Устройство для групповой селективной защиты от утечек тока в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью Советский патент 1974 года по МПК H02H3/16 

1

Изобретение относится к устройствам защиты от утечек тока в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью.

Известные устройства, содержащие общесетевое реле утечки, присоединенное К шинам подстанции, блокировочные реле утечки с трехфазным дросселем, установленные на отходящих диферах чувствительное исполнительное реле и источник выпрямленного оперативного напряжения, последовательно с которым включен блокировочный размыкающийся контакт фидерного контактора, недостаточно надежны.

В предложенном устройстве с целью ловыщения надеж1ност1и в блокировочных реле утечжи между нулевой точкой трехфазного дросселя и землей дополнительно включены последовательно соединенные компенсирующий дроссель и конденсатор, а источник оперативного напряжения и чувствительное исполнительное реле присоединены к конденсатору через блокировочный размыкающийся контакт фидерного контактора .

Принципиальная схема предложенного устройства приведена на чертеже.

К шинам 1 подстанции, присоединенным к источнику питания через автоматический выключатель 2, подключены общесетевой а-пларат защиты от утечек 3 и т|ри контактора 4,

5, 6, управляющате фид-ерами А, Б, С, на ко-торых установлены блокировочные реле утечки 7, 8, 9. Общесетевое реле утечки 3 содержит фильтр присоединения оперативной к

контролируемой сети, состоящий из трехфазного 10, нулевых дросселей И, 12 и конденсатора 13; выпрямительный мост 14 для питания оперативной работ;ающий в релейном режиме промежуточный усилитель 15

с выходом на исполнительное реле 16; П-образный четырехполюсник 17, составленный из конденсаторов 18, 19 соединенных резистором 20, позволяющий деформировать защитную характеристику устройства. Конденсатор 21

введен в схему общесетевого аппарата защиты от утечек 3 для создания выдержки времени при о-Т1падании иополнительного реле 16. Для управления контакторамн 4, 5, 6, фидеров А, Б, С это реле имеет размыкающиеся

контакты 22, 23, 24 в цепях катушек этих контакторов.

Кроме реле 16, водействующего на фидерные контакторы 4, 5, 6, этот аипарат имеет еще одно исполнительное реле 25, конктакт

26 которого включен в цепь отключающей катушки 27 автоматического выключателя 2. Это реле осуществляет защитное отключение шин подста нции и В1слючается ,в оперативную цепь контактом 28 16 только при его

орабатывайии. Контакты 29, 30 реле 16 предназначеиы для иослючения влияния конденсатора 1ы и резистора 2(j на условия сраоатьшания реле 2о.

Схема оло1кировочного реле утечки / содержит фильтр при соединении оперативной деаи, состОЯщий из трехфазного 5,1, нулевого 6z дросселей и конденсатора cici; выпрямительный мост ci4 для питания оиератк-вной цени; работающий в релейном режиме дромежуточный усилитель 35 с выходом на ислолаителиное реле ЗЬ. Длй управления контактором 4 это реле имеет в цепи отключающей катушки ,i/ этого контактора размыкающийся контакт 38.

Аналоги1чные элементы и схемные решения имеют также и олоки;р01вочные реле утечки и и У, устанавливаемые на фидерах В и С.

b рлокировочных реле утеч1К1И 7; Ь, У блоки: ройвочный контакт ЗУ контактора 4 включен не в цепь нулевого дросселя 32, а последовательно источнику оперативного напряжения 34. Такое включение блокировочйого контакта ЗУ в схему блокировочного реле утечки / дает возможность использовать ц-е1по:ч1ку, состоящую из трехфазного 31, нулевого 32 дросселей и конденсатора 33, для комяенсации емкостного тока замыкания на землю как при включенном контакторе 4, так и после его отключения. Ири настройке индуктиВности фильтра присоединения блокировочного реле утечки 7 путем переключения отпаек нулевого дросселя 32 в резонанс с емкастью магистральных кабелей фидера 4 емкостный ток замыкания на землю, обусловленный этой емкостью, оказывается практически .полностью скомпенсированным. Причем и после отключения этого фидера емкостный ток замыкания на землю, обусловленный э.д.с. вращающихся по инерция электродвигателей, оказывается тоже скомпенсированным.

