Устройство для селективной защиты от однофазных коротких замыканий в распределительных сетях напряжением до 1000в с глухозаземленной нейтралью Советский патент 1979 года по МПК H02H3/16 

Описание патента на изобретение SU657506A1

и через большие переходные сопротивления 1, Естественно, что требование, к большой чувствительности указа ных устройств требует отстройки от всех видов небаланса нормального режима. Главной причиной небаланса являет ся несимметрия, обусловленная несимметричной нагрузкой фаз защищаемой линии. Отстройка от небаланса, вызванного несимметрией, обеспечивается за счет применения в рассматриваемых устройствах тра1 сформаторов нулевой последовательности, сердечник которых охватывает как фазные, так и нул вой провод защищаемой линии. При этс сумма токов и результирующий магнитный поток в нормальном режиме равны нулю, если пренебречь токами отсоса через повторные заземления нулевого провода. Замыкание любого из фазных проводов на землю приводит к нарушению ук занного баланса, так как ток замыкания (или часть его) проходит помимо нулевого провода защищаемой линии. . Указанный принцип, позволяя сделать защиту более чувствительной к замыка ниям на земле, делает ее нечувствительной к замыканиям фаза-нуль. Рассматриваемый принцип ксмпенсации тока небаланса,вызванного несимметричной нагрузкой линии, осуществлен в ряде отечественных и зарубежных устройств защиты от замыканий на землю, в частности в селективнс уст ройстве для защитных аппаратов от то ков утечки 2. Указанное устройство содержит сис тему обнаружения (измерительный орган) в виде трансформатора нулевой последовательности, систему накопления энергии и выдержки времени, обра зованную выпрямительным мостом и кон денсатором орган порога напряжения-, стабилитрон (диод Зенера) и систему исполнения, дeйcтвyющs o на отключение выключателя. Устройство предложенов виде приставки к защитному выключателю. Недостатками известных устройств являются: нечувствительность к однофазным коротким замыканиям фаза-нуль; не решается схемно компенсация влияния тока небаланса на выдержку времени,необходимость которой возник ет при несимметричной нагрузке фаз; вьщержка времени защиты обратно .пропорциональна току повреждения. Это обстоятельство, не являясь само по себе недостатком, мозкет однако , привести к неселективному действию устройства по отношению к защите, установленной у потребителя. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем выявления замыканий типа фазануль и повышение надежности. Указанная цель достигается следующими средстваг и. для обеспечения чувствительности к. обоим видам однофазных коротких замыканий в качестве измерительного органа применяется трансформатор нулевой последовательности, сердечник которого охватывает только фазные провода защищаемой линии. При этсял возникает необходимость принятия специальных мер для отстройки от небаланса, вызванного несимметричной нагрузкой. Компенсация влияния тока небаланса на выдержку времени защиты осуществляется путем заблаговременного заряда конденсатора, совмещающего функции органов накопления знергии и выдержки времени, от постороннего источника (например, фазного напряжения сети) до напряжения, заведомо, превышающего величину напряжения при заряде конденсатора от тока небаланса. Указанное переменное напряжение от постороннего источника выпрямляется и стабилизируется при помощи кремниевого стабилитрона. Осуществленная таким образом компенсация влияния тока небаланса на выдержку времени защиты позволяет отсчитывать время срабатывания защиты от постоянного заранее заданного порога. Выдержка времени защиты для обеспечения селективности выполнения ограниченно-зависимой от тока повреждения, причем ограничение в зоне минимальных выдержек времени (больших кратностей тока повреждения) производится за счет насыщения сердечника трансформатора нулевой последовательности при определенной, превышающей ток срабатывания, величине тока повреждения. Указанная мера дает возможность уменьшить выдержку времени защиты в зоне наибольших выдержек времени {малых величин тока- повреждения) за счет подбора резистора в цепи заряда конденсатора. Схема устройства приведена на чертеже. Трансформатор 1 нулевой последовательности , совмещающий функции измерительного органа и источника питания, выполняется с отводами для перестановки уставок по току при помощи переключателя 2. Выпрямительный мост 3 Осуществляет выпрямление вторичного тока источника питания,заряжающего через резистор 4 конденсатор 5, совмещающий функции органов накопления энергии и выдержки времени. Переключатель б служит для изменения уставок по времени. Порог по напряжению срабатывания осуществляется стабилитроном 7, открывающим тирист9р 8 в цепи, отключающей катушки выключателя 9. (Позицией 10 обозначен блокконтакг выключателя, разрывающий .цепь после его отключения), Резистор 11 и стабилитрон 12 обеспечивают согласование, выпрямление и стабилизацию напряжения от постороннего источника, необхо димого для компенсации тока небаланса,; При помощи диода 13, включенного В цепь заряда конденсатора со стороны постороннего источника напряжения, и моста 3 со стороны трансформатора тока нулевой последовательности за-, ряд конденсатора осуществляется по схеме ИЛИ, что повышает надежность по сравнению со схемой И, так как позволяет устройству работать и при отсутствии напряжения от постороннего источника, В частности, при симметричной нагрузке необходимость в предварительном заряде конденсатора отпадает, напряжениеот постороннего ис-, гочни-ка не подводится. Элементы 11, 12, 13 не устанавливаются. Схема работает следующим ойразом, В нормальном режиме работы недейст вие защиты обеспечивается за счет уставки по току, превышающей максимальный расчетный небаланс. При однофазном коротком замыкании на нулевой провод или на землю на защищаемой линии величина выпрямленного напряжения вторичной обмотки трансформатора нулевой последовательности превысит напряжение от постороннего источника, диод 13 запирается и с выдержкой времени, определяемой резистором 4, происходит дозаряд конденсатора 5. При увеличении напряжения на зажимах конденсатора до величины, соответствующей напряжению пробоя стабилитрона 7, последний пробивается и открывает тиристор 8, Происходит разряд конденсатора 5 на отключающую катушку 9 выключателя. После отключения выключателя цепь разрывается блок-контактом 10. Использование трансформатора нулевой последовательности с сердечником. охватывающим только фазные провода, позволяет обе::печить одинаковую чув- ствительность схемы к коротким замыканиям фаза-нуль и фаза-земля, так как в обоих случаях срабатывание защиты вызывается полным током повреждения независимо от того, происходит ли он по нулевому проводуили в земле. Предлагаемое устройство, кроме своего основного назначения, может использоваться для защиты от обрыва проводов линий, а также в качестве резервной защиты ст несимметричных междуфазных коротких замыканий. Устройство выполняется в виде приставки к автоматическому выключателю, имеющему защиту от междуфазных коротких замыканий. Формула изобретения Устройство для селективной защиты от однофазных коротких замыканий в распределительных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности и выпрямительный мост, к выходу которого через резистор подключен конденсатор, и исполнительный орган, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем выявления замыканий типа фаза-нуль и повышения надежности, нулевой провод распределительных сетей расположен с внешней стороны магнитопровода упомянутого трансформатора тока нулевой последовательности, а выводы упомянутого конденсатора подключены к дополнительному стабилизированному источнику постоянного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Журнал Техника в сельском хозяйстве, 1969, 12, с. 37-38. 2,Патент Франции № 1557120, кл. Н 02 h , .1969.

