Иэдбретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических сетей, и предназначено для работы в электрических сетях с изолированной нейтралью.
Известно устройство для направленной защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, содержащее фильтры тока и напряжения нулевой последовательности, выходы которых подк.лючены к каналам преобразования тока и напряжения нулевой последовательности и через фазосравнивающую логическую схему подк.точены к выходному устройству 1.
В данном устройстве защиты отсутствует орган блокировки по напряжению нулевой поЬледовательности сети, что снижает помехоустойчивость защиты в нормальном режиме работы сети.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, которое включает канал преобразования тока нулевой последовательности, содержащий последовательно соединенные блок задания уставки по току, усилитель основной частоты и формирователь прямоугольных сигналов, подключенный к первому входу фазочувствительного блока, канал преобразования напряжения нулевой последовательности, содержащий последовательно соединенные фаэосдвигающий блок и ..Формирователь прямоугольных сигналов, который подк.гаочен ко второму входу фазочувствительного блока, а также орган бло10 и последовательно соединенные блок сравнения, элемент ИЛИ, исполнительный орган 2.
Недостаток этого устройства заключается в изменении угловой харак15теристики при изменений величины тока однофазного замыкания на землю.
Цель изобретения - повышение надежности и селективности действия защиты.
20
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защитна от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее орган блокировки, подключенный к трансформатору напряжения нулевой последовательности, фазочувствительный блок, канал преобразования базового сигнала, включающий последовательно соединенные 30 делитель, фильтр основной частоты.
формирователь прямоугольных импульсов, канал преобразования тока нулевой последовательности защищаемого присоединения, включающий последовательно соединенные делитель, подключенный к трансформатору тока ну- 5 левой последовательности заадищаеМого присоединения фильтр основной частоты, формирователь прямоугольных импу 1ьсов, а также выходной блок, включаюинй последовательно сое-10 диненные первый фильтр постоянной составляющей, релейный усилитель с заданной уставкой и исполнительный орган, введены блок выдержки времени, блок задания базового сигнала, fj инвертор, два логических элемента И, второй фильтр постоянной составляющей и блокзадания уставки, причем первый вход фазочувствительног.о блока подключен к выходу формирователя пря- л моугольиых импульсов канала преобразования тока нулевой последовательности, второй вход - через инвертор к выходу формирователя прямоугольных импульсов канала преобразования ба- зового сигнала, а выход - к первым входам обоих указанных логических элементов И, блок задания базового сигнала подкоиочан первым входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, вторым к трем фазам защищаемого присоединения,...а. выходом - к делителю канала преобразования базового сигнала,блок выдержки времени подключен между выходом органа блокировки и вторыми 35 входами первых логических элементов И своего и всех смежных защищаемых присоединений, второй логический элеме нт И второй фильтр постоянной составляимцей и блок задания уставки 40 соединены последовательно и подключены к -третьим входам первых логических элементов И и смежных защиаемвах присоединений, выход инвертора подключен дополнительно ко вто- j ры входам фазочувст-вительных блоков смежных защищаемых присовдине- нийу-.а, второй и последующие входы второго логического элемента И подключенн ccjoTBeTCTBeHHO к выходам вто- ,. ого и последующих фазочувствительных блоков всех смежных защищаемых присоединений,
. Блок задания базового сигнала Додержит три входных конденсатора, одни выводы которых подключены к зажимам второго входа блока,, а другие объединены вместе и через трансформатсэр тока базового присоединения одклночены к земле, при этом, вторичная обмотка упомянутого трансформа- 60 ора тока подключена к выходным заимам .блока задания базового сигнала ли содержит два резистора, подклюенных к зажимам первого входа блоа, один из которых зашунтирова-н 65
конденсатором, а второй подключен к выходным зажимам блока.
Фазочувствительный блок защищаемого присоединения содержит логический элемент И, входы которого подключены к входным зажимам, а выход - к выходным зажимам.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства защиты; на фиг.2а, ( варианты выполйения блок задания базового .сигнала.
К трансформатору 1 напряжения нулевой последовательности подключены последовательно соединенные орган 2 блокировки и блок 3 выдержки времени. В схеме имеется канал преобразования базового сигнала включающий последовательно соединенные блок 4 задания базового сигнала, делитель 5, фильтр б основной частоты,формирователь 7 прямоугольных импульсов, инвертор 8. К трансформатору 9 тока нулевой последовательности рассматриваемого защищаемого присоединения подключен канал преобразования тока, включающйй последовательно .соединенные, делитель 10, