Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H02H3/16 

жит подключенный к первому входу блока компаратор, последовательно соединенные блок задания уставок, интегратор и инвертор, выход которого подключен к выходу блока, ключ, включенный между вторым входом интегратора и его выходом, переключатель, одним вы71896

11

водом подсоединенный к второму входу компаратора, а другим - с возможностью переключения к второму или третьему выходам блока задания уставок,. причем выход компаратора соединен с управляющим входом ключа, а управляющий вход переключателя подключен к второму входу блока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее последовательно соединенные подключенный к трансформатору напряжения нулевой последовательности сети фазосдвигающий блок и первый формирователь прямоугольных импульсов, последовательно соединенные подключенный к трансформатору тока нулевой последовательности защищаемого присоединения фильтр основной частоты и второй формирователь прямоугольных импульсов, последовательно соединенные подключенный к выходу фильтра основной частоты усилитель, компаратор, преобразователь импульсов в напряжение постоянного уровня и первый логический элемент И, блок задания уставки, выход которого соединен с вторым входом компаратора, последовательно соединенные подключенный к трансформатору напряжения нулевой последовательности сети преобразователь переменного напряжения в напряжение постоянного уровня с уставкой по напряжению и первый блок времени, выход которого соединен с вторым входом первого логического элемента И, исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повьшения селективности, надежности и расширения области использования путем обеспечения защиты в сетях как с изолированной, так и компенсированной нейтралью, в него введены шесть блоков времени, второй и - третий логические элементы И, интегратор и ключ, причем выход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен с двумя входами второго логического элемен.та И соответственно через второй и третий блоки времени, выход второго формирователя прямоу(Л гольных импульсов соединен с двумя входами третьего логического элемента И соответственно через четвертый и пятый блоки времени, выходы второго и третьего логических элементов И соединены соответственно с трвгьйм и четвертым входами первого логического элемента И, выход которого через интегратор подключен к испол.00 нительному органу, выход интегратосо а ра через ключ соединен со своим вторым входом,а первый вход интегратора через шестой блок времени - с управляющим входом ключа,выход первого блока времени через седьмой блок времени Соединен с вторым входом преобразователя переменного напряжения в напряжение постоянного уровня с уставкой по напряжению. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок преобразования переменного напряжения в напряжение постоянного уровня с уставкой по напряжению содер

Изобретение относится к электроте нике, в частности к области защиты электрических сетей, и предназначено для защиты от однофазного замыкания на з-емлю электрических сетей переменного тока с изолированной компен сированной нейтралью и нейтралью, заземленной через активное Сопротив ление. Цель изобретения - повышение селективности, надежности работы и рас ширение области использования путем обеспечения защиты в сетях как с изо лированной, так и компенсированной нейтралью. На фиг. 1 приведена функциональ ная схема устройства защиты (на выходах блоков указаны величины соответствующих напряжений); на фиг. 2 - пример выполнения преобразователя переменного напряжения в напряжение постоянного уровня с установкой по напряжению; на фиг.З - диаграмма напряжений устройства защиты при однофазном замыкании на землю на защищаемом присоединении; на фиг. 4 - диаграмма формирования импульсов напряжения блоков времени обоих каналов. К трансформатору 1 напряжения нулевой последовательности сети подключены последовательно соединенные ,преобразователь 2 переменного напряжения в ,напряжение постоянного урон ня, первый блок 3 времени, первый логический элемент И 4, интегратор 5 и исполнительный орган-6. Выход блока 3 времени через второй блок 7 времени соединен с вторым входом преобразователя 2. К трансформатору 1 напряжения также подключены последовательно соединенные фазосдвигающий блок 8, первый формирователь 9 прямоугольных импульсов, третий блок 10 времени и второй логический элемент И 11, который подключен к третьему входу первого логического элемента И 4. Между другим входом второго логического элемента И 11 и певым формирователем 9 прямоугольных импульсов включен четвертый блок 12 времени. К трансформатору 13 тока нулевой последовательности защищаемого присоединения подключены последовательно соединенные фильтр 14 основной частоты , второй формирователь 15 прямоугольных имульсов, пятый блок 16 времени и третий логический элемент И 17, выход которого подключен к четвертому входу первого логического элемента И 4. Между другим входом третьего логического элемента И 17 и вторым формирвателем 15 прямоугольных импульсов включен шестой блок 18 времени. К фильтру 14 основной частоты подключены последовательно соединенные усилитель19, компаратор 20 и преобразователь 21 импульсов в напряжение постоянного уровня, выход которого подключен к первому входу первого логического элемента И 4. К второму входу компаратора 20 подключен блок 22 задания уставки. Меж,цу вторым входом и выходом интегратора 5 включен ключ 23. К выходу первого логического элемента И 4 подключен шестой блок 24 времени, выход которого соединен с управляющим входом ключа 23. 3 Преобразователь 2 переменного на ряжения в напряжение постоянного уровня содержит последовательно со диненные блок 25 задания уставок, интегратор 26 и инвертор 27, выход которого соединен с выходом блока. Интегратор 26 через ключ 28 подклю чен к своему второму входу. Первый вход блока 2 через компаратор 29 соединен с управляющим входом ключа 28. Второй и третий выходы бло 25 задания уставок через переключатель 30 соединены с вторым входом компаратора 29, а управляющий вход переключателя 30 подключен к второчу входу блока 2. Фазосдвигающий блок определяет положение- угловой характеристики устройства. Формирователи прямоугол ных импульсов преобразуют синусоицальные сигналы в прямоугольные импульсы. Они установлены в схеме цля повышения чувствительности устройства. Блоки времени формируют импульсы прямоугольной формы соответствующей длительности. Первый логический элемент И (фазочувст вительный блок) определяет соответствующее положение импульсов каналов преобразующих сигналы напряжения и тока нулевой последовательности. Интегратор, шестой блок времени и ключ преобразуют серию прямоугольных импульсов в выходной сигнал устройства и предназначены для повьшения помехоустойчивости устройства защиты. Усилитель, компаратор и преобразователь импульсов в напряжение постоянного уровня блокируют 96. 4 работу устройства при малых собственных емкостных токах защищаемых присоединений. Преобразователь переменного напряжения в напряжение постоянного -уровня с первым и седьмым блоками времени реагирует на повышение напряжения нейтрали при однофазных замыканиях на землю. При этом увеличивается уставка преобразователя, что повышает помехоустойчивость устройства защиты при отключении однофазных-- замыканий на землю. Блоки задания уставок представляют набор потенциометров, подключенных к выводам источника питания. При однофазном замыкании на землю в сети на входе компаратора 29 появляется переменное напряжение. На выходе компаратора возникают импульсы, которые периодически замыкают ключ 28. Ключ 28., шунтируя обратную связь интегратора, обуславливает на его выходе нулевой сигнал. На выходе же инвертора, сигнал становится единичным. При поступлении на второй вход преобразователя 2 сигнала логической единицы от блока 7 времени переключатель 30 переключит второй вход компаратора с второго выхода блока 25 на третий. При этом уставка преобразователя 2 пропорциональна 0,6-0,9 Иф. При отключении однофазного замыкания на землю в сети преобразователя 2 будет быстрее рабатывать и быстрее блокировать стройство защиты, что повысит его ОМРХОУСТОЙЧИВОСТЬ.

Фиг.2

V/

г

и.

и.

и.

и.

и.

д

Фиг.З