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

Изобретение относится к устройствам для централизованной защиты от однофаз ного замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью. Известны устройства для централизованной защиты от однофазного замыкания на землю, основанные на использовании амплитуд переходного тока 1. Однако в переходном реж:1ме такие устройства могут работать неселективно.

Известно также устройство для централизованной защиты, содержащее по числу защищаемых присоединений трайсформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП) с включенными на выходе преобразователями тока в выпрямленное напряжение (ПТВН) индикатор наибольщего напряжения (ИБН) на транзисторах, входы которого подключены к выходам указанных преобразователей тока в выпрямленное напряжение, а выходы - к исполнительным органам, трансформатор напряжения нулевой последовательности (ТННП),к выходу которого подключены последовательно соединенные пусковой орган и элемент выдержки времени (ЭВВ) (2.

Недостатком данного устройства является возможность уменьшения сигнала на выходе преобразователя тока в выпрямленное напряжение, связанного с трансформатором тока иу.певой последовательности 11ов1)ежденного присоединения, из-за разряда накопительного конденсатора через обратные сопротивления транзисторов неповрежденных повреждений. А это, в свою очередь, приводит к снижению избирательности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для централизованной защиты от замыкания на землю, содержащее на каждом присоединении трансформаторы тока нулевой последовательности, подключенные через преобразователь и размыкающие ключи к транзисторам индикатора наибольшего напряжения, выходы которого подключеьи:) к исполнительным органам, запитанным от обHiero источника питания через общий замыкающий ключ, управляющий вход которого соединен через пусковой орган с трансформатором напряжения нулевой последовательности, а управляющий вход размыкающих ключей подключен к пусковому органу через блок управления, включающий в себя элементы ЗАПРЕТ, -ВЬЦШРЖКА ВРЕМЕНИ, И, НЕ, дополнительный источник питания в цепи смещения транзисторов индикатора наибольшего напряжения З. Однако известное устройство, хотя и обладает необходимой селективностью в работе, все же с.чожно и Fte обеспечивает возможност1 запоминания номе)а 1ил режденного присгхдинеиия бе.ч применения доrюлнигeJrьныx элементов намяш, что снижает надежность работы устройств; .чпциты.

Целью данного изобретения является повьииение надежности функционирования заидиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем по числу защи5 щаемых присоединений трансформатор|р1 тока нулевой последовательности, выходы которых соединены со входами преобразователей ток - выпрямленное напряжение, диоды, индикатор.наибольшего напряжения,

0 входы которого соединены с ключами, имеющими объединенные выводы, а выходы - с исполнительными органами, запитанными от источника питания через общий замыкающий ключ,управляющий вход которого функционально связан с выходом пускового органа, вход которого подключен к трансформатору напряжения нулевой последова.тельности, дополнительный источник питания, функционально связанный с цепью смещения индикатора наибольшего напряжения, эле0 меит ЗАПРЕТ, элемент ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, своим входом соединенный с выходом пускового органа, ключи, соединенные со входами индикатора наибольщего напряжения, выполнены замыкающими и подключены этими же выводами через диоды к выходам преобразователей, а объединенные выводы ключей соединены через вновь введенный дополнительный замыкающий ключ с дополнительным источником питания, управляющие входы ключей соединены с выходом соответствующих исполнительных органов, при этом элемент ЗАПРЕТ включен между дополнительным замыкающим ключом и цепью смс щения индикатора наибольщего напряжения, управляющий вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом элемента ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, подключенным к управляющему входу общего замыкающего ключа.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

0Устройство содержит ТТНП I, 2, установленные на присоединениях 3, 4 и подключенные своими выходами к ПТВН 5, 6, ИБН 7 на транзисторах типа п-р-п с общим эмиттерным резистором, входы ИБН через разделительные диоды 8, 9 подключены к выходам ПТВН 5,6, а выходы - к исполнительным органам К), 11, дополнительный источник питания 12 с подключенным на выходе замыкающим ключом 13,выход которого через элемент ЗАПРЕТ 14 подсоединен к общему выходу (цепи смещения) ИБН 7 и через замыкающие ключи 15,16 - к входам ИБН 7, управляющие входы этих ключей подключены к вы.ходям исполнительных органов 10, 11, ТННП 17, к выходу KOTOpoio подключены последовательно со5 единенные нусковой г)рглн 18 и ЭВВ 19. выходы ко1орых 11одк.1ючен1,1 соответственно к управляющим ихоли.м ключа 13 и э.емент;| 14, ,1а.м1,1к;1юн1нй ключ 20,нк.110ченный последовате.мьно с исполнительными органами 10, 11, управляющий входкоторого подсоединен к выходу ЭВВ 19.

