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

2. Устройство по п, 1, от л иЧйющееся Тем, что блок автоматического .регулирования уставки срабатывания выполнен в виде генератора ук еньшающегося напряжения на резисторе, соединенном с катодами разделительных дивдов и с катодом

лиода, анод которого подключен к точке соединения последовательно включенных.конденсатора и регулируемого резистора, другой выводкоторого через размлкаю11№1й ключ соединен с замыкающим ключом.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЙЩИТК ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАШКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАИНОЙ НЕЙТРАЛЬЮ,; : содержащее установленные на каждом .присоёдинейии последовательно соедиН ненные трансформатор Тока нулевой ,: последоватеЛьнос:тиг преобраэрватель ; ток - выпрямленное напряжение иза помйнгиощуй ячейку, выполненную по схеме с закрытым входом, к которой подключен блок установки запоминающей :ячейкй в исхрднре состояние, управляющий вход котррого соединён с.первым выходом блока управления. вход которого подключей к выходу пускового органа, подср1ед9ненного входом к трансформатор у нййряжения нулевой последовательности реаги- . рующие органы на тиристорах, последовательно с которыми включены исполнительные органы, а управля|о(аие электроды тиристоров связаны С запоминакхцими ячейками, источник- питания, включенный в цепь питания ис- . прлнительнцх органов, замыкгиощий ключ, управляющий вход которого подсоединен к выхрду пускового органа о т л « ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения и повышения на дежности его работы, снабжено блоком автоматическогР регулиррваниЯ уставки срабатывания, вход KOTojpoО) .го подсоединён черкез замыкающий ключ к источнику питания, а выход - через разделительные диоды к катодам тиристоров, управляющие входы которых § подключены к выходам запоминающих ячеек непосрёдственнр. ел со ю

I , ,.: - . Изобретение ОТНОСИТСЯ к электротехнике, в частности к устройствам для защиты от замыкания на зеМлю в сетях с изолированной нейтралью. Известно устройство для защиты от замыкания на землю в сетях с изо лированной нейтралью, содержащее тр сформатор напряжения нулевой последовательности (ТННД) , к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган (ПО), трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП), ус тановленныё на присоединениях и под ключенные через преобразователи переменного тока в пропорциональное ему выпрямленное напряжение {ПТВН) запоминающими конденсаторами к входам индикатора наибольшего напряжения (ИБН) , выходы которого подключе ны к исполнительным органам (ИО) пр соединений Ci J. Однако данное устройство имеет сложную схему, большое количество связей и вследствие этого недостаточную надежность . V Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство .для защиты от замыкания на землю, содержащее установленные на каждом присоединении последовательн соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобра-; зовательток - выпрямленное напря- жение и запоминающуюячейку (ЗЯ), выполненную по схеме с закрытым вхо дом, ИБН на транзисторах, выходы ко торых подключены к исполнительным органам, включенные параллельно запоминаквдим ячейкам ключи, общий на все присоединения блок управления этими ключами, выход которого связан с управляющими входами указанных ключей/ а входы подключены к выходу ПО, подсоединенного своим входом к ТННП и выходу элемента фиксации срабатывания ИО включенный в цепь питания исполнительных органов замыкающий ключ, управляющий ключ, управляющий вход которого сое динен с пусковым органом Г2. Однако известное устройство имеет сложную схему, большое количест1во связей, что снижает его надежность . Цель изобретения - упрощение схемы устройства и повышение надежности его работы. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее установ,ленные на каждом присоединении.последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобразователь ток - выпрямленное напряжение и запоминающую ячейку, выполненную по схеме с закрытым входом, к которой подключен блок установки запоминающей ячейки в исходное состояние, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу пускового органа, подсоединенного входом к транс форматору напряжения нулевой после довательности, реагирующие органы на тири.сТорах, последовательно с которыми включены исполнительные органы, а управляквдие электроды тиристоров связаны с запоминающими ячейками, источник питания, включенный S цепь питания исполнительных органов, замыкающий ключ, управляющий вход которого подсоединен к выходу пускового органа, снабжено блоком регулирования устаёки срабатывания вход которого подсоединен через замыкающий ключ к источнику питания, а вйход - через разделительные диоды к катодам тиристоров, управляющие входы которых подключены к выходам запоминающих ячеек непосредственно. . .,,,:. ... При этом блок автоматического регулирования уставки срабатывания может быть выполнен в виде генератора уменьшающегося напряжения на резисторе, соединенном с катодами разделительных диодов и с катодом диода, анод которого подключен к точке соединения последовательно включенных конденсатора и. регулируемого резистора, другой вывод которого через размыкающий ключ соединен с замыкающим ключом.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от однофазного зг1мыкания на землю.

