Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1983 года по МПК H02H3/16 

5. УсгроЯство по п. 1, о т л и ч а - трансформатора напряжения и двухполую щ е е с я тем, что преобразовательпериодного выпрямителя с параллельно

напряжения переменного гока в напряже-включенным на выходе конденсатоние постоянного тока вьтолнен в виДером.

1032510

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНСГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее установленный на каждом присоединении трансформатор тока нулевой последовательности с включенным на выходе согласующим элементом, выход которого через пороговый элемент с изменяемой уставкой срабать;вания соединен с-управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с исполнительным органом, запитанными от общего на все присоединения источника питания через элемент фикса. ции срабатывания исполнительных органон, пусковой орган, подключенный своим входом к выходу ибточника напряжения нулевой последовательности, выполненного на вторичной обмотке трансформатора напряжения по схеме разомкнутого треугольника, отличающееся тем, чтл, с целью повышения надежности работы путем упрощения, пороговый элемент выполнен в виде последовательно соединенных основного диода, резистора и регулируемого резистора, при этом к точке соединения основного диода и резистора подключен через вновь введенный разделительный диод выход вновь введенного преобразователя напряжения переменного тока в напряжение постояннсяго тока, вход которого соединен через вновь введенный общий размыкающий ключ к вновь введеному общему источнику напряжения переменного тока, причем управляющий вход размыкающего ключа соединен с выходом вновь введенного общего на все присоединения блока управления, входы которого соединены i с выходом пускового органа и выходом элемента фиксации срабатывания исполни(Л тельных органов. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных элементов ЗАДЕРЖКА ПОЯВЛЕНИЯ СИГНАЛА и ЗАПРЕТ, управляющий вход которого под,ключен к выходу элемента фиксации срабатывания испоп- нительных органов., со to 3.Устройство по п. 1, отличаел ющее с я тем, что в качестве источника напряжения переменного тока использована вторичная обмотка подключенного к фазам сети трансформатора напряжения, соединенная по схеме звезда. 4.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что в него введен дополнительный общий замыкающий ключ, включенный последовательно с тиристорами и исполнительными органами, управляющий вход которого соединен с пусковым органом.