Похожие патенты SU657506A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЗАМЫКАНИЕМ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 1999
  • Шалин А.И.
RU2157038C1
УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СЕТЕВОЙ ОБМОТКИ УШР 2013
  • Долгополов Андрей Геннадьевич
RU2521616C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ 1994
  • Шалин А.И.
RU2071624C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ОБМОТКЕ СТАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1995
  • Алексеев В.Г.
  • Гельфанд Я.С.
  • Кискачи В.В.
RU2096885C1
Реле защиты нулевой последовательности 1977
  • Бердов Глеб Васильевич
  • Середин Михаил Мефодьевич
SU639045A2
Устройство для защиты конденсаторной батареи с заземленной нейтралью от внутренних повреждений 1988
  • Леденев Юрий Петрович
SU1644284A1
Устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий 1972
  • Лисецкий Николай Владимирович
  • Бурнашов Адольф Николаевич
  • Бурнашов Геннадий Николаевич
SU525192A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ 3-10 кВ 2005
  • Шалин Алексей Иванович
  • Хабаров Андрей Михайлович
RU2297703C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИДЕРА С ОДНОФАЗНЫМ ЗАМЫКАНИЕМ НА ЗЕМЛЮ И АВТОМАТИЧЕСКИМ ВВОДОМ РЕЗЕРВА В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 2008
  • Шонин Олег Борисович
  • Рогов Павел Альбертович
RU2372701C1
Устройство для дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) 1981
  • Багинский Леонид Викентьевич
  • Глазырин Владимир Евлампиевич
  • Саломатин Александр Федорович
SU1001277A1

Иллюстрации к изобретению SU 657 506 A1

Реферат патента 1979 года Устройство для селективной защиты от однофазных коротких замыканий в распределительных сетях напряжением до 1000в с глухозаземленной нейтралью

Формула изобретения SU 657 506 A1

SU 657 506 A1

Авторы

Кордон Николай Григорьевич

Левин Анатолий Шахнович

Розман Виктор Ильич

Фексон Яков Маркович

Фридман Виктор Семенович

Херсонский Арон Семенович

Чирков Геннадий Степанович

Даты

1979-04-15Публикация

1971-02-22Подача