Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1986 года по МПК H02H3/16 

орган 17, замыкается ключ 14 и запус кается элемент 29 задержки Спустя небольшую вьщержку времени на выходе блока 19 появляется сигнал, которьй размыкает ключ 18с Отключаются опорные элементы (ОЭ) 21 и 22 от преобразователя напряжения 20 Конденсаторы ОЭ начинают разряжаться. В результате сигнал с выхода ОЭ 21 после усиления усилителем 23 поступает на пороговьй элемент 25. Последний сра- батьшает и через фо1 1ирователь сигна1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью.

Цель изобретения - повьппение чувствительности устройства

На фиг. 1 изображена принципиально-блочная схема предлагаемого устройства j на фиг о 2 - принципиальная схема формирователя сигнала.

Устройство содержит трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП) 1 и 2, установленные на за- щищаемьпс присоединениях 3 и 4J согласующие элементы 5 и 6 (СЭ), пороговы элементы с изменяемой уставкой сраба тьшания 7 и 8 (ПЭИУС), тиристоры 9 и 10; исполнительные органы 11 и 12 (Иб); элемент фиксации срабатывания исполнительных органов 13 (ЭФСИО); замыкающий ключ 14J источник 15 питания тиристоров и исполнительных органов; трансформатор 16 напряжения (ТП); пусковой орган 17 (ПО) ; размыкающий ключ 18; блок 19 управления (БУ) преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного (выпрямленного) тока 20 (ПНИ);

СЭ 5 и 6 состоят из согласующего трансформатора и выпрямителя с параллельно подключенным конденсатором и резистором.

ПЭИУС 7 и 8 выполнены в виде опорных элементов 21 и 22 (ОЭ) и подключены своими выходами к линейным усилителям сигналов 23 и 24 (ЛУС), сое- диненньм последовательно с пороговыми элементами 25 w 26 с фиксирован1694

ла 27 включает тиристор 9 и исполнительный орган. 11. Одновременно сра- батьюает элемент фиксации срабатьша- ния исполнительных органов 13, который подает сигнал на блок 19 управления „ Ключ 18 замыкается. Напряжение на управляющих входах ОЭ 21 и 22 устанавливается на прежнем уровне. Этим исключается возможность сраба- тьшания тиристоров и исполнительных органов неповрежденных присоединений, 2 ил.

ной уставкой срабатывания (ПЭФУС)

и формирователями сигналов 27 и 28 (ФС),

ОЭ 21 и 22 выполнены в виде последовательно соединенных диода, ре- гулирующего и основного резисторов, параллельно подключенных через вспо- могательньй резистор 4fK выпрямителю СЭ 5 (6), и конденсатора с разделительным диодом на входе. ЛУС 23 и 24 включают в себя операционные усилители с резисторами и ограничительными стабилитронами на входахо

ПЭФУС 25 и 26 могут быть вьтолне- ны на стабилитронах или на операционных усилителях. На всех присоединениях имоот одинаковые напряжения (уставки) срабатьшания.

ФС 27 и 28 выполнены на транзис- торах (фиго 2), работающих в режиме ключа

ЭФСИО 13 состоит из диодов (по числу присоединений), резисторов, транзистора и стабилитрона с конден- саторомо

БУ 19 включает в себя элементы задержки появления сигнала 29 и запрет 30, управляющий вход которого соединен с выходом ЭФСИО 13« Устройство работает следующим образом

При отсутствии в сети однофазного замыкания на землю тиристоры 9 и 10 выключены, ИО 11 и 12, ЭФСИО 13 и ПО 17 находятся в исходном состоянии. Ключ 14 разомкнут, ключ 18 замкнут Конденсаторы ОЭ 21 и 22 заряжены до напряжения, величина которого выбирается больше максимально возмож31

