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

0-

I Изобретение относится к электротехнике, а именно.к устройствам направленной защиты от замыканий на землю в сетях.с изолированной нейтралью.

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости и селективности защиты.

i На фиг. 1 изображена схема устройства} на фиг. 2 - схема согласующего |блока; на фиг. 3-А - эпюры тока и {Напряжения, поясняющие работу устрой ;ства. .

j Устройство содержит согласующий 1блок 1, обеспечивающий потенциальную iTsal BHSKy схемы и датчика нулевой последовательности j3Io, вьщеление сигнала с частотой 50 Гц, защиту с устройства от перенапряжений, фазосдви- tгающую цепочку, определяющую зону Срабатывания; нуль орган 2, обеспе- чивающий фиксацию перехода синусоиды : тока нулевой последовательности 31в через ноль, нуль-орган вьтолнен на операционном усилителе; пороговый блок 3 с полевым транзистором 4 на выходе, обеспечивающий.управление нуль-органа.

Пороговый блок вьтолнен на операционном усилителе 5 по схеме компа- ратора с вьтрямляющим диодом 6 и фильтрующим конденсатором 7 на выходе; Порог срабатьшания устройства определяется резисторами 8 и 9.

Устройство также содержит фазо- чувствительный усилитель, включающий транзистор IО, дифференцирующую цепочку на элементах 11, 12,оптоэлектрон- ную пару 13, на выходе которой включена обмотка 14 реле,с включенными параллельно ей резистором 15 и дио- дом 16.

Согласующий блок (фиг. 2) содержит трансформатор 17, конденсатор 18 образующий со вторичной обмоткой трансформатора 17 контур, настроенный на 50 Гц, стабилитрон 19, фазо- сдвигающую цепочку, состоящую из резисторов 20 и 21 и конденсаторов 22 и 23.

На фиг. 3 приведены эпюры, поясняющие работу защиты при металлическом замыкании, а на фиг. 4 - при перемежающемся замыкании, где Зи, 31о - напряжение и ток нулевой последовательности соответственно; и, - выходное напряжение согласующего блока; Uc - выходное напряжение нуль0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

органа; U«p - напряжение на коллекторе транзистора 10; Up - напряжение на обмотке 14 реле.

Устройство направленной защиты от замыкаций на землю работает следующим образом.

При нормальном режиме в сети с изолированной нейтралью ток 31о и напряжение 3Uo нулевой последовательности отсутствуют, обмотка 14 реле обесточена. При замыкании фазы на землю появляется ток 31в и напряжение 3Uo на всех присоединениях. Причем на поврежденном присоединении при металлическом .Iкaнии угол между током 31о и напряжением 3Uo равен 90, а неповрежденных присоединениях равен 270 . Если уровень сигнала,.пропорциональный току 31в , на входе порогового блока 3 превысит порог его сра- батьтания,на нуль-орган 2 поступает сигнал разрешения на работу. Нуль-орган фиксирует переходы синусоиды сигнала, пропорционального току 3-1о через ноль, что обеспечивает стабильную, независимую от уровня сигнала на входе устройства защиты, зону срабатывания в пределах 160 . С выхода нуль-органа преобразованный сигнал подается на первый вход фазочувстви тельного усилителя, на второй вход которого подается напряжение Зи. Если преобразованный сигнал тока 31 и напряжение 3Uo на фазочувствитель- ном усилителе совпадают по фазе, что имеет место при угле между 31 и 3U(j, равном 90, тиристор оптопары 13 открьшается, срабатьшает реле 14.

Если преобразованный сигнал тока 31о противоположен по фазе напряжению Зи, что имеет место при угле между 31о и 3Uo равном 270, тиристор оптопары 13 закрыт, реле 14 обесточено .

Устройство работоспособно при металлическом замыкании на землю, при замыкании через переходное сопротивление и при перемежакяцемся дуговом замыкании.

Формула изобретения

Устройство для направленной защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчики тока и напряжения нулевой

последовательности, фильтр низких частот, фазосдвигающую цепочку, последовательно соединенные нуль-орган, формирователь управляющих импульсов, фазочувствительный усилитель и исполнительный орган, отличаю- щ. е ее я тем, что, с целью повьше- ния помехоустойчивости и селективности защиты, введены пороговый блок, ключевой элемент и ограничитель, при этом фильтр низких частот, ограничитель, фазосдвигающая цепочка соедине

ны последовательно, к входу фильтра низких частот подключен датчик тока нулевой последовательности, а выход фазосдвигающей цепочки соединен с в содом,нуль-органа и порогового блока, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента, включенного в цепь обратной связи нуль-органа,.на второй вход фазочув- ствительного усилителя через исполнительный орган подключен датчик на- пряжения нулевой последовательности.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам направленной запщты. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и селективности защиты. При замыкании фазы на землю появляются ток и напряжение от датчиков нулевой последовательности на всех присоединениях. Сигнал, пропорциональный току нулевой последовательности, с выхода согласующего блока 1 поступает на вход нуль-органа 2. При достижении уставки по току срабатывания на выходе нуль-органа появляются прямоугольные импульсы, которые не зависят ог величины тока. С выхода нуль-органа 2 сигнал поступает на первый,вход фазо- чувствительного усилителя, где он дифференцируется, усиливается и поступает на вход оптоэлектронной пары 13. Напряжение датчика напряжения нулевой последовательности поступает на второй вход фазочувствительного усилителя. При совпадении по фазе тока и напряжеь.5я нулевой последовательности тиристор оптоэлектронной пары 13 открывается и срабатывает исполнительное реле 14. 4 ил. (Л

Щ

фиг. 2

ZIX

1

-f/

- 1 -L IJoSp

U.

(P

1

Ус

r

f

f

.(

НепоЪетбенное присо инение

xx

.

.X

X

fJc

c,

Utp

L

(J0

0i/e.

r/

IJoSpeff uGHHSe noucoedu- wg

-«.

t

t

f

t

рц

f

.(

етбенное присо и

X

i

t

f

t

1