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

купности с двумя логическими единицами выходов элементов 26, 27 через элемент ИЛИ-НЕ 34 и элемент ИЛИ-НЕ 31 обеспечивает срабатывание блока 37, сигнализирующего о наличии повреждения на первом присоединении. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты электрических сетей, и может быть использовано для определения места однофазного замыкания на землю. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на землю. При повреждении в распредустройстве направление высокочастотных импульсов, трансформированных трансформаторами тока 9-12, одинаково для полосовых фильтров 17-19 и противоположно для полосового фильтра 20, с выхода которого сигнал через инвертор 24, осуществляющий смену полярности поступившего на вход импульса, поступает на сумматоры 21-23, где суммируется с сигналами, поступившими с выходов полосовых фильтров 17-19, после чего сигналы поступают на две группы пороговых органов, первая из которых, состоящая из элементов 25-27, фиксирует сигналы при частичном пробое изоляции, а вторая, состоящая из элементов 28-30, - при дуговом замыкании. При наличии сигналов на выходах всех трех элементов первой группы пороговых органов через элемент И-НЕ 35 и элемент ЗАПРЕТ 36 сигнал поступает на блок 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а при наличии сигналов на выходах трех элементов 28, 29, 30 второй группы пороговых органов через элемент И-НЕ 40 и элемент ЗАПРЕТ 41 сигнал поступает на блок 48 отключения выключателя ввода. При повреждении на каком-либо из присоединений сигнал с выхода соответствующего порогового органа первой группы, например элемента 25, для повреждения на первом присоединении становится равным логическому налю, что в сово - /37 1KI с (Л О5 ее

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических сетей, и может быть использовано в сетях, работающих с изолированной нейтралью, для определения поврежденного участка сети.

Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыкания на землю.

На чертеже представлена схема устройства для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью.

Присоединения 1-3 распределительного устройства состоят из ячеек 4-6 присоединений, ячейки 7 ввода, сборных щин 8. В ячейках 4-7 установлены трансформаторы 9- 12 тока, выходы которых через щунтирую- щие сопротивления 13-16 подключены на входы полосовых фильтров 17-20, выходы полосовых фильтров 17-19 соединены с первыми входами фазосравнивающих органов 21-23, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор 24 соединены с выходом полосового фильтра 20.

Выходы элементов 21-23 соединены с входами пороговых органов 25-27 первой группы и пороговых органов 28-30 второй группы. Выходы пороговых органов 25-27 подключены к первым входам первых элементов ИЛИ-НЕ 31-33, входам второго элемента ИЛИ-НЕ 34, первому элементу И-НЕ 35, выход которого соединен с разрешающим входом первого элемента ЗАПРЕТ 36. Вторые входы элементов ИЛИ- НЕ 31-33 соединены с входом второго элемента ИЛИ-НЕ 34. Выходы элементов ИЛИ-НЕ 31-33 соединены с соответствующими блоками 37-39 сигнализации о повреждении присоединения. Выходы пороговых органов 28-30 подключены к входам второго элемента И-НЕ 40, выход которого соединен с разрешающим входом второго элемента ЗАПРЕТ 41. Запрещающие входы обоих элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ 42. Входы эл€мента ИЛИ 42 соединены с выходами пусковых органов 43-46 релейных защит присоединений и ввода. Выход элемента ЗАПРЕТ 36 соединен с блоком 47 сигнализации о повреждении на сборных шинах, а выход элемента ЗАПРЕТ 41 подключен к исполнительному органу 48 защиты ввода.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы сети на выходах пороговых органов сигналы равны логическому нулю, на выходах логических элементов И-НЕ 35, 40 - единичные сигналы, на выходах элементов ЗАПРЕТ 36, 41 - нулевые.

Блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии. На выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 Q сигнал равен логической единице, на выходах логических элементов ИЛИ- НЕ 31, 32 и 33 - логическому нулю и, следовательно, блоки 37-39 сигнализации находятся в исходном состоянии.

5 При повреждении в распределительном устройстве, связанном с перекрытиями изоляции, частичными разрядами, .нарушениями контактов и т. д., направление возникающих при этом во всех фазах за счет междуфазных емкостей высокочастотных им пульсов, трансформированных трансформаторами 9-12 тока, одинаково для полосовых фильтров 17-19 и противоположно направлению высокочастотного импульса для полосового фильтра 20. Сигнал с выхода

5 полосового фильтра 20, пройдя через инвертор 24, осуществляющий операцию смены полярности, суммируется с сигналами, прошедшими полосовые фильтры 17-19, в сумматорах 21-23, после чего сигналы поступают на соответствующие входы двух групп поро0 говых органов.

