Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю сетей с изолированной нейтралью Советский патент 1982 года по МПК H02H3/16 H02H3/38 

Описание патента на изобретение SU907662A1

фазного .замыкания на землю в сети и отключения устройством защиты пов режденного присоединения в результа те переходных процессое в сети, может происходить ложное срабатывание устройства на неповрежденных присое динениях. Появление напряжения 1 на выход обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник, трансформатора типа НТМИ не всегда обусловлено наличием однофазного замыкания на землю в сети, В этом случае любая помеха по каналу преобразования тока нулевой последовательности может привести к ложному срабатыванию устройства. Цель изобретения - повышение избмрательности и надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что 8 устройстве для направлен ной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной ней тралью содержащем канал преобразования тока нулевой последовательнос ти, состоящий из последовательно соединенных датчика тока Нулевой последовательности и формирователя прямоугольных импульсов, и канал преобразования напряжения нулевой последовательности, состоящий из последовательно соединенных датчика напряжения нулевой последователь ности, согласующего трансформатора, фазоповоротного узла и формирователя, прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход элемента И соединен с входом исполнительного органа вновь введены узел положительной обратной связи,. источник питания, делитель напряжения, блок задержки, блок формирования интервала времени причем делитель напряжения включен между плюсом источника питания и входом формирователя прямоугольных импульсов, к средней точке указанного делителя подключен выход узла положительной обратной связи, вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов и с входом элемента задержки, выход элемента задержки соединен с вторым входом элемента И, вход блока форми рования интервала времени соединен с выходом согласующего трансформатора, а выход - с третьим входом элемента И, при этом блок формирования интервала времени срабатыва94 ния исполнительного органа выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, триггер Шмидта, временного узла,инвертора,органа задержки, а зел положительной обратной связи выполнен в виде резистора и транзистора, коллектор которого подключен к средней точке делителя напряжения, база через упомянутый резисто к выходу формирователя прямоугольных импульсов, а эмиттер - к точке с нулевым потенциалом. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диа|- раммы, поясняющие принцип работы устройства. Устройство содержит резистор 1 смещения, делитель напряжения, состоящий из резисторов 2 и 3, узел положительной обратной связи, состоящий из резистора и транзистора 5, формирователь 6 прямоугольных импульсов, блок 7 задержки, канал преобразования напряжения нулевой последовательности, состоящий из согласующего трансформатора 8, фазоповоротного узла 9) формирователя 10 прямоугольных импульсов, блока 11 формирования интервала времени срабатывания устройства, состоящего из выпрямителя 12, триггера 13 Шмитта, временного узла 1, инвертора 15. органа 1б задержки, логический элемент II 17, исполнительный орган 18. Устройство работает следующим образом. При отсутствии однофазного замыкания на землю на вход формирователя 6 прямоугольных импульсов подается отрицательное смещение при помощи резистора 1. На выходе формирователя 6 присутствует положительный потенцил относительно корпуса. Транзистор 5 открыт по цепи: выход формирователя 6 прямоугольных импульсов, базаэмиттер транзистора 5, корпус. На коллекторе транзистора 5 присутствует нулевой потенциал, поэтому положительный потенциал от источника питания через резисторы 2 и 3 на вход формирователя 6 прямоугольных импульсов, не поступает. При однофазном замыкании Hfj землю в сети на вход устройства с тока нулевой последовательности поступает синусои - дальный.сигнал, пропорциональный ЗГрПунктирной линией показаны изменения амплитуды входного сигнала (фиг.2), На положительной полуволне сигнала

при превышении его амплитуды напряжения смещения происходит опрокидывание формирователя 6 прямоугольных импульсов. На выходе его появляется отрицательный потенциал относительно корпуса. Транзистор 5 запирается. На вход формирователя 6 прямоугольных импульсов начинает поступать положительный потенциал от источника питания по цепи: + источника, резистор 2, резистор 3Происходит компенсация отрицательного смещения положительным потенциалом, и потенциал входа по постоянному току становится близким к нулю. Таким образом, положительная полуволна синусоиды преобразуется в прямоугольный импульс напряжения отрицательной полярности, передний фронт которого определяется моментом превышения амплитуды входного сигнала напряжения смещения, а задний фронт 7 совпадает с моментом перехода синусоиды через нуль к отрицательному значению.

