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

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для осуществления селективной защиты от замыканий на Землю в электрических распределительных, сетях с изолированной и компенсированной нейтралью.

Цель изобретения - повьш1ение се- лекти внссти.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - импульсная диаграмма, иллюстрирующая работу устройства.

Устройство содержит согласующий элемент 1, вход которого подключен к датчику тока нулевой последовательности, а выход подключен к формирователю 2 импульсов тока нулевой последовательности, выход которого подключен к регулирующему элементу 3, подключенный к датчику напряжения нулевой последовательности формирователь 4 импульсов напряжения нулевой последовательности, к выходу формирователя 2 импульсов тока нулевой последовательности подключен элемент 5 задержки, выход которого соединен с входом одновибратора 6, к первому входу первого элемента И 7 подключен выход регулирующего элемента 3, к второму входу первого элемента И 7 - выход формирователя 4 импульсов напряжения нулевой последовательности, к входам элемента ШШ-НЕ 8 подключены по числу присоединений блок-контакты 9 включения и блок-контакты 10 отключения коммутационных аппаратов, выхо одновибратора 6 подключен к первому выходу второго элемента И П, к второму входу которого подключен выход элемента ИЛИ-НЕ 8, а выход второго элемента И 11 подключен к третьему входу первого элемен,та И 7, выход которого подключен к выходному элементу 12,

Элементы 1-7, 11 и 12 со своими связями образуют блок сравнения.

Регулирующий элемент 3 введен с целью применения устройства в сетях

с компенсированной нейтралью и позво- gQ сутствует, соответственно, отсутст- ляет в зависимости от степени компен- вует напряжение на входах блок-кон- сации нейтрали смещать импульс тока нулевой последовательности до полнотактов 9 и 10, При этом на их выхода

устанавливаются уровни О, которые поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ 8 gg Следовательно, при отсутствии коммутаций на выходе элемента ШШ-НЕ 8 ус танавливается уровень 1, которая поступает на второй вход второго элемента И 11, При этом на выходе

го перекрытия его импульсом напряже-- кия нулевой последовательности.

Элемент 5 задержки обеспечивает задержку сравнения сигналов напряжения и тока нулевой последовательности на время существования переходно

ГО процесса, возникающего в начальной стадии однофазного замыкания на землю,

Второй элемент И 11, элемент ИЛИ- НЕ 8, две группы блок-контактов 9 и 10 исключают возможность неселективной работы устройства при аварийных отклонениях, оперативных переключениях в защищаемой электрической сети, а также при неодновременном замыкании контактов коммутационных аппаратов , Введенные блоки представляют собой известные элементы логики.

Сигнал 3 1„ ока нулевой последовательности поступает на согласующий элемент 1, который выделяет основную гармонику частотой 50 Гц, ограничивает амплитуду по отьюшению к входному

сигналу тока нулевой последовательности.

Формирователи 2 и 4 импульсов прет образуют синусоидальные сигналы тока и напряжения нулевой последовательности в импульсы U и U,, следующие через 360°, и подают U через регулирующий блок 3 на первый, а Ug на второй входы первого элемента И 7 соответственно , Регулирующий элемент 3

осуществляет сдвиг импульса по времени, обеспечивая полное перекрытие импульсов 11 импульсами IJg.

Элемент 5 задержки импульсом 114 осуществляет запуск одновибратора 6

через время, определяемое длительнос- тью переходного процесса в начале замыкания на землю, что позволяет исключить влияние переходных процессов на фазу сравниваемых сигналов,

Одновибратор 6 формирует импульс Uj., длительность которого определяется временем срабатывания защиты и коммутационных аппаратов защищаемых при- соединений. Импульс U поступает на

первый вход второго элемента И 11, В случае отсутствия котутаций в зап|и- щаемых присоединениях на электромагнитах включения (ЭВ1, „,,,ЭВК) и отключения (Э01,е.,,30N) напряжение отсутствует, соответственно, отсутст- вует напряжение на входах блок-кон-