Horo сигнала на выходе СЭ 5 и 6. Основные диоды опорных элементов 7 и 8 закрыты

При возникновении в сети однофазого замыкания на землю,.например а присоединении 3, на- выходах СЭ 5 и 6 и соответственно на входах . ПЭИУС 7 и 8 появляются сигналы, проорциональные токам нулевой последоательности, причем на выходе ПЭМУС 7 сигнал будет иметь наибольшую величину. Одновременно появляется сигнал на входе ПО 17 и происходит его сра- батьшание, а также замыкание ключа 14 и запуск элемента 29, Спустя небольую вьщержку времени, достаточную ля заряда конденсаторов СЭ 5 и 6 до амплитудных значений вторичных напряжений согласующих трансформаторов, на выходе блока 19 появляется сигнал, которьй поступает на управляющий вход размыкающего ключа 18о Последний размыкается и производит отключение ОЭ 21 и 22 от преобразователя напряжения 20о Напряжение на конденсаторах 03 21 и 22 начинает уменьшаться по экспоненциальному закону. Постоянная времени разряда конденсаторов выбирается больше времени включения тиристоров 9 и 10о При достижении разрядным напряжением значения, равного или меньшего значения величины сигналов на выходе СЭ 5 и 6, основные диоды ОЭ 21 и 22 переходят в открытое (проводящее) состояние, причем первым в этом состоянии оказывается диод ОЭ 21, поскольку на его вход подается наибольший сигнал В результате этого на вспомогательном резисторе ОЭ 21 появляется сигнал, приблизительно равный по величине сигналу на выходе СЭ 5, так как величина сопротивления этого резистора выбирается на порядок больше величи-. мы сопротивления основного резистора Этот сигнал после усиления усилителем 23 поступает на пороговый элемент 25, при срабатывании которого производится пуск ФС 27, включение тиристора 9 и срабатьшание ИО 11 Одновременно срабатывают и ЭФСИО 13, который подает сигнал на управляющий вход БУ 19. Ключ 18 при этом замыкается о Напряжение на управляющих входах ОЭ 21 и 22 устанавливается на прежнем уровне Этим исключается воз- можность срабатьгоания тиристоров и исполнительных органов неповрежденные присоединений.

2216944

После отключения поврежденного присоединения напряжение нулевой пос ледовательности исчезает и ПО 17 возвращается в исходное состояние. Ключ 14 г размыкается, тиристор 9 выключается, а ИО 11 возвращается в исходное состояние В это же состояние переходит и ЭФСИО 13

Формула изобретения

Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее ус- тановленньй на каждом присоединении трансформатор тока нулевой последовательности с подключенным к нему согласующим элементом с выпрямителем на выходе, выход которого через пороговый элемент с изменяемой уставкой срабатывания, выполненцьй в виде последовательно соединенных основного диода, резистора и регулируемого резистора, функционально связан с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с исполнительным органом, запитанным от общего на все присоединения источника питания через общий замыкающий ключ, элемент фиксации срабатывания исполнительных органов, пусковой орган, подключенньш своим входом к выходу источника напряжения нулевой последовательности, преобразователь напряжения неременного тока в напряжение постоянного тока, выполненньй в виде трансформатора напряжения и двухполу- периодного выпрямителя с параллельно включенным на выходе конденсатором, к одному из полюсов двухполупериодно- го выпрямителя подключены через разделительные диоды опорные входы пороговых элементов с изменяемой уставкой срабатывания, общий на все присоединения блок управления, входы которого соединены с выходом пускового органа и выходом элемента фиксации срабатывания исполнительных органов, а выход - с управляющим входом размыкающего ключа, установленного в цепи заземления одного из полюсов упомянутого выше преобразователя напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, пороговьй элемент с изменяемой уставкой срабатывания дополнен вспомогательным резистором, включенным между одним из полюсов

51221694

выпрямителя согласующего элемента и нала подключен управляющий переход общей точкой преобразователя напряже соответствующего тиристора, при этом ния переменного тока в напряжение постоянного тока, причем основной диод непосредственно подключен к другому полюсу упомянутого выпрямителя соглаэлемент фиксации срабатывания исполнительных органов выполнен в виде чиодов по числу присоединений, катоды которых подключены к анодам тириссующего элемента, а параллельно вспо- торов, а аноды диодов объединены могательному резистору через вновь введенные и последовательно соединенные усилитель сигнала, поро- говый элемент с фиксированной уставкой срабатывания и формирователь сиг

вместе и через резистор подключен к базе транзистора, коллектор которого соединен с управляющим входом . блока управления.

нала подключен управляющий переход соответствующего тиристора, при этом

элемент фиксации срабатывания исполнительных органов выполнен в виде чиодов по числу присоединений, катоды которых подключены к анодам тиристоров, а аноды диодов объединены

вместе и через резистор подключены к базе транзистора, коллектор которого соединен с управляющим входом . блока управления.

Изобретение позволяет повысить чувствительность устройства для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтра- льюо При возникновении в сети однофазного замыкания на землю на выходе согласующих злементов (СЭ) 5 и 6 появляются сигналы, пропорциональные токам нулевой последовательности. Одновременно срабатывает пусковой СЛ

27(28)

Кпоз.9р(

Редактор

Заказ 1616/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

fput. 2

Составитель ЛоВаськова ;

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга