен но к выходам первого и второго пороговых органов,выход - к входу исполнительного органа,а входы второго фа.зочувствительногс детектора подключены к, выходам измерительных преобразователей тока и оперативного напряжения. При зтом блок выделения приращения содержит последовательно соединенные апериодическое звено и дифференциируюидай усилитель. На фиг 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - векгторная диаграмма, поясняющая его работу. Устройство содержит фазовращатель 1, первый 2 и второй 3 фазочувствительныа детекторы, блок 4 выделения приращения, включающий апериодическое звено.5 и дифференцирующий усилитель 6, первый 7 и второй 8 пороговые органы, блок контроля совпадения сигналов 9 и исполнительный орган 10. Кроме того, в устройстве включены генератор оперативного напряжения высокой частоты 11 и измерительные преобразователи тока 12 и оперативного напряжения 13. Устройство работает следующим образом. На рабочее напряжение контролируемой сети накладывается оперативHde напряжение высокой частоты и, источник рабочего напряжения и все нагрузки в сети включены через высокочастотные заградители, расстроенные относительно частоты резонанса на уг9л и полный ток сети с« н ni из .3 фазовый сдвиг относительно U также равен (роЧфиг. 2). выходное напряжение фазовращателя 1 и, сдвинуто по фазе относительно 4jqHa угол (90° -%)/ ортогонально токам нагрузок ср ц , и, следовательно, выходной сигнал первого фазочувствительного детектора 2, определяемый как проекция вектора IP, на йц, равен нулю. Выходной сигнал, второго фазочувствительного етектора 3 определяется как проекия вектора , на , оп равен tj,. риращения вектора , нет и выходной игнал блока 4 отсутствует. Таким бразом, на выходах пороговых оргаов 7. и 8 и блока контроля совпадеиясигналов 9 сигналы равны нулю. сполнительный орган 10 не срабатыает. При возникновении в защищаемой ети недопустимой утечки, например ри случайном прикосновении человека контактному проводу, к,току сети 1(; добавляют ток утечки 1у (фиг.2) общем случае содержащий активную д и емкостную i. составляющие, т.е. tj а с Р этом полный ток ети lf. Ici о и на выходе пер

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В CETIU ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее генератор оперативного напряжения высокой частоты, подключенный к зсццищаемой сети, первый фазочувствительный детектор, один вход которого подключен к выходу измерительного преобразователя тока, другой - к выходу измерительного преобразователя оперативного напряжения tz через фазовращатель, а выход - к первому пороговому органу, а также исполнительный орган, о-т л и ч а ю 1Д е Q с я тем, что, с целью повыше.ния точности путём устранения влияния емкостной составляющей тока утечки, введены блок контроля совпадения сигналов и последовательно соединенные втсфой фазочувствительный детектор, блок шяделевия приращения и второй пороговый сфган, причем первый и второй входы блока контроля совпадения сигналов подключены соответственно к выходам первого и второго пороговых органов, выкод - к входу исполнительного органа, а входы второго фазочувствительного детектора подключены к выходам измерительных (П преобразователей тока и оперативного напряжения. С 2. Устройство по п.1, отличающее с я тем, что блок выделения приращения содержит последо- g вательно соединенные апериодическое звено и дифференциирукяций усилитель. ю 4 Х СО 00