Как видно из временной диаграммы, местоположение переднего фронта импульса зависит от амплитуды входного сигнала, а местоположение заднего фронта не зависит от амплитуды входного сигнала.

Импульс с выхода формирователя 6 прямоугольных импульсов поступает на вход блока 7 задержки, которая формирует узкий отключающий импульс по заднему фронту прямоугольного импульса, поступающего с формирователя прямоугольных импульсов. Его длительность и фаза не зависят от амплитуды входного сигнала 1р. Крат ковременный импульс с выхода блока 7 задержки поступает на вход логического элемента И 17Выходной синусоидальный сигнал VP преобразуется в прямоугольный опорный импульс напряжения отрицательной полярности по цепи: согласующий трансформатор 8, фазоповоротный узел 9. формирователь 10 прямоугольных импульсов, который также поступает на вход логического эдемента И 17.

Канал преобразования напряжения нулевой последовательности позволяет преобразовать положительную полуволну синусоиды в прямоугольный опорный импульс, передний фронт которого совпадает с моментом перехода синусоиды через нуль к положительному значению, а задний - с моментом перехода синусоиды через нуль к отрицательному значению. При ра боте устройства на поврежденном присоединении сети импульсы напряжения отрицательной полярности, поступающие в элемент И 17 с выхода блока 7 задержки и формирователя 10 прямоугольный импульсов совпадают. 0 Ток нулевой последовательности J неповрежденного присоединения находится в противофазе с током нулевой последовательности поврежденного присоединения, поэтому на неповрежденном присоединении совпадение указанных имупльсов в элементе И 17 не происходит.

При помощи фазоповоротного узла 9 возможна установка узкого импульса относительно опорного в любом положении в пределах от О до 180, что позволяет гарантировать срабатывание устройства в широких пределах изменения фазы входного сигнала 3 1р 5 относительно фазы 3 V(-. На третий вход логического элемента И 17 поступает сигнал с выхода блока 11 формирования интервала времени срабатывания устройства.

0 Блок 11 формирования интервала времени срабатывания устройства работает следующим образом.

Сигнал VP с второговыхода coi- ласующего трансформатора 8 выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя 12 и поступает на вход триггера 13 Шмидта. Если уровень сигнала превышает заранее заданную уставку срабатывания, триггер 13 0 срабатывает, на его выходе появляется импульс отрицательной полярности. С выдержкой времени ( до 10 мс) импульс отрицательной полярности появляется на выходе схемы временного узла 1. При помощи схемы инвертора

15сигнал инвертируется и поступает на вход органа 16 задержки. Орган

16задержки формирует импульс напряжения отрицательной полярности длительностыо 20 мс (интервал времени срабатывания устройства.

