I
Изобретение относится к устройствам для централизованной защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, а именно к устройствам, в которых распознавание повр ждекного присоединения основано на параллельной индикации наибольшей амплитуды тока замыкания.
Известно устройство для централизованной защиты от замыканий на землю с параллельной индикацией наибольшей амплитуды тока замыкания 1.
Однако это устройство имеет недостаточную селективность.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности (ТННП), к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган (ПО), трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП), установленные на присоединениях и связанные через последовательно соединенные выпрямительные ячейки и операционные усилители с индикатором наибольшего напряжения (ЙЕН) на диодах и с реагирующими органами (РО), исполнительные органы (ИО) соединенные через элементы совпадения с ПО и РО 2J.
Однако данное устройство не обладает достаточной селективностью и надежностью, когда амплитуда тока поврежденного и неповрежденного присоединений изменяются в щироких пределах. При изменении амплитуд тока в большом диапазоне, что имеет место в реальных электрических сетях, в особенности с изменяющимися параметрами, устройство может либо вообще не сработать (при малой амплитуде тока поврежденного присоединения), либо сработает неселективно (при больших амплитудах поврежденного и неповрежденного присоединений, по величине достаточных для перевода усилителей в режим насыщения).
Цель изобретения - обеспечение селективности и надежности защиты при изменении амплитуд тока замыкания в широких пределах.
Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее ТННП, к вторичной обмотке которого подключён ПО, ТТНП, установленные на присоединениях и соединенные с выпрямительными ячейками, операционные усилители, выходы которых подключены к ИБН на диодах и к РО, ИО, соединенные через элементы совпадения с ПО и с РО снабжено по числу присоединений логарифмическими ячейками, выполненными, например, па диодах и резисторах, при этом входы логарифмических ячеек соединены с выходами выпрямитель ных ячеек, а выходы - с входами операционных усилителей, а РО выполнены на двух нуль-индикаторах, включенных встречнопоследовательно и зашунтированных встречно включенными диодами, при этом выход первого нуль-индикатора соединен с одним из входов соответствующего элемента совпадения непосредственно, а выход второго нуль-индикатора соединен с другим входом элемента совпадения через соответствующий, вновь введенный элемент НЕ. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит ТННП I, ко вторичной обмотке которого присоединен ПО 2; ТТНП 3 и 4, установленные на защищаемых присоединениях 5 и 6 с выключателями 7 и 8; ИБН 9 на диодах 10 и 11 с общим резистором 12; операционные усилители 13 и 14, входы которых через последовательно соединенные логарифмические ячейки 15 и 16 и выпрямительные ячейки 17 и 18 подключены ко вторичным обмоткам ТТНП 3 и 4 и к общему выходу ИБН 9; РО 19 и 20, выполненные на нуль-индикаторах 21 (22) и 23 (24); ИО 25 и 26, присоединенные к выходам элементов 27 и 28 совпадения, одни входы которых подключены к ПО 2, а другие - к основным нуль-индикаторам 21 и 23, третьи через элементы НЕ 29 и 30 к вспомогательным нуль-индикаторам 22 и 24. Логарифмические ячейки 15 и 16 выполнены на диодах, имеющих логарифмическую вольтамперную характеристику, и резистоpax, сопротивление которых принимается значительно больше сопротивления диодов. Падение напряжения на логарифмическом диоде прямо пропорционально логарифму входного сигнала, который в свою очередь пропорционален току замыкания на землю, протекающему через соответствующий ТТНП. Устройство работает следующим обраВ нормальном режимее работы защищаемой сети ПО 2, РО 19 и 20 и ИО 25 и 26 находятся в исходном состоянии. При возникновении в сети однофазного тока замыкания на землю, например на присоединении 5, срабатывает ПО 2, через ТТНП 3 данного присоединения проходит ток замыкания на землю, имеющий наибольщую амплитуду. Наибольшим по величине будет и напряжение на выходе выпрямительной ячейки 17 и на входе усилителя 13 (по сравнению с напряжением на выходе выпрямительной ячейки 18 и на входе усилителя 14). В результате этого на выходе усилителя 13 появляется сигнал, и срабатывает нуль-индикатор 21, с выхода которого подается сигнал на один из входов элемента 27 совпадения. Вследствие этого появляется сигнал на выходе элемента 27 совпадения и происходит срабатывание ИО 25. На выходе ИБН 9 выделяется наибольшее из всех выходных напряжений усилителей 13 и 14. При подаче на вход усилителя 13 наибольшего сигнала он работает как обычный усилитель, а усилитель 14, на вход которого подается избыточный сигнал обратной отрицательной связи с выхода ИБН 9, находится в режиме перекомпенсации. На его выходе при .большом сигнале из цепи обратной отрицательной связи устанавливается напряжение, противоположное по фазе напряжению на выходе усилителя 13. Для исключения неправильного срабатывания РО 20 от действия данного напряжения он выполнен в виде двух нуль-индикаторов, один из которых (23) срабатывает при повреждении на защищаемом присоединении 6, а другой (24) - при внешнем замыкании. За счет наличия логарифмических ячеек существенно повыщается селективность зашиты, поскольку при равном относительном изменении тока через логарифмический диод (например в 10 раз) напряжение на диоде изменяется на одну и ту же в еличину независимо от абсолютных значеений начальной и конечной величин тока. При этом входное напряжение логарифмической ячейки может изменяться в весьма широких пределах, значения которых в несколько раз превышают возможные пределы изменения фактических токов. В результате появляется возможность применения защиIbi в сетях с большим диапазоном изменения величин токов замыкания на землю. Формула изобретения Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, к вторичной обмотке которого подключен пусковой орган, трансформаторы тока нулевой последовательности, установленные на присоединениях и соединенные с выпрямительными ячейками, операционные усилители, выходы которых подключены к индикатору наибольщего напряжения на диодах и к реагирующим органам, исполнительные органы, соединенные через элементы совпадения с пусковым органом и с упомянутыми выше реагирующими
органами, отличающееся тем, что, с целью обеспечения селективности и надежности работы защиты при изменении амплитуд тока замыкания на землю в широких пределах, оно снабжено по числу присоединений логарифмическими ячейками, выполненными, например, на диодах и резисторах, при этом входы логарифмических ячеек соединены с выходами выпрямительных ячеек, а выходы - с входами упомянутых операционных усилителей, а реагирующие органы выполнены на двух нуль-индикаторах, включенных встречно-последовательно и зашунтированных встречно включенными
диодами, при этом выход первого нуль-индикатора соединен с одним из входов соответствующего элемента совпадения непосредственно, а выход второго нуль индикатора соединен с другим входом упомянутого элемента совпадения через соответствующий, вновь введенный элемент НЕ.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 518910, кл. Н 02 Н 3/28, 1974. , 2. Бухтояров В. Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю. М., 1976, с. 9-П, рис. 3.
