Устройство для направленной защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1986 года по МПК H02H3/16 H02H3/38 

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к устройствам для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, и может быть использовано для защиты распределительных устройств от новреждений.

Целью изобретения является повышение надежности электроснабжения путем дифференцированного выделения зоны однофазного замыкания.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Воздушные (кабельные) линии 1 и 2 отходят от распределительного устройства, состоящего из ячеек 3, 4 присоединений (в которых расположены выключатели, разъединители, трансформаторы тока и т.п.), сборных Н1ИН 5, ячейки 6 ввода. К сборным шипам 5 подключен датчик 7 нап;) 1улевой последовательности, представляющий собой пятистержневой трансформатор напряжения со схемой соединения вторичной обмотки в открытый треугольник. На тинах после ;1И- нейного выключате;1я .и на выводах из ячеек 3, 4 распределита 1ьпого устройства установлены датчики 8-11 тока пулевой последовательности, выходы которых подключены на соответствующие первняе входы фазосравнивающих блоков 12-15, вторые входы фазо- сравнивающих блоков 12-- 15 соединены с датчиком 7 напряжения нулевой последовательности. Выходы фазосравнивающих блоков 12-15 соединены с входами лог ичес- ких элементов ИЛИ 16, 17, выходы которых подключены к входам релейных блоков 18, 19 сигнализации о замыкании на землю присоединений. Контактные выходы релейных блоков 18, 19 сигнализации о замыкании на землю присоединений подключены на вход логического элемента ИЛИ 20. Выход элемента ИЛИ 20 соединен с занрещающим входом логического элемента ЗАПРЕТ 21 канала защиты тин. К разрещаюнхему входу элемента ЗАПРЕТ 21 через пороговый орган 22 и элемент ЗАДЕРЖКА 23 подклю- чен выход датчика 7 напряжения нулевой последовательности. Выход элемента ЗАПРЕТ 21 соединен с исполнительным органом 24 защиты шин, действуюн;им на отключение выключателя 25 ввода. Выходы сразо- сравнивающих блоков 12, 14 подключены на разрешающие входы элементов ЗАПРЕТ 26, 27. Выходы фазосравнивающих блоков 13, 15 подключены на запрепгающие входы элементов ЗАПРЕТ 26, 27. Выходы элементов ЗАПРЕТ 26, 27 соединены с испол- нита/тьными органами защиты присоединений 28, 29, действующими на отключение линейных выключателей 30 и 31.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании на землю, нанри,1ер, линии 1 (точка К1) на выходах датчиков 8-11 тока нулевой последовательности появляются ,токи нулевой последовательности, причем токи нулевой последоватачьности с

5

0

Q 5 5

5

0

0

датчиков 8, 9 и токи нулевой последовательности с датчиков 10,11 находятся в про- тивофазе. В фазосравнивающих блоках 12- 15 точки нулевой последовательности с выходов датчиков 8 -11 тока сравниваются с наг(ряжением нулевой последовательности с выхода датчика 7. Срабатывают фазо- сравнивающие блоки 12, 13 и сигнал поступает через элемент ИЛИ 16 на релейный блок 18 сигнализации о замыкании на землю, который при этом срабатывает. Срабатывание релейного блока 18 сигнализации о замыкании на землю присоединения означает замыкание на линии 1. При этом отключение линии не требуется, так как разрешается работа с таким режи.мом до отыскания места повреждения. Сигнал с ралей- ного блока 18 поступает через логический элемент ИЛИ 20 на запреш,аюи1ий вход элемента ЗАПРЕТ 21. Поэтому сигнал, постунаюпхий с датчика 7 напряжения нулевой последовате.пьности, не проходит на исполнительный орган 24 защиты щин. Элемент ЗАДЕРЖКА 23 осуществляет задержку сигнала с датчика 7 напряжения нулевой последовательности. Время задержки элемента 23 выбирается больше времени работЕ 1 фазосравнивающих блоков 12-15 и релейных б. юков 18, 19 сигнализации о замыкании на землю присоединений, а также с учетом коммутационных по.мех.

