Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1980 года по МПК H02H3/16 H02H5/12 

., . 1. Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для автсйиатического отключения линий с замкнувшейся на землю фазой в трехфазных элект рических сетях с ::,изалированной нейтралью Известны устройства для автоматичеокого отключения и сигнализации замыканий на землю, срстоя.щие из чувствительных элементов, реагирующих на токи и напряжения нулевой последовательности избирательного органа и исполнительного элемента, воздействующего на отгииочак щую цепь тфивода выключателя, который отделяет поврежденный участок сети от источника Питания и воздействует на цепи сигнализации 1 и 2, Недостатками этих устройств являют ся невозможность быстрой энергетической изоляции места повреждения,из-за значительного собстве1шого времени срабать&вания выключателей (до 200 мс); посэте отключения всюможно; воздействие на место повреждения ЗДС выбегов мощных синхрсшных двигателей потребителя; ненадежность защиты от поражения при случайном прикЬсновении к одной из фаз сети. Известно также устройство, являющееся наиболее к изобретению, состоящее из определителя поврежденной фазы, трех однополюсных заземляющих выключателей, подключенных к шинам подстанции, и определителя поврежденного фидера, отключающего посредством выключателя место повреждения от источника питания 3. Принцип действия у(ггройства заключается в создании искусственного замыкания поврежденной фазы, например, на подстанции с последующим отключением линии, на которой произошло замыкание на землю. Основным недостатком данного устройства является ненадежность защиты от пфажения током при прикосновении к одной из фаз сети, так как отсутствует защита места повреждения от ЭДС выбегов синхронных двигателей потребителей. Цель изобретения -- повьпиепие надежности защиты в режиме подпитки отЕД|оченкого фидёрйэлектродвижущими силами выбега электродвигателя. Для этого устройство, оогхержащее вклк ченный со стороны источника питания определитель побежденной фазы сети, выходные замыкающие контакты которого включёнЁГ в соответсявующие цепи искуоственного заземления фазы сети, определитель по1 ежденного фидёрй, . гс огЧ5 пбжлючён к вьглшючатёлю питания фийёр1,й Источник оперативного питания, снабжено по числу фидеров блоком йскуоственнрго заземления поЕрежденной фазы фиД1бра, входы которого подключены через (боёдинённые послеДЬ1вательнЬ замыкающие контакты определителя поврежденного фи дерЖи Дополнительные замыкающие контак ты определителя поврежденной фазы сети к вгсточнику оперативного питания, а выходные замы,кающие контакты блока искуоственного заземления поврежденной фазы фидера: включены в цепь заземления соответствующей фазы, фидерна. На чертеже показана принципиальная схема устройства. Устройство состоит из шунтирующих выключателей 1, 2 и 3, (выходные замы йЁющйё ковпгакты определителя поврежденной фазы сети), подключе1шых между фазами защищаемой сети и замлей и пркво димых в действие исполнительными органами 4, 5 и, 6 определителя поврежденной фазы сети. Последний содержит пороговые элементы 7, 8 и 9, входы которьгас присоединены через измерительный трансформатор напряжения 10 на фазные напряжения сети, а выходы воздействуют йа ло гический блок 11, осуществляющий ОД1Ю.значный выбор фазы при срабатьгвании пороговых элементов на двух неповрежденных фазах. Через последовательно включенные зШьша1бщй6с:я:доп6лнйтельнь1ё- контакты 12, 13 и 14 исполнительных органов 4, 5 и 6 определителя поврежденной фазы. сети и замыкающие контакты 15, 16 и 17 определителя поврежденного фидера 18 параллельно шунтирующим выключателям 1, 2 и 3 подключены замыкающие контакты 19, 20 и 21 блока искусственного заземления поврежденной фазы фидера 22, Коммутация отходящего фидера осуществляет( выклвэтатепёь 23,:. , В KcsaomcM состоявни (сеть не повреждена) на входы пороговых элементов 7, 8 и 9 воздействуют фаз1Ше ншгряжения, : амплитуда которых меньше