Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1988 года по МПК H02H3/16 

со

00

сл

;о

113

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических сетей, и может быть использовано для выполнения селективной сигнализации и защиты при устойчивых и перемежающихся дуговьпс замыканиях на землю в сетях, работающих с изолированной нейтралью.

Цель изобретения - повьшение на- дежности работы устройства путем обеспечения срабатывания защиты при переходных продессах в режиме дугового замыкания на землю.

На чертеже представлена структур- ная схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы 1 и 2 тока нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности, ограничители 3 и 4 сигна- лов, фазосдвигающую цепочку 5, заградительный фильтр 6 низких частот, резонансный фильтр 7, сумматор 8, усилитель 9, пороговый элемент 10, фазо- чувсТвительный орган 11 и исполни- тельный орган 12.

Трансформатор 1 тока нулевой последовательности через ограничитель 3, резонасный фильтр 7 и усилитель 9 соединен с фазочувствительньт органом 1J, а трансформатор 2 напряжения присоединен к фазочувствительному органу 11 через ограничитель 4 и фазосдвигающую цепочку 5, обеспечивающую необходимый угол сдвига между током и напряжением нулевой последойатель- ности. В токовой цепи между ограничи телем 3 и фазочувствительным органом 11 параллельно резонансному фильтру 7 и усилителю 9 подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных заградительного фильтра 6, препятствующего прохождению токов низких частот, сумматора 8 и порого- вого элемента 10.

Сумматор 8 выполнен в виде конденсатора, параллельно которому включен резистор, предназначенный для разряда конденсатора в течение выбранного

периода времени 2, в зависимости от принятого принципа действия защита может работать при каждом появлении импульса тока нулевой последовательности или она реагирует только Иа серию импульсов. В последнем случае при появлении одиночного импульса конденсатор заряжается и в период бестоковой паузы (например, 7- 60 мс) он постепенно разряжается. Если им

Q

15

20 5

ЗО Q

5

0

5

792

пульсы следуют каждый период, конденсатор подзаряжается до величины срабатывания порогового элемента. Защита срабатывает, а конденсатор разряжается на указанное сопротивление.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении в сети замыкания на землю на выходе трансформатора 1 возникает ток нулевой последовательности 10, а да выходе трансформатора 2 - напряжение нулевой последовательности Зи . В случае двойных .замыканий на землю, а также в других случаях, когда величины входных сигналов io и 3U(, могут во много раз превышать соответствующие величины при однофазном замыкании на землю, ограничители 3 и 4 ограничивают их и предохраняют входные цепи устройства от повреждения. Резонансный фильтр 7 выделяет из входного сигнала ip составляющую, близкую к 50 Гц, и предотвращает прохождение высокочастотных составляющих бросков свободного емкостного тока как высокой частоты, так и апериодической. Далее выделенный сигнал ip проходит через усилитель 9 и с помощью фазочувствительно- го органа 11 .сравнивается по углу с составляющей канала Зи,, сдвинутой на необходимый угол с помощью фазо- сдвигающей цепочки 5. При совпадении токового сигнала и сигнала 3Uo происходит срабатывание исполнительного органа 12. При неустойчивом дуговом замыкании на землю, когда характер тока значительно отличается от сину- соидгшьной формы и имеет вид одиночных бросков или высокочастотных сигналов, эти сигналы не поступают на резонансный фильтр 7, а проходят через заградительный фильтр 6 низких частот, препятствующий прохождению составляющих сигналов с частотой 50- 150 Гц и пропускающий свободные сос- тавлятощие тока переходного режима дугового замыкания на землю. Вследствие того, что при переходном характере процесса замыкания на землю в переходном токе всегда имеемся постоянная составляющая, в сзп маторе 8 происходит суммирование положительных и отрицательных полуволн свободной составляющей тока, имеющих затухающий периодический или апериодический характер. При достижении в результате суммирования токовым сигналом определенного значения срабатывает пороговый элемент и подается сигнал на фа- зочувствИтельный орган. При совпадении сигналов этого токового канала и сигнала канала SUp происходит срабатывание исполнительного органа, дающего команду на отключение или на сигнал.

Таким образом обеспечивается по- вьшение надежности устройства защиты которая работает как при установившихся, так и при переходных процессах дугового замыкания на землю.

По сравнению с известным использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить отказы, имеющие место в случае перемежающихся дуговых замьпсаний на землю.

U

ормула изобретения

Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее последователь

но соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, первый ограничитель, резонансный фильтр и уси. литель, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного органа, к второму входу которого подключен трансформатор напряжения нулевой последовательности через последовательно соединенные второй ограничитель и фазосдвигающую цепочку, к выходу фазочувствительного органа подключен исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания защиты при переходных процессах в режиме дугового замыкания на землю, в него введены последовательно соединенные заградительный фильтр низких частот, сумматор и пороговый элемент, выход которого подключен к первому входу фазочувствительного органа, а вход заградительного фильтра низких

частот соединен с выходом первого ограничителя.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических сетей, и может быть использовано для селективной защиты при устойчивых и перемежающихся дуговых замыканиях на землю в се-, тях с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем обеспечения срабатывания защиты при переходных процессах в режиме дугового замыкания на землю. В этом режиме устройство выделяет свободные составляющие тока с помощью фильтра 6, которые суммируются в сумматоре 8, и при достижении сигналом определенной величины срабатывает пороговый элемент 10 и подается сигнал на фазо- чувствительный орган 11. При совпадении токового сигнала с сигналом напряжения срабатывает исполнитель- , ный орган 12. 1 ил. I (Л