При аналогичной настройке фильтров присоединения блокировочных реле утечки 8 и 9, устанавливаемых на фидерах Б и С, емкостный ток замыкания на землю в сети оказывается практически полностью скомленсиро-ванным, что повышает безоласность ее эксплуатации.

Предлагаемое устройство осуществляет контроль изоляции следуЮШИм образом. При возникновении утечки тока за контактами фидерного контактора (например, 4) усилитель 15, изменяя скачкообразно свое состояние, присоединяет катушку реле 16 с параллельно ей включенным конденсатором 21 к источнику питания усилителя 15. Емкость конденсатора 21 почти не оказыва ет влияния на время срабатывании реле 16, .потому что сопротивление усилителя 15 мало и заряд конденсатора 21 поэтому происходит практически мгновенно. Реле 16 срабатывает и размыкает свои контакты 22, 23, 24 в цепях катушек контакторов 4, 5, 6. В фазультате этого фидеры А, Б, С 01бесточ1иваются. Одновременно замыкаются блокДровочные контакты контакторов 4, о, 6 в цепях оперативных напряжений овоих блокировочных реле утечки. ( этого молшнта раздельно осуществляется конт:роль изоляции ОТХОДЯЩИХ фидеров А, Б, L. Поскольку утечка, вызвавшая срабатывание оощесетевого аппарата защиты от утечек 3 отделилась от него контактами контактора 4, усилитель 15 возвращается в исходное состояние. Однако реле 1Й сразу не отпадает, а некоторое время остается включенным из-за разряда конденсатора 21. Выдержка времени должна быть достаточной для срабатывания реле 36 и размыкания его контакта 38 в цепи катушки 3/ контактора 4. Включение этого

контактора станет возможным л«шь после увеличения сопротивления изоляции фидера А до такого уровня, при котором усилитель Зо возвратится в исходное состояние. Питание

фидера А при этом воостановитоя автоматически.

При снижении напряжения в процессе разряда конденсатора 21 до велич)ины, при которой реле 16 возвратится в исходное состояние, происходит автоматическое восстановление питания неповрежденных фидеров Б и С. Питание лее фидера А также может возобновиться автоматически, как уже указывалось, но лри условии увеличения сопротивления его изоляции до оиределенного уровня.

Реле 1Ь срабатывает и при возникновении отключающей утечки на шинах подстанции. Размыканием своих контактов 22, 23, 24 оно обеспечивает отходящие фидеры А, Б, С, а контактами-28, 29, 30 осуществляет следующие

операции. Замыканием контакта 28включает в о,перативную цепь аппарата защиты от утечек 3 реле 25 и с целью увеличения чувствительности этого реле размыканием контакта 29 олжлючает резистор 20 и конденсатор 19. Замыканием контакта 30 реле 16 осуществляет разряд конденсатора 19. Разряжать этот конденсатор необходимо для предотвращения ложного срабатывания реле 16 при повторной подаче питания на неповрежденные фидеры.

Сигнал о появлении утечки на шинах подстании воспринимает как реле 16 (через усилитель 15), так и реле 25. Реле 16 при этом предотвращает повторное включение фидеров А, Б, С, а реле 25 дает контактам 26

импульс на отключение автоматического выключателя 2.

Предмет изобретения

Устройство для групповой селективной защиты от утечек тока в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее общесетевое реле утечки, присоединенное к шинам подстании, блокировочные

реле утечки с трехфазным дросселем, установленные на отходящих фидерах, чувствительное Еополнительное реле, И1сточ1ник выпрямленного оперативного напряжения, последовательно с которым включен блслкировочный

раЗМьикающий контакт фидерного контактора.

отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в блокировочных реле утечки, между Нулевой точкой трехфазного дросселя и землей дополнительно включены носледовательно соединенные комленснрующий дроссель и конденсатор, а источник оперативного напряжения и чувсгвительное исполнительное реле присоединены к конденсатору через блокировочный размыкающийся контакт фидерного контактора.