Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с компенсированной нейтралью Советский патент 1987 года по МПК H02H3/16 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в радиальных электрических сетях с компенсированной нейтралью для отыскания поврежденного присоединения при установившемся однофазном замыкании на землю.

Цель изобретения - повьшение чувствительности и уменьшение зависимости области селективной работы от режима компенсации.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерит.ельные преобразователи 1-3 тока нулевой последовательности, подключенные к ключам 4-6 коммутатора 7 измеряемых сигналов, выход которого подключен к входам фильтра 8 высших гармоник и фильтра 9 промышленной частоты. Выход фильтра гармоник соединен с последовательно включенными выпрямителем 10 и сглаживающим фильтром 11, Выход фильтра 9 промышленной частоты соединен с последовательно включенными выпрямителем 12 и сглаживающим фильтром 13, Выходы сгла- ;киваюпщх фильтров 11 и 13 соединены соответственно, с выходами Делимое и Делитель блока 14 деления. Выход блока 14 деления подключен к объединенным входам коммутатора 15 сигналов частного от деления; ключи 16-18 коммутатора соответственно подключены к входам запоминающих элементов 19-21, Их выходы соединены по одному с входами Уменьшаемое блоков 22-24 вычитания, соответственно и с входами общего сумматора 25, который соединен последовательно с блоком 26 деления для формирования среднего значения вь ходных сигналов запоминающих элементов 19-21, Выход блока 26 деления подключен к объединенным входам Вычитаемое блоков 22-24 вычитания. Устройство снабжено блоками 27-29 выделения модуля, подключенными входами к выходам блоков 22-24 вычитания, исполнительными органами 30-32, диодами 33-35 макси- селектора, которые соединены последовательно на каждом присоедд нении соответственно 22-27-30-33, 23-28- 31-34,, 24-29-32-35, Причем положительные выводы диодов 33-35 мак- сиселектора подключены к исполнительным органам 30-32, а отрицательто

15

20

416932

ные - объединены с первым выводом балластного сопротивления 36, второй его вывод через ключ 37 управления соединен с корпусом. Диоды 34- 35 максиселектора, балластное сопротивление 36 и ключ 37 образуют мак- сиселектор 38,

Устройство снабжено измерительным преобразователем 39 напряжения нулевой последовательности, к выходу которого подключен вход пускового органа 40, Выход пускового органа 40 соединен с входом блока 41 поочередного включения присоединений, предназначенного для управления ключами 4-6, 16-18 и 37 коммутаторов 7 и 15 и максиселектора 38, Выходы блока 41 подключены к соответствующим управляюгдим входам блоков 7, 15 и 38,

Устройство работает следующим образом.

При возникновении замыкания на

25 землю ка выходе измерительного преобразователя 39 напряжения нулевой последовательности появляется напряжение 3 DO, а на выходах измерительных преобразователей 1-3 тока нуле- ,

30 вой последовательности - напряжения, пропорциональные первичным токам. Причем, в неповрежденных присоединениях протекают токи промышленной частоты и высших гармоник, пропорци35 ональные их собственным емкостям, а в поврежденном - сумма токов высших гармоник всей сети и остаточный некомпенсированный ток промышленной частоты. Пусковой орггш 40 под воз40 действием напряжения 3 U срабатывает и инициирует действие блока 41 поочередного включения присоединений, который управляет замыканием контактов в двух п-канальных (по числу при45 соединений п) коммутаторах, замыкая поочередно пару контактов в каждом из каналов (4 и 16, 5 и 17, 6 и 18), При замыкании ключа 4 сигнал с первого измерительного преобразователя

5Q тока фильтруется, причем высшие гармонические составляющие с частотами 150-650 Гц выделяются на выходе фильтра 8, а составляющая промышленной частоты - на выходе фильтра 9,

gg Выделенные фильтрами 8 и 9 сигналы переменного напряжения выпрямляются выпрямителями 10 и i2, а затем сглаживаются фильтрами 11 и 3, Над полученными сигналами постоянного на313416934

пряжения в блоке 14 осуществляется сти области селективной работы защи- операция деления (напряжение, про- ты от режима коьшенсации. порциональное току высших гармоник делимое, а пропорциональное току про- Формула i-гз обретения мьшшенной частоты - делитель), Результат деления в форме напряжения

Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с компенсированной нейтралью, содержащее включенные на каждом защищаемом присоединении измерительные преобразователи тока нулевой последовательности, блоки вычитания и исполнительные органы, а также фильтр тока высших гармоник и фильтр тока промышленной частоты, к выходам которых подключены входы соответствующих выпрямителей, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения зависимости области селективной работы от режима компенсации, введены общие для всех присоединений коммутатор измеряемых сигналов, два сглаживающих фильтра, блок деления, коммутатор сигналов частного от деления, сумматор, делитель, Максиселектор, преобразователь напряжения нулевой последовательности, пусковой орган и блок поочередного включения присоединений, а также для каждого защищаемого присоединения запоминающий элемент и блок выделения модуля, при этом выходы измерительных преобразователей тока нулевой последовательности соединены с соответствующими входами коммутатора измеряемых сигналов, выходы которых соединены с входами фильтра тока высших гармоник и фильтра тока промышленной частоты, а к выходам упомянутых выпрямителей тока высших гармоник и тока промьшшенной частоты подключены входы соответствующих сглаживающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с входами Делимое

Q коммутируется замкнутым контактом 16 и запоминается запоминающим элементом 19. Затем блок 41 замыкает следующую пару контактов коммутаторов 7 и 15, а результат деления запоминается в следующем запоминающем устройстве. Процесс повторяется многократно до тех пор, пока не будут обработаны сигналы всех присоединений. Запоминающие элементы 27-29 необходимы для хранения отношений токов высших гармоник и про- мьшленной частоты а;, вычисленных для каждого присоединения (i), что необходимо для последующего их сравнения в блоках 22-24 вычитания с средним значением отношения оГ. Среднее значение отношения

, i-n

а - На;

формируется путем суммирования налов а сумматором 25 и ослабления в п раз делителем 26,

На выходах блоков вычитания формируются величины отклонения отношений на каждом присоединении от среднего значения ло о--а, а на выходах блоков 27-29 выделения модуля - модули отклонений отношений /да;/ , Максиселектор 38 позволяет выбрать наибольшее из значений модулей отклонения отношений от среднего /Да; , что характерно для поврежденного присоединения. После того, как в коммутаторах 7 и 15 были замкнуты контакты в последнем п-м канале, блок 41 поочередного включения подает команду на замыкание ключа 37 в максиселекторе 38, При этом ток протекает через диод, исполнительный орган поврежденного присоединения, резистор 36, ключ 37 на массу.

Таким образом, использование выбора максимального отклонения от среднего значения отношения амплиту высших гармоник и промьшшенной частоты позволяет в сетях с компенсацией емкостных токов достигнуть поставленную цель, т,е, повысить чувствительность и уменьшить зависимоФормула i-гз обретения

Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с компенсированной нейтралью, содержащее включенные на каждом защищаемом присоединении измерительные преобразователи тока нулевой последовательности, блоки вычитания и исполнительные органы, а также фильтр тока высших гармоник и фильтр тока промышленной частоты, к выходам которых подключены входы соответствующих выпрямителей, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения зависимости области селективной работы от режима компенсации, введены общие для всех присоединений коммутатор измеряемых сигналов, два сглаживающих фильтра, блок деления, коммутатор сигналов частного от деления, сумматор, делитель, Максиселектор, преобразователь напряжения нулевой последовательности, пусковой орган и блок поочередного включения присоединений, а также для каждого защищаемого присоединения запоминающий элемент и блок выделения модуля, при этом выходы измерительных преобразователей тока нулевой последовательности соединены с соответствующими входами коммутатора измеряемых сигналов, выходы которых соединены с входами фильтра тока высших гармоник и фильтра тока промышленной частоты, а к выходам упомянутых выпрямителей тока высших гармоник и тока промьшшенной частоты подключены входы соответствующих сглаживающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с входами Делимое

и Делитель блока деления, выход которого подключен к входам коммутатора сигнадюв частного от деления, выходы которого соединены с входами соответствующих запоминающих элементрв, выходы которых подключены к

входам Уменьшаемое соответствующих блоков вычитания и входам сумматора, последовательно соединенного с делителем, подключенным выходом к

объединенным входам Вычитаемое блоков вычитанияJ которые через по- следовательно соединенные блоки выделения модуля и исполнительные органы соединены с информационными

513416936

входами максиселектора, причем уп-ния присоединений, вход которого равляющие входБ указанньрс коммута-соединен через пусковой орган с преторов и максиселектора подключены кобразователем напряжения нулевой выходу блока поочередного включе-последовательности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях с компенсированной нейтралью для отыскания поврежденного присоединения при установившемся однофазном замыкании на землю. Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение зависимости области селективной работы от режима компенсации. После окончания процесса поочередного опроса всех контролируемых присоединений максиселек- тор 38 позволяет выбрать наибольшее из всех значений модулей отклонения отношений от среднего . что характерно для поврежденного присоединения. После того, как в коммутаторах 7 и 15 были замкнуты контакты в последнем п-м канале, бЛок 41 поочередного включения подает ко- манду на замыкание ключа 37 в макси- селекторе 38. При этом ток протекает через исполнительный орган поврежденного присоединения, соответствующий диод максиселектора, резистор 36, ключ 37 на массу. 1 ил. i w ее 05 СО СА) Vm