ПТВН 5, fr состоят из промежуточных трансформаторов (трансреакторов) выпрямительных и интегрирующих элементов. Интегрирующие элементы выполнены в виде зарядных резисторов и накопительных конденсаторов.

Величина выходного напряжения дополнительного источника, питания выбирается несколько большей возможного напряжения на выходах ПТВН 5, 6. .

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии однофазного замыкания на землю накопительные конденсаторы интегрирующих элементов ПТВН 5, 6 разряжены. Пусковой орган 18, ЭВВ 19 и исполнительные органы 10, 11 находятся в исходном состоянии. Ключи 13, 15, 16 и 20 разомкнуты.

При возникновении однофазного замыкания на землю, например, на присоединении 3 первым срабатывает пусковой орган 18 и подает сигнал на управляющий вход ключа 13 и на пуск ЭВВ 19,имеющего выдержку времени, достаточную для полного заряда накопительных конденсаторов. При замыкании ключа 13 напряжение дополнительного источника питания подается на общий вход (общую шину) ИБН 7. В результате этого переходы база - эмиттер тразисторов оказываются смещенными в обратном направлении и последние запираются. Их входное сопротивление резко возрастает. Благодаря этому зарядка накопительных конденсаторов происходит в более благоприятных условиях. На процесс зарядки они не оказывают существенного влияния.

Спустя заданную выдержку времени ЭВВ 19 срабатывает и на управляющих входах элемента ЗАПРЕТ 14 и ключа 20 появляются сигналы. При этом схема устройства начинает работать в режиме поиска наибольщего сигнала, имеющего место, как правило, на поврежденном присоединении.

В ИБН 7 открывается тот транзистор, на вход которого подается наибольщий сиг5 нал.В рассматриваемом случае открывается верхний транзистор. При его открывании срабатывает исполнительный орган 10 и подает сигнал на отключение выключателя поврежденного присоединения 3 и на управляющий вход ключа 15. В результате этого ключ замыкается и на вход (базу) верхнего транзистора ИБН,установленного в канале поврежденного присоединения, подается напряжение источника дополнительного сигнала, под действием которого данный

5 транзистор продолжает оставаться в открытом состоянии (независимо от величины выходного напряжения преобразователя ток - выпрямленное напряжение 5) до момента исчезновения однофазного замыкания на землю.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее по числу защищаемых присоединений трансформаторы тока.нулевой последовательности, выходы которых соединены :со входами преббразователей ток - выпрямленное напряжение, диоды, индикатор наибольшего нап1эяжения, входы которого соединены с ключами, имеющими объединенные выводы а выходы- с исполнительными органами, запитанными от источника питания через общий замыкающий ключ, управляющий вход которого подключен к трансформатору напряжения нулевой последовательности, дополнительный источник питания, функционально связанный с цепью смешення индикатора наибольшего напряжения, элемент ЗАПРЕТ, элемент ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, своим входом соединенный с выходом пускового органа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, ключи соединенные со входами индикатора наибольшего напряжения, выполнены замыкающими и подключены этими же выводами через диоды к,выходам преобразователей, а объединенные выводы ключей соединек:ы через вновь введенный дополнительный замыкающий ключ с дополнительным источником питания, управляющие входы ключей соединены с выходом соответствующих исполнительных органов, приэтом элемент ЗАПРЕТ включен между дополнительным замыкающим ключом и цепью смещения индикатора наибольшего напряжения, управляющий вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом элемента BbfДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, подключенным к управляющему входу общего замыкающего ключа.