Изобретение относится к электротехни в частностк к устройствам для защиты от однофазного замыкания на землю электроустановок с изолированной нейт ралью. Известны устройства для защитьа от замыкания на землю линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью Недостатком является то, что известные устройства имеют сложную cxeMyj| их реализация связана со значительным расходом контрольного кабеля, а также то, что они могут работать неселективно от действия кратковременных помех (I ). Известно также устройство для защиты от ощюфазнсго замыкания на аемлю, содержащее по числу защищаемых присое динений трансформаторы тока нулевой п ООП едова тельное тя (ТТНП) с включенными на выходе согласующими элементами (СЭ), выходы которых связаны с управляющими электродами тиристоров, включенных последовательно с исполнител ными органами (ИО), запитанными от источника питания, пусковой орган (ПО), подключенный своим входом к трансформ тору напряжения нулевой последовательности (ТННП), источник питания тиристо ров и исполнительных органов , Недостатком данного устройства является то, что оно может ложно отклютчать неповрежденные элементы электроустановок при появлении на них сигналов например, начальных токов нулевой после довательности, превыщающих по Bej iH4HHe ток спрямления тиристоров. Кроме того, при появлении относ:и- тельно больщих сигналов на входах устройства защиты возможно повреждение тиристоров и отказ в срабатывании зашиты. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для зашиты от замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, содержащее на каждом присоединении трансформаторы тока ну1{евой последовательности, управляемые усилители в цепях управления тиристоров, включенных последовательно с исполнительными органами, орган фиксации срабатывания исполнительных органов, пусковой орган, запитанньтй от источника напряжения нулевой последовательности, генератор пилообразного напряжения, регулируемый источник. Устройство обладает достаточно высокой селективностью, отстроено от действия кратковременных помех, исключена возможность повреждения тиристоров L 3 J . Однако устройство имеет сложную схему (наличие генератора пилообразного напряжения и регулируемого источника), что снижает его надежность. Цель изобретения - повышение надежности работы путем упрощения. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем установленный на каждом присоединении трансформатор тока нулевой последовательности с включешзым на выходе согласующим элементом, выход которого через пороговый элемент с изменяемой уставкой срабатывания соединен с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с исполнительным органом, запитанными от общего на все присоединения источника питания через элемент фиксации срабатывания исполнительных органов, пусковой орган подключенный своим входом к выходу источника напряжения нулевой последовательности, выполненного на вторичны обмотке трансформатора напряжения по схеме разомкнутого треугольника, пороговый элемент выполнен в виде последовательно соединенных основного диода,рёаистора и регулируемого резистора, при этом к точке соединения ocHOBiioro диода и резистора подключен через вновь введенный разделитапьный диод{ выход вновь введенного преобразователя напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, вход которого соединен через вновь введенный общий размы кающий ключ к вновь введенному общему источнику напряжения переменного тока, причем управляющий вход размыкающего ключа соединен с выходом вновь введенного общего на все присоединения блок управления, входы которого соединены с выходом пускового органа и выходом элемента фиксации срабатывания исполнительных органов, При этом блок управления выполнен в виде элементов последовательно соеди ненных элементов ЗАДЕРЖКА ПОЯВЛЕНИЯ СИГНАЛА и ЗАПРЕТ, управляющий вход которюго подключен к выходу элемента фиксации срабатывания исполнительных органов. В качестве источника напряжения переменного тока использована вторичная обмотка подключенного к фазам сети трансформатора напряжения, соединенная по схеме звезда. Кроме тсго, дополнительный общий замыкающий ключ, включенный последовательно с тиристорами и исполнительными органами, управляющий вход которого соединен с пусковым органом. При этом преобразователь напряжени переменного тока в напряжение постоянного тока выполнен в виде трансформа то ра напряжения и двухполупериодного выпрямителя с параллельно включенным на выходе конденсатором. На фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство, его модификация. Устройство содержит трансформаторы 1 и 2 тока нулевой последовательности ТТНП, защищаемые присоединения 3 и 4 согласующие элементы 5 и 6 (СЭ), тирис торы 7 и 8, линейные опорные элементы (ЛОЭ) 9 и 10, исполнительные органы 11 и 12; резистор 13, элемент 14 фиксации срабатывания исполни тельных органов (ЭФСИО), замыкающий ключ 15, источник 16 питания тиристоров и исполнительных органов, трансфор матор 17 напряжения (ТН), пусковой орган 18, размыкающий ключ 19, блок 2О управления (БУ). СЭ 5 и 6 состоят из согласующего трансформатора и выпрямителя с параллельно подключенными конденсатором и резистором. ЛОЭ 9 и 10 выполнены в виде после довательно соединенных диода и резисто ров, к точке соединения которых подклю чен выход преобразователя 21 напряжения переменного тока в напряжение постоянного (вьшрямленного) тока (ПНИ), содержащего трансформатор, двухполупериодный выпрямитель с дополнительным диодом и конденсатором. БУ 20 включает в себя элементы АДЕРЖКА ПОЯВЛЕНИЯ СИГНАЛА 22 ЗАПРЕТ 23, управляющий вход котоого соединен с выходом ЭФСИО 14. Устройство работает следующим образом. При отсутствии в сети однофазного замыкания на землю тиристоры 7 и 8 выключены, ИО 11 и 12, ЭФСИО 14, ПО 18 находятся в исходном состоянии. Ключ 15 разомкнут, ключ 1.9 замкнут. Конденсаторы ЛОЭ 9 и 1О заряжены до напряжения, величина которого выбирается больше максимально возможного сигнала на выходе СЭ 5 и 6. Основные диоды опорных элементов 9 и 1О закрыты. При возникновении в сети однофазного замыкания на землю, например, на присоединении 3, на выходах СЭ 5 и 6 и соответственно на входах ЛОЭ 9 и Ю появляются сигналы, пропорциональные токам нулевой последовательности, причем на входе ЛОЭ 9 сигнал будет иметь наибольшую величину. Одновременно появляется сигнал на входе ПО 18 и происходит его срабатывйч ние, а также замыкание ключа 15 и за- пуск элемента 22 ЗАДЕРЖКИ ПОЯВЛЕНИЯ СИГНАЛА. Спустя небольшую выдержку времени, достаточную для заряда конденсаторов СЭ 5 и 6 до амплитудных значений вторичнь х напряжений согласующих трансформаторов, на выходе элемента 23 ЗАПРЕТ появляется сигнал, который поступает на управляющий вход размыкающего ключа 19. Последний размыкается и производит отключение первичных обмоток трансформаторов ЛОЭ 9 и 1О от вторичной обмотки ТН 17. Напряжение на конденсаторах ЛОЭ 9 и 1О начнут уменьшаться по линейному закону. Постоянная времени разряда конденсаторов выбирается больще времени включения тиристоров 7 и 8. При достижении разрядным напряжением значения, paBHCffo или меньшего значения величины сигналов на выходе СЭ 5 и 6, основные диоды 9 и 10 начинают переходить в открытое (проводящее) состояние, причем первым в этом состоянии окажется диод ЛОЭ 9, поскольку на его вход подается наиболыщий сигнал. В результате этого первым открывается тиристор 7 и первым срабатывает ИО 11. Одновременно срабатывает и ЭФСИО 14, который подает сигнал на управляющий вход элемента 23 ЗАПРЕТ. Ключ 19 при этом эамыкаегся Напряжение на выходах ПНН 21 устанаЕмч ливается на прежнем уровне. Этим кс- ключается воэможнсють срабатывания ти ристоров неповрежденныЗс пщсоединений. После отключения поврежденно)Х) присоединения напряжение нулевой посщедова тельности исчезает и ПО 18 в{хзвраш.ается в исходное срстояниеа Ключ 15 размыкаете я,, тиристор 7 выключается, а ИО 1 возвращается в исходное состояние. Аналогично устройство работает при его выполнении в соответствий с фиг, 2j когда ПЫН 21 выпсшнен общим на все присоединения. Введение в предлагаемое устройство линейных опорных элементов по числу защищаемых присоединений, выполненных на диодах и резисторах, преобразователи напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока с размыкающим 1ШЮЧОМ и блоком lyправления позволяет создать простую и надежную защиту от замыкания на землю, внедрение которой дает Возможность повысить надежность электроснабжения погребитепей и безопасность при эксплуатации электроустановок. Устройство защиты в состоянии реагирсжа.гь как ка переходные, кратковременные замыкания на землю,, так и на установившиеся. Оно обладает повторностыо действия. Реализация предлагаемого устройства осуществляется на базе недорогих т несложных элементов (диодов, резисторов, коаценсаторов и др,), что позволяег .защиту выполнить надежной и простой в эксплуатации.