(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ
В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Изобретение относится к релейной защите высоковольтных линий электропередач в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью.
Известны устройства от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, реагирующие на направление мощности нулевой последовательности 1.
Наиболее близким по технической сути является устройство, определяющее поврежденное присоединение по знаку первого полупериода тока переходного процесса и по направлению мощности нулевой последовательности в установивщемся режиме.
Известное устройство содержит основной и вспомогательный фазочувствительные орган| 1, фазоповоротную цепочку, ключ с ограничительным резистором, два элемента «Ограниченная память, элементы «Запрет, ИЛИ, НЕ «Память 2.
Однако известное устройство, в котором контроль совпадения по знаку .мгновенных значений тока и напряжения нулевой последовательности производится через заданные интервалы времени (на дополнительном элементе «Ограниченная память), селективную работу не обеспечивает, так как
съем запрета на неповрежденном присоединении может произойти в момент, когда имеет место совпадение по знаку тока и напряжения нулевой последовательности.
Неселективная работа известного устройства также имеет место, если фазоповоротная цепочка не обеспечивает полное совпадение по фазе сигналов, подаваемых на входы фазочувствительных органов. В реальных условиях обеспечить полную компенсацию фазового сдвига не представляется возможным из-за неподдающихся точному учету факторов: уровня высщих гармоник наличия активной составляющей в токе нулевой последовательности и пр.
На селективную работу устройства влияет также время переходного процесса в фазоповоротной цепи и соотношение чувствительности фазочувствительных органов.
Кроме того, в известном устройстве фазочувствительные органы к трансформаторам тока подключены параллельно. Такое вклю0чение ведет к загрублению защиты (вторичный ток дробится).
Параллельное подключение нагрузки к трансформаторам тока в устройствах релейной защиты иавтоматики не применяется Кроме того, известное устройство содержит большое количество элементов и имеет сложиую схему их взаимодействия. Цель изобретения - повышение селективности и чувствительности и уирощение устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики тока и напряжения нулевой последовательности, фазочувствительный орган, подключенный одним входом к выходу датчика тока нулевой последовательности, и исполнительный орган, введены пороговый блок напряжения, орган блокировки по максимальному уровню и орган блокировки по минимальному уровню, а фазочувствительный и исполнительный органы снабжены блокирующи.ми входами, причем выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со входом порогового блока на:;ряжепия, первый выход последнего подключен ко второму входу фазочувствительного органа, второй выход - к основному входу органа блокировки по максимальному уровню, а третий его выход - ко входу органа блокировки по минимальному уровню, выход которого соединен с блокирующим входом исполнительного органа, основной вход которого подключен к выходу фазочувствительного opi-ана, блокирующий вход которого соединен с выходом органа блокировки по максимальному уровню, к блокирующему входу которого подключен выход фазочувствительного органа. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - развитие во времени процесса замыкания на землю {ток поврежденного присоединения показан сплошной линией, ток неповрежденного - пунктирной) . Устройство состоит из датчиков напряжения 1 и тока 2 нулевой последовательности, порогового блока 3 напряжения, фазочувствительного органа 4, органов блокировки но .максимально.му уровню 5 и минимальному уровню 6 и исполнительного органа 7. Прямой 8 отмечен уровень срабатывания ,и возврата но напряжению фазочувствительного органа при положительном напряжении, а прямой 9 - при отрицательном. Аналогично отмечены уровни срабатывания и возврата органов блокировки по максимальному уровню и минимальному уровню (прямые 9-13). Моменты времени, когда напряжение, нулевой последовательности, возрастая по абсолкЗтному значению, достигает указанных уровней, отмечены си.мволами ti, tj, tj (на положительной полуволне), t, ty и tg (на отрицательной полуволне), а моменты, когда напряжение, снижаясь но абсолютному значению, доетигает тех же уровней, отмечены символами t, tj, tg (на положительной полуволне), tio, tni, tnt (на отрицательной полуволне). При замыкании в зоне действия защиты в момент времени ti (или t4) знаки тока и напряжения будут одноименными, поэтому фазочувствительный орган 4 сработает, блокирует орган блокировки по максимальному уровню 5 на время, пока ток нулевой последовательности не поменяет свой знак, и выдаст команду на срабатывание .исполнительного органа 7. Последний сработает в момент tj (или te), когда орган блокировки по минимальному уровню 6, сработав, снимет блокировку исполнительного органа 7. При замыкании вне зоны действия защиты в момент ii (или t/|) знаки тока и напряжения будут разноименными, а поэтому фазочувствительный орган 4 не срабатывает, а сработает в момент tj. (или t5-) орган блокировки по максимальному уровню 5 и блокирует фазочувствительный орган 4 до момента t (или tn). С момента Ь (или 1б ) до момента ty (или tio) исполнительный орган 7 будет разблокирован, однако не срабатывает, так как на его основной вход команда на срабатывание от блокированного фазочувствительного . органа 4 поступать не будет. С момента tg (или t.,) до момента 1з (или tia) фазочувствительный орган 4 будет в сработавшем состоянии, так как сочетание знаков тока и напряжения одноименно, но исполнительный орган 7 не сработает, так как к этому времени он уже блокирован вернувщи.мся органом блокировки по минимальному уровню 6. Работа устройства при переходных процессах апериодического характера не требует дополнительных пояснений. Использование изобретения позволяет осуществить селективную защиту электрических сетей с изолированной и компенсированной нейтралью. Чувствительность предлагаемого устройства выше чувствительности известного, а его схема существенно проще известной схемы. Формула изобретения Устройство для защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, содержащее датчики тока и напряжения нулевой последовательности, фазочувствительный орган, подключенный одним входом к выходу датчика тока пулевой последовательности, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности и чувствительности и упрощения, в него введены пороговый блок напряжения, орган блокировки по максимальному уровню и орган блокировки по минимальному УРОВНЮ; а фазочувствительный и исполнительные органы снабжены блокирующими входами, причем выход датчика напряжения нулевой последовательности соединен со входом порогевого блока напряжения, первый выход последнего подключен ко второму входу фазочувствительного органа, второй выход - к основному входу органа блокировки по максимальному уровню, а третий его выход ко входу.органа блокировки по минимальному уровню, выход которого соединен с блокирующим входом исполнительного органа, основной вход которого подключен к выходу фазочувствительного органа, блокирующий вход которого соединен с выходом органа блокировки по максимальному уровню, к блокирующему входу которого подключен выход фазочувствительного органа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Фиг.1