При повреждении в распредустройстве на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнал равен логическому нулю. На выходах логических элементов ИЛИ-НЕ 31-33 сигналы также равны логическому нулю и, сле5 довательно, блоки 37-39 сигнализации находятся в исходном состоянии. На выходе логического элемента И-НЕ 35 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАQ ПРЕТ 36 срабатывает блок 47 сигнализации, что указывает на аварийный режим в распределительном устройстве. Запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ связаны через элемент ИЛИ 42 с пусковыми органами 43-46 релейных защит. Эта связь необ5 ходима для блокировки работы устройства при нормальных коммутационных режимах распредустройства. Если же при повреждении в распредустройстве сработают пороговые органы 28-30, что свидетельствует о тяжелом повреждении (дуговое замыкание), то на выходе логического элемента И-НЕ 40 сигнал равен логическому нулю и при отсутствии сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 41 срабатывает исполнительный орган 48, отключая выключатель ввода.

При повреждении фазы любого присоединения, например присоединения 1, высокочастотный импульс тока, возникающий в переходном процессе, распространяется по всем фазам за счет междуфазных емкостей всех присоединений, при этом направление трансформированного сигнала одинаково для полосовых фильтров 18, 17 и противоположно направлению сигнала для полосовых фильтров 19, 20. В сумматорах 21, 22 сигналы складываются, на выходе пороговых органов 26, 27 сигналы равны логической единице, в сумматоре 23 сложение противоположно направленных сигналов приводит к тому, что на выходе порогового органа 25 сигнал равен логическому нулю. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 34 подаются сигналы: логическая единица, логическая единица, логический нуль, а на выходе этого элемента сигнал равен нулю. На входы логических элементов ИЛИ-НЕ 32, 33 поступают сигналы: логический нуль, логическая единица; на выходе этих элементов сигнал равен логическому нулю и блоки 38, 39 сигнализации находятся в исходном состоянии. На вход логического элемента ИЛИ-НЕ 31 поступает сигнал логического нуля, а на выходе этого элемента сигнал равен логической единице, что приводит к срабатыванию блока 37 сигнализации первого присоединения, что свидетельствует о повреждении присоединения 1.

На выходах элементов И-НЕ 35, 40 сигналы равны логическим единицам, а на выходах логических элементов ЗАПРЕТ - логическим нулям, поэтому блок 47 сигнализации и исполнительный орган 48 находятся в исходном состоянии.

Формула изобретения

Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформаторы тока присоединений и ввода, по числу присоединений фазосравнивающие органы, первый элемент ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом блока сигнализации о повреждении на сборных щинах, второй элемент ЗАПРЕТ, ис- полнительнй орган защиты ввода, элемент ИЛИ, блоки сигнализации о повреждении присоединения, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности электроснабжения путем выявления неустойчивого замыка0 ния на Землю, дополнительно введены по числу трансформаторов тока полосовые фильтры, первая и вторая группы пороговых органов, группа элементов ИЛИ-НЕ, при этом число пороговых органов и элементов ИЛИ5 НЕ в каждой группе равно числу присоединений, общий элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И-НЕ, инвертор, блок-контакты пусковых органов релейных защит присоединений и ввода, выходы трансформаторов тока присоединений подключены на входы полосовых

0 фильтров, выходы которых соединены с первыми входами фазосравнивающих органов, выполненных в виде сумматоров, вторые входы которых через инвертор соединены с выходом полосового фильтра, на вход кото5 рого включен выход трансформатора тока ввода, выходы фазосравнивающих органов соединены с входами пороговых органов первой и второй групп, выходы первой группы пороговых органов подключены к первым входам группы соответствующих элемен0 тов ИЛИ-НЕ, к соответствующим входам общего элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с разрешающим входом первого элемента ЗАПРЕТ, вторые входы группы элементов ИЛИ- НЕ соединены с выходом общего элемента

5 ИЛИ-НЕ, выходы группы элементов ИЛИ- НЕ соединены с входами соответствующих блоков сигнализации о повреждении присоединения, выходы пороговых оганов второй группы подключены к входам второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с раз- рещающим входом второго элемента ЗАПРЕТ, запрещающие входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с блок-контактами пусковых органов релейных

5 защит присоединений и ввода, выход второго элемента ЗАПРЕТ подключен к исполнительному органу защиты ввода.