тактов 9 и 10, При этом на их выходах

gQ сутствует, соответственно, отсутст- вует напряжение на входах блок-кон-

устанавливаются уровни О, которые поступают на входы элемента ИЛИ-НЕ 8, gg Следовательно, при отсутствии коммутаций на выходе элемента ШШ-НЕ 8 устанавливается уровень 1, которая поступает на второй вход второго элемента И 11, При этом на выходе

313

второго элемента И 11 появляется импульс Uj, , который поступает на третий вход первого элемента И 7, на первый и второй входы которого посту пают импульсы U- и IJg с регулирующе- го элемента 3 и .формирователя 4 импульсов напряжения нулевой последовательности соответственно, Б течение времени, когда на выходе второго элемента И 11 присутствует 1 происхо- дит сравнение сигналов тока и напряжения нулевой последовательности и при совпадении импульсов Uj и Ug на выходе первого элемента И 7 появляется 1 , которая поступает на вход вы- ходного элемента 12, который замыкает цепь питания электромагнита отключения (ЭО) защищаемого присоединения При этом на входе одного из блок- контактов 10 появляется напряжение, на выходе этого элемента устанавливается уровень 1. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ устанавливается уровень О, который запрещает прохождение импульса Ug на второй вход перво- го элемента И 7, Таким образом, на время отключения поврежденного присоединения запрещается работа защит остальных присоединений. Аналогичным образом производится запрет работы устройств защиты на время различнь х коммутаций, так как при этом на входах релейных элементов присутствует напряжение и элемент ИЛИ-НЕ 8 запрещает .прохождение импульса Ug на вто- рой вход первого элемента И 7,

Работа защит разрешается после отключения или включения присоединения как только блок-контакты коммута

004

ционного аппарата разомкнут цепи питания электромагнитов включения (ЭВ) и отключения (ЭО),

Формула изобретения

Устройство для избирательней защиты от однофазного замыкания на землю в распределительной сети с изолированной нейтралью, содержащее подключенный к датчику .тока нулевой последовательности согласующий элемент выход которого через формирователь импульсов тока нулевой последовательности соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к выходному элементу, подключенны к датчику напряжения нулевой последовательности, формирователь импульсов напряжения нулевой поспедовательнос- ти, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, одно- вибратор, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности, в него введены элемент задержки, второй элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, при этом выход формирователя и fflyль- сов тока нулевой последовательности подключен через последовательно соединенные элемент задержки и одновиб- ратор к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента и, а второй вход второго элемента И подключен к в ыходу элемента ИЛИ-НЕ,входы которого соединены по числу присоединений с вновь введенными блок- контактами включения и отключения коммутационных аппаратов.

зи,

3h

1 t/2

t/3

i

«4 (Ji 4r

10

11

Редактор М.Андрутпенко

Составитель Н.Чутцев Техред Л. Сердюкова

Заказ 5803/48Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fPuB.2

Корректор. МЛЧароши

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для селективной защиты распределительных сетей от замыканий на землю. Цель изобретения - повышение селективности. Сигнал тока нулевой последовательности поступает на согласующий элемент 1, который выделяет основную гармонику частотой 50 Гц и ограничивает амплитуду. Формирователи 2 и 4 импульсов преобразуют синусоидальные сигналы тока и напряжения нулевой последовательности в импульсы, следующие через 360®, и подают на входы первого элемента И 7. Регулирующий элемент 3 в канале тока осуществляет сдвиг импульса во времени. Элемент задержки 5 осуществляет запуск одновибратора 6 через время, определяемое длительностью переходного процесса в начале замыкания на землю. При отсутствии коммутаций на выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 устанавливается 1, которая поступает на один вход второго элемента И 11, на другом входе которого при-. сутствует сигнал с одновибратора 6. С выхода второго элемента И 11 поступает 1 на третий вход первого элемента И 7. При наличии всех входных сигналов на элементе И 7 на его выходе вырабатывается 1, поступающая на выходной элемент 12. На время отключения поврежденного присоединения элемент ШШ-НЕ 8 запрещает работу защит остальных присоединений, 2 ил. с. € СО О1 Г K3BJ K3BN КЭОГ КЭОН - 4iH4IH Л7 J из - Фие. Г