Устройство для защиты содержит установленные на присоединениях 1 , и 2 последовательно соединенные ТТНП 3 и 4/ преобразователи ток - выпрям ленное нап ряжение 5 и 6. и ЗЯ 7 и 8, вьшолнениые по cxisMe с закрытым вхрдом и подключенные своими выходами; к -. управляющим входам тиристоров 9 и 10, в цепь которых включены ИО il и 12, например гекконы с токовыми обмотками, размыка о11Ц1й ключ 13, подключенный через разделительные диоды 14 к запоминающим ячейкам 7 и 8, блок .15 tS управления (БУ), первый выход которого соединен с управляющим входом ключа 13, а вход подключен к выходу ПО 16, подсоединенного своим входом к ТННП 17, источник 18 питания, за- JQ мыкающий ключ 19, включенный в цепь питания исполнительных органов 11 и 12 и подключенный своим упра.зпяющим входом к выходу по 16, блок 20 автоматического регулирования устав- 25 ки срабатывания(БАРУС), вход которого через ключ 19 подсоединен к источнику 18 питания, выход через разделительные диоды 21 к катодам тиристоров 9 и 10.30

БУ 15 вьшолнен на элементах Запрет 22 и задержки 23 сигнала БА- РУС состоит из генератора экспоненциально падакяцего (уменьшающегося) напряжения, выполненного, в частное- с ти, на конденсаторе 24, резисторах 25 и 26 и диоде 27, и размыкающего ключа 28, управляющего режимом работы генератора.

Разделительные диоды 14 и ключ 13 . составляют блок установки запомина- ющей ячейки в исходное состояние.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии в сети однофазного 45 замыкания на землю ИО 11 и 12, ПО 16. и элемент 23 находятся в исходном состоянии. Ключи 13 и 28 замкнуты, а ключ 19 разомкнут.

При возникновении замыкания на Q землю, нёшример, на присоединении 1, срабатывает ПО 16, производится запуск элемента 23 задержки сигнала, раз№зкание ключа 13 и замыкание ключа 19, Через заданную выдержку вре- « мени, достаточную для заряда конденсатора 24 и конденсаторов ЗЯ 7 и 8 до амплитудных значений., поступающие на их входы напряжений, срабатывает элемент 23, осуществляющий замыкание ключа 13 и размыкание ключа 28. 0

При згмыкании ключа 13 на выходах ЗЯ 7 и 8 и соответственно на управляющих электродах тиристоров 9 и 10 появляются напряжения, пропорциональные токам нулевой последователь.ности, 65

протекающим через ТТНП 3 и 4, при- чем максима.льную величину имеет на-: пряжение на выходе ЗЯ 7. При раз1«ыкании ключа 28 напряжение на. конденсаторе 24 и резисторе 25 начинает уменьшаться по экспоненциальному.закону. В ЭТОже время напряжение на ; анодах (относительно катодов диодов 21) тиристоров 9 и 10 начинаеД из. i . : / .JL .

меняться по законуи.ьи 1-е } уйе,личиваясь от нуля до максимального . -напряжения источника питания, где Т - постоянная времени.

После того, как напряжение на резисторе 25 становится равшлм или меньшим напряжений на управляющих электродах тиристоров 9 и 10, через последние начинают протекать токи, изменяющиеся по нелинейному закону. При достижений током управления, соответствующей в.еличины первым вк.пючается тот тиристор, на вход которого подается максимальный сигнал (в рассматриваемом случае первым включается тиристор 9)..

При его включении на резисторе 25 появляется напряжение источника питания (сопротивлением исполните.льных органов,которые приняты токовыми,можно пренебречь).Одновременно прекращ$ ется протекание тока через управляющие электроды тиристоров. Конденсаторы 3 я 7 и 8 через небо.11ьшой промежуток времен разряжаются на свои . резисторы, и остаточное напряжение на них исчезает. В таком состоянии схема устройства нах одится до тех пор, пока не исчезает в сети однофаэг ное замыкание и не размыкаетеяключ 19

Пос.пе исчезновения замыкания на земли ПО 16 и элемент 23 возвращаются в исходное состояние, ключ 19 размыкается, тиристор 9 выключается. Схема устройства обесточивается, и .. оно готово к повторному действию. .

Введение БАРУС поззволяет выполнять весьма простую и обладающую высокой надежностью функционирования и чув- ствитёльностью защиту от замыкания на землю.

Устройство в состоянии реагировать на параметры переходного процесIca, т.е. обладает необходимым быстро, действием..,; .

Кроме того,для него характерны широкий диапазон изменения уставок срабатывания и возможность прйменения в сетях с различными уровнями токсв замыкания на землю и большими пределами их измерения. При этом отпадает необхоимость в расчете и вы.боре уставок, для каждого присоединения. Отсутствует также необходиMOCT|i в отстройке защиты-от бросков собственных емкостных токов чт поз5J053204

воляет защиту выполнять чувствитель-время имеет мощные выходные сигналы,

ной,достаточные для питания отключающих

Предлагаемое устройство не тре-катушек приводов выключате-,

бует сложных усилителей, в то желей.