I
Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от токов утечки на землю в сетях электроснабжения, применяемых в угольной промышленности.
Известно устройство селективной защиты от замыкания на землю, которое содержит трансформатор токовой ассимметрии, первичные обмотки которого включаются в рассечку рабочих фаз и питаются рабочим током двигателя, а вторичная обмотка, в которой индуктируется ток ассиметрии , питает защитное реле утечки и которое применено в качестве порогового элемента и одновременно исполнительного органа l3Недостатками данного устройства является то, что реле обладает низкой временной стабильностью порога срабатывания и, кроме того, при токах незначительно превышающих ток срабатывания возникают вибрации якоря, а.
время срабатывания может быть недопустимо большим.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство - которое состоит из трансформатора С ТР ) и промежуточного трансформатора тока (ПТТ), первичные обмотки которых подключены к выходу фильтра токов нулевой последовательности (фТНГи, формирователей импульсов положительной полярности (ФПП), селекторов импульсов по длительности (СИД), выполняющих также функции порогового элемента, соединенных, через разделительные конденсаторы с реагирующим органом (РО) и сглаживающих фильтров (СФ), соединенных через диоды с(Р01 При протекании на выходе ФТНП токов со значением ниже установки реле сигнал на выходе СИД недостаточен для срабатывания порогового элемента и на вход РО сигналы с выходов СИД не поступают. Сигналы на выходе СФ недос39таточны для срабатывания РО и реле в этом режиме не срабатывает. При повышении токов на входе реле уровня срабатывания СИД в течение времени превышения на его выходах появ ляются импульсы. Постоянные времени СИД подобраны так, что импульсы на выходах СИД имеют треугольную форму, причем их амплитуды пропорциональны ширине основания импульсов на входе СИД на заданном уровне замера. Сигналы с выходов СИД каждые полпериода поступают на входы РО и вызывают его срабатывание 2. Недостатки устройства состоят в том, что при токах утечки,амплиту да- которых незначительно превышает постоянный пороговый уровень на обмотку реле поступает импульсное напр жение с большой скважностью, что вы вает появление вибраций, якоря, нече ное ее замедленное срабатывание реле это сопровождается ускоренным износом механической части реле и осо бенно контактных групп. Целью изобретения является повышение быстродействия, надежности ис полнительного выходного реле за сме применения в качестве порогового уровня переменного напряжения стабильного по амплитуде и совпадающег по фазе с напряжением, пропорционал ным току утечки. Поставленная цель достигается тем что в устройство для защиты от токов утечки на землю в сетях электроснабже ния , содержащее связанные трансформатор тока нулевой последовательности, пороговый элемент,мостовой выпрямитель и исполнительное выходное реле отли Ч1ающееся тем, что, с целью повышения быстродействия И надежности исполнительного выхода реле оно снабжено усилителем с автоматической регулировкой усиления, состоящим из операционного усилителя и усилителя обратной связи, вход которого подключен к инверсному входу операционного усилителя, а вход - к выходу операционного усилителя , при этом трансформатор тока нулевой последовательности через мостовой выпрямитель соединен с прямым входом операционного усилителя в усилителе с автоматической регулировкой усиления выход которого соединен с опорным входом порогового элемента. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства , на фиг. 2 - временные характерные процессы в схеме. Устройство включает трансформатор тока нулевой последовательности /ТТНП/1,подключенный к защищаемой сети или ее участку 2, мостовой выпрямитель 3 усилитель с автоматической регулировкой усиления 4, состоящей из усилителя обратной связи 5 и операционного усилителя 6, пороговый элемент 7, исполнительное выходное реле 8. Вторичная обмотка ТТНП 1 подключена к мостовому выпрямителю 3, который соединен со входом порогового элемента 7 и прямым входом операционного усилителя 6, инверсный вход которого соединен с выходом усилителя обратной связи 5 а вход усилителя 5 подключен к выходу операцион.ного усилителя 6. Их общая точка связана с опорным входом порогового элемента 7, выход которого соединен с исполнительным органом-реле 8. При допустимом уровне -тока утечки , например в фазе А (интервал 0-t), снимаемое с мостового выпрямителя 3 незначительное напряжение DC подается на вход порогового элемента 7 и в усилитель с автоматической регулировкой усиления , роль которого выполняет операционный усилитель 6 с автома тической регулировкой усиления за счет цепи отрицательной обратной связи, образованной усилителем 5. Усиленное операционным усилителем 6 напряжение поступает на опорный вход порогового элемента 7 и вход усилителя обратной связи 5, передаточная характеристика которого подобрана так, что. в определенном диапазоне изменеи,-, выходное напряжение стабилизания и Ub остается неизменным по тора иу амплитуде и не имеет фазовых искажений. Таким образом, на пороговом элементе 7 происходит сравнение мгновенных значений Uy, и U и при , момент t), т.е. при превышении утечкой допустимого уровня пороговый элемент 7 вырабатывает напряжение Up, которое прикладывается к обмотке реле 8. Четкое и быстрое срабатывание реле 8 обеспечивается тем, .что напряжение ир неизменно по уровню и существует до тех пор пока мгновенные значения Uc и Uj удовлетворяют неравенству UH .
Формула изобретения Устройство для защиты от токов утечки на землю в сетях электроснабжения , содержащее связанные трансформатор тока нулевой последовательности, пороговый элемент, мостовой выпрямитель и исполнительное выходное реле, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности исполнительного выходного реле, оно снабжено усилителем с автоматической регулировкой усиления, состоящим из операционного усилителя и усилителя обратной связи, выход которого подключен к инверсному входу операционного усилителя , а вход - к выходу операционного усилителя, при этом трансформатор тоABCчКИ
ка нулевой последовательности через мостовой выпрямитель соединен со входом порогового элемента и с прямым входом операционного усилителя е усилителе с автоматической регулировкой усиления, выход которого со,единен с опорным входом порогового элемента.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Озерный М.И. Селективная защита от замыкания электрического тока на землю в условиях подземных выработок каменно-угольных шахт СССР. Л., Углетехиздат, igtS, с.13S15.
2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Н 3/16, 1977. }
