Изобретение относится к устройствам релейной защиты, используемым . преимущественно для защиты от замы- , каний на землю в сетях с изолированной нейтралью.
Известны устройства направления мощности нулевой последовательности для Зсцдиты от -замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью 1.
Существенным недостатком зтого устройства является то, что формирователи прямоугольных импульсов как в канале напряжения, так и в канале тока формируют импульсы одинаковой длительности (длительность прямоугольного импульса равна половине перио- да). В связи с этим, как при замыкании в зоне действия защиты, так и при замыкании вне зоны действия, существует область совпадения импульсов одинаковой полярности, что не позволяет выполнить защиту селективной.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее усилителиограничители, элементы И, сумматор ..и исполнительный орган 2.
Область совпадения импульсов одинаковой полярности зависит от
вида замыкания - дугового или металлического. Осциллограммы, снятые при металлических и дуговых замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью, показали, что область совпадения импульсов одинаковой полярности колеблется от нуля до 90 электрических градусов. Это связано с особенностями трансформатора тока нулевой последовательности, который изменяет фазу вторичного тока в зависимости от величины первичного тока. Все это приводит к необходимости отстройки существующих Зсиоит от совпадения импульсов одинаковой полярности при замыкании вне зоны действия защиты.- Отстрюйка защиты с псхощью замера относительной дли-тельности совпадения сигналов в
20 устройстве не дает возможности выполнить ее селективной потому что время совпадения импульЪов одинаковой полярности как при замыкании в зоне действия защиты, так и при замыкании вне зоны действия защиты оказывается близким, а внекоторых .случаях и равным.
Целью изобретения является повышение надежности функционирования путем обеспечения селективности защиты.при дуговых замыканиях на земл Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем усилитель-ограничитель тока нулевой последовательност, усилитель -ограничитель напряжения нулевой последовательности, положительные ВЫХОДЩЕ которых через первый элемент И подсоединены к первс 1у йходу сумматора к второму входу которого через второй элемент И подключены отрицатель ные выходы упомянутых усилителей, фильтр, тока нулевой последователь.ности, фильтр напряжения нулевой ;Последовательиости, исполнительный орган, введены интегрирующий усилитель переменного тока, включенный между выходом фильтра тока нулевой последовательности и входом усилителя-ограничителя тока нулевой посл довательности, формирователь коротких импульсов, включенный между выходом фильтра напряжения нулевой последовательности и входом усилите ля-ограничителя напряжения нулевой последовательности, расширитель импульсов, подсоединенный меходу выходом сумматора и входом исполнительноги органа. На фиг. 1 представлена блок-схем устройства защиты; на фиг. 2 - диаг раммы, поясняюаще принцип работы устройства; на фиг. 3 - принципиаль ная схема защиты. Устройство содержит интегрирующи усилитель 1, формирователь 2 коротк импульсов, усилители-ограничители 3 и 4 соответственно тока и напряже ния нулевой последовательности элементы И 5 и б,, сумматор 7, расширитель 8 импульсов и исполнительный орган 9. Элементы И 5, б и сумматор 7 образуют блок 10 сравнения импуль сов одинаковой полярности. Интегрирующий усилитель 1 предназначен для усиления поступгиощего на его вход сигнала от трансформат ра тока нулевой последовательности и для отстройки от высших гармоник тока замыкания. К выходу интегрирую щего усилителя 1 подключен усилител ограничитель 3, который формирует прямоугольные импульсы длительность половины периода промышленной часто ты. Формирователь коротких импульсо 2 входными зажимами подключен к фильтру напряжения нулевой последовательности, а выходными к усилите лю ограничителю 4 формирующему прямоугольные импульсы малой длительно ти. Импульсы положительной полярное ти .через элемент И 5, а импульсы от рицательной полярности через элемент И 6 поступают на вход сумматора 7. К выходным зажимам сумматора 7 подключен расширитель импульсов 8 |к выходу которого подключен исполнительный орган 9. Устройство работает следующим образом. При возникновении замыкания на землю на Ьыходе усилителя ограничителя 3 появляются прямоугольные импульсы .и длительностью, равной половине периода промышленной частоты, а на выходе усилителя-ограничителя 4 прямоугольные импульсы Ц малой длительности (фиг.2). Если принять за базу положение импульсов на выходе ограничителя 3 при металлическом замыкании, то при дуговом замыкании эти импульсы сдвигаются на угол «f, . Однако как при металлическом, так и при дуговом замыкании на землю имеется область («р.) в которой знак импульсов на выходе усилителя-ограничителя 3 сохраняется. Настройка устройства осуществляется таким образом, чтобы импульсы На выходе усилителя-ограничителя 3 В области Ч-, при замьжании в зоне действия защиты, как металлическом, так и дуговом (фиг.2,а) и были противоположного нака при замыканиях вне зоны действия (фиг.2,в ). При замыкании в зоне действия защиты импульсял одинаковой полярности усилителей-ограничителей 3 и 4, через элементы И 5 и б поступают на вход сумматора 7. На выходе сумматора 7 появляются импульсы Uj положительной полярности. Импульсы U.J с помощью расширителя импульсЪв 8 превращаются в сплошной прямоугольный импульс положительной полярности Ц| , под действием которого происходит срабатывание исполнительного органа 9 (фиг.2,а). При замыкании вне зоны действия защиты на выходе усилителей-ограничителей- 3 и 4 появляются прямоугольные импульсы, соответственно U и и а., которые имеют разные знаки (фиг.2,(Г). Поэтому импульсы на выходе сумматора Ц отсутствуют и исполнительный орган не срабатывает. Достоинством предлагаемого устройства для защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью является то, что при сохранении всех положительных свойств известного устройства, оно лишено присущих ему недостатков, а именно селективно работает при замыканиях внутри зоны действия защиты как металлических, так и дуговых и не срабатывает при замыкании вне зоны действия защиты. Технико-экономическая зффективность предложенного устройства, обес- печивающего селективность при замыкании внутри зоны действия и при
замыкании вне зоны действия защиты, состоит в уменьшении времени простоя электрооборудования за счет ликвидации неправильного действия защиты при замыкании вне зоны действия.
изобретения
Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее усилительограничитель тока нулевой последовательности, усилитель-ограничитель напряжения нулевой последовательности, положительные выходы которых через первый элемент И подсоединены к первому входу сумматора, к второму входу которого через второй элемент И подключены отрицательные выходы упомянутых усилителей, фильтр тока нулевой последовательности, фильтр напряжения нулевой последова тельности, исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем обеспечения селективности защиты при дуговых замыканиях на землю введеиы интегрирующий усилитель переменного тока, включенный между выходом фильтра тока нулевой последовательности и входом усилителя-ограничителя тока нулевой последовательности, формирователь коротких импульсов, включенный между выходом фильтра напряжения нулевой
последовательности и входом усилителя-ограничителя напряжения нулевой последовательности, расширитель импульсов, подсоединенный между выходом сумматора и входом исполнительного органа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР W690585, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.
2.Нудельман Г.С Органы сравнения фаз с замером относительной
длительности совпадения двух величин. - Электромеханика, Известия ВУЗов, 1980, I 9, с. 941-947.
In
о
1