их уставки срабйть1ванйл,вследСГвйе чагч сйгдалы на входе логического блока 11 отсутствуют, при этсад исполнительна opraiiy 4, 5 и 6 обесточены, а заземляющие выключате- ли 1, 2, 3 разомкнуты. В этом состоянии определитель поврежденного фидера 18 также не возбужден, а его контакты 15, 16 и 17 разомкнуты. Следовательно, на цепи отключения выключателя 23 и на входы (катушки контакторов) блока нскуо ственного заземления поврежденной фазы фидера 22 рабочие напряжения подаваться не будут.. При появлении замыкания на землю, например, на фазе А отходящего фидера вследствие пробоя изоляции или прикоо новения к фазе заземленными преаметами, модули векторов фазных напряжений неповрежденных фаз В и С превысят пороги срабатывания элементов 7 и 8 и сигналы от них поступят на логический блок И который определяет, что нарушена фаза А, и выдает Сигнал на исполнительный орган 4, соответствующий этой фазе.Исполнительный орган включает заземляющий выключатель 1, подключенный к фазе А, вследствие чего потенциал ее относительно земли приобретает значение, близкое к нулю, и одновременно замыкает контакт 12, подготавливая цепь включения блока искусственного заземления 22. При появ-лейнйзамыкания на землю также озбуждается определитель поврежденного фидера 18, Который Дбет импульс на отключение выключателя 23 фидера, на котором произошло повреждение фазы, и своими контактами 15, 16 и 17 замыкает цепь включения блока искусственного эааемления 22, Вследствие образования цепи +, контакт 12, контакт 15, блока 22, -, включается выключатель 19 и заземля д дополнительно со стороны потребителя. Так как собственное время ерабатывания блока .дополнительного Искуоствешого замыкания значительно меньше, сраба-Лгвания выключателя 23, дополнительное соединение поврежденной А с землей со стороны потребителя дроисходит доотключения фидера. После отключения фидера поврежденная фаза на „g, продолжает оставаться замкнутой на земли в тэчение всего времени, необходимо для затухания ЭДС выбегов электродвигателей потребителей. После отключения по ежденной линии осуществляется автоматический возврат определителя побежденной фазы сети, заземляющего выключателя 1 и определителя поврежденного фидера 18 в исходное положение, и сеть продолжает работать в симметричном режиме. Включение Деянотч фидера может осуществляться иэ вестными способами автоматически или вручную после проверки изоляции или уст ранения повреждения. Предложенное устройство имеет более высокие защитные характеристики за счет устранения воздействия на место поврез дешш ЭДС выбегов электродвигателей по« требителей путем создания дополнительного заземления и удержания поврежденной фазы в заземленном состоянии со стороны потребителя до полного затухания ЭДС Формуле иаобретзвия Устройство дпа защитьг от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее включенный со cTopoHbt источника питания сяфеделитель побежденной фазы сети, выходные замыкающие контакты которого включены в соответствующие цепи искуоствеаного заземления фазы сети, определи тель поврежденного фидера, выход котороГО подключен к выключателю питания фиДера, и источник оперативного питания,. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты в режиме подпитки отключешого ф&дера элект родвижушими силами выбегов электродвигателя, каждый фидер снабжен блоком иокусствевного заземления поврежденной фазы фидера, входы которого подключены 1ерез соединенные последовательно замь кающие контакты определителя повреждеоного фидера и дополнительные замыкающие контакты определителя поврежденной фазы сети к источнику отеративного.питания, а выходные замыкающие контакты блока искуоственного заземления поврежденной фшш фидера включены в цепь збъземления соответствующей фазы фидера. Источники инфсфмации, принятые во внимание при экспертизе 1, Энергетика , известия ВУЗов, i960, № 6, с. 15-20. 2. Патент США № 3341741, кд. кл. 317-18, 1969. 3. Патент ПНР № 63951, кл. Н 02 Н 3/16, 1969.