В течение длительности следования этого импульса разрешается работа элемента И 17 и при совпадении фаз следования импульсов напряжения, поступающих с блока 7 задержки и формирователя 10 прямоугольных импульсов на выходе элемента И 17 появляется короткий управляющий сигнал, который воздействует на исполнительный орган 18, и он срабатывает. Разрешение срабатывания происход с выдержкой времени после момента возникновения однофазного замыкания на землю в сети и ограничено времен действия органа 16 задержки. Поэтому переходные процессы в се ти на работу устройства влияния не оказывают. Блок формирования интервала времени срабатывания устройства работа однократно при поступлении на вход устройства сигнала I(j. Поэтому при наличии сигнала ЗУд на входе устрой ства, не обусловленного однофазным замыканием на землю в сети, ложное сра атывание устройства от помехи п каналу преобразования тока нулевой последовательности I происходить только в течение ограниченного времени, а не в течение времени следования сигнала 3 VQ, что повышает надежность устройства. По ис течении этого времени элемент И 17 заблокирован, исполнительный орган 18 сработать не может. Таким образом, включение в схему устройства узла положительной обрат ной связи в формирователе прямоугол ных импульсов в канале преобразован тока нулевой последовательности поз воляет исключить влияние амплитуды входного сигнала с на длительност (фазу) сигнала, поступающую в фазосравнивающую логическую схему совпадения И, а включение в схему устройства блока формирования интервал времени срабатывания устройсУва в к нале преобразования напряжения нулевой последовательности позволяет исключить ложные срабатывания устройства на неповрежденных присоединениях при переходных процессах в сети и при наличии входного сигнала l(j, не связанного с однофазным замы канием на землю, что позволяет повысить избирательность и надежность работы устройства. Формула изобретения 1. Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее канал преобразования тока нулевой последовател ности, состоящий из последовательно 28 соединенных датчика тока нулевой последовательности и формирователя прямоугольных импульсов, и канал преобразования напряжения нулевой последовательности, состоящий из последовательно соединенных датчика напряжения нулевой последовательности, согласующего трансформатора, фазоповоротного узла и формирователя прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход элемента И соединен с входом дополнительного органа, отличающееся тем,что, с целью повышения избирательности и надежности работы устройства , в него вновь введены узел положительной обратной связи, источник питания, делитель напряжения, блок задержки, блок формирования интервала времени, причем делитель напряжения включен между плюсом источника питания и входом формирователя прямоугольных импульсов, к средней точке указанного делителя подключен выход узла положительной обратной связи, вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов и с входом элемента задержки, выход элемента задержки соединен с вторым входом элемента И, вход блока формирования интервала времени соединен с выходом согласующего трансформатора, а выход - с третьеим входом элемента И, . 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок формирования интервала времени срабатывания исполнительного органа выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, триггера Шмидта, временного узла, инвертора и органа задержки, 3,Устройство по п,1, отличающееся тем, что узел положительной обратной связи выполнен в виде резистора и транзистора, коллектор которого подключен к средней точке делителя напряжения, база через упомянутый резистор - к выходу формирователя прямоугольных импульсов , а эмиттер - к точке с нулевым потенциалом, источники информации, принятые во йньмание при экспертизе Т. Авторское свидетельство СССР № it25259, кя. И 02 И 3/16, 197. 2, Авторское свидетельство СССР W , кл. Н 02 Н 3/16, 1977,

Похожие патенты SU907662A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ 1994
  • Шалин А.И.
RU2071624C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ С ЗАМЫКАНИЕМ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 1999
  • Шалин А.И.
RU2157038C1
Устройство для защиты реактора 1984
  • Королев Евгений Павлович
  • Куцовский Сергей Мордухович
  • Либерзон Эдуард Маркусович
SU1265912A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ВОЗДУШНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 2003
  • Батулько Д.В.
RU2255404C2
Устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ 2022
  • Смоленцев Денис Вячеславович
  • Чарыков Виктор Иванович
  • Копытин Игорь Иванович
  • Буторин Владимир Андреевич
  • Новикова Валентина Александровна
RU2788035C1
Устройство для определения поврежденной фазы 1980
  • Саухатас Антанас-Саулюс Самуэлио
  • Шабанов Виталий Алексеевич
  • Шнейдер Янис Атисович
SU1005237A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 2003
  • Батулько Д.В.
RU2244992C1
СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Никифоров Андрей Петрович
  • Ефимов Юрий Константинович
  • Данченко Анатолий Валентинович
RU2303323C1
Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью 1981
  • Петров Олег Александрович
  • Арендт Валерий Зиманович
  • Ситчихин Юрий Вениаминович
SU964838A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ 3-10 кВ 2005
  • Шалин Алексей Иванович
  • Хабаров Андрей Михайлович
RU2297703C1

Иллюстрации к изобретению SU 907 662 A1

Реферат патента 1982 года Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю сетей с изолированной нейтралью

Формула изобретения SU 907 662 A1

SU 907 662 A1

Авторы

Ступицкий Владимир Александрович

Шаин Александр Давыдович

Даты

1982-02-23Публикация

1980-06-18Подача