При замыкании в распределите тьном устройстве, например в шкафу 3 (точка К2), емкостные токи замыкания на землю присоединений протекают к месту замыкания и токи нулевой последовательности на выходах датчиков 9, 10 и 11 оказываются в фазе между собой и в противо(}азе с напряжением нулевой последовательности. Поэтому фазосравниваюп ие блоки 3, 14 и 15 не сработают и на выходах .чх отсутствует сигнал. Паоборот, токи нулевой последовательности с датчика 8 и напряжение нулевой последовательности оказываются в фазе между собой, поэтому срабать - вает фазосравнивающий блок 12, на его выходе появляется сигнал, который подается через элемент ИЛИ 16, релейный блок 18 сигнализации о замыкании на землю, эле.мент ИЛИ 22 на занре- ш,ающий вход элемента ЗАПРЕТ 21 канала защиты шин. Исполнительн.ый орган 24 Защты П1ИН не срабатывает. В то же время сигнал с фазосравниваюнгего блока 12 подается па разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ 26. на его запренлающем входе сигнал отсутствует (фазосравнивающий блок 13, как отмечалось, не срабатывает). По- это.му через исполнитатьный орган защиты присоединения 28 подается сигнал на отключение линейного выключателя 30.

При замыкании на землю в распределительном устройстве, например в 3 (точка КЗ), емкостные токи линий протекают к месту замыкания и все токи нулевой

последовательности на выходах датчиков тока 8-11 нулевой последовательности оказываются в фазе между собой и в противофазе с напряжением нулевой последовательности. Поэтому фазосравнивающие блоки 12- 15 не срабатывают и на выходах их отсутствуют сигналы. Следоватетьно, на эле.менты ЗАПРЕТ 26, 27 сигналы не поступают, а на элементе ЗАПРЕТ 21 канала защиты шин отсутствует запрещающий сигнал. Вследствие этого напряжение нулевой последовательности через пороговый орган 22, элемент ЗАДЕРЖКА 23 и элемент ЗАПРЕТ 21 поступает на вход исполнительного органа 24 защиты щин, действующего на отключение выключателя 25 ввода.

Таким образом, предложенное устройство позволит выделить зону однофазного замыкания и в зависимости от этого отключить или один щкаф присоединения или секцию распределительного устройства только при повреждении внутри распределительного устройства, что повышает надежность энергоснабжения.

Формула изобретения

Устройство для направленной защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее на каждом присоединении установленный на шинах после линейного выключателя основной и дополнительный датчики тока нулевой последовательности, выход основного датчика тока нулевой последовательности подключен к первому входу основного фазосравнивающе- го блока, к второму входу которого под5

ключен выход датчика напряжения нулевой последовательности, выход основного фазо- сравнивающего блока функционально связан с исполнительным органом защиты присоединения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения путем дифференцированного выделения зоны однофазного замыкания, в него на каждом присоединении введены дополните чь- ный фазосравнивающий блок, логические

0 элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ, релейный блок сигнализации о замыкании на З емлю присоединения, а также общий на все присоединения логический элемент ИЛИ и канал защиты шин, выполненный на последовательно соединенных пороговом органе, логических элементах ЗАДЕРЖКА, ЗАПРЕТ и исполнительном органе, а дополните тьный датчик тока нулевой последовательности установлен на выводах щин присоединения, при этом запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ канала защиты щин подключен к выходу общего логического элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих релейных блоков сигнализации о за.мыкании на землю присоединений, вход каждого из которых подключен

5 к выходу соответствующего логического элемента ИЛИ присоединения, входы которого соединены с выходами обоих фазосравниваю- щих б,локов, причем выход основного фазо- сравнивающего блока подключен к разрешающему входу логического элемента ЗАПРЕТ.

к запрещающему входу которого подключен выход дополнитатьного (|)азосравниваю- щего блока, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с исполнительным органом защиты присоединения.

0

ВНИИПИ Заказ 1917/53 Тираж в12 Подписное Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Изобретение относится к релейной защите сети с изолированной нейтралью от замыканий на землю. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем дифференциального выделения зоны однофазного замыкания, которая достигается введением в устройство на каждом присоединении фазосравнивающего блока логических элементов ЗАПРЕТ ИЛИ, релейного блока сигнализации о замыкании на землю присоединения, канала защиты шин и общего на все присоединения логического элемента ИЛИ. Данное устройство позволит выделить зону однофазного короткого замыкания и в зависимости от выделенной зоны отключить один шкаф присоединения или секцию распределительного устройства, что повышает надежность электроснабжения. 1 -ИЛ. i СЛ ю 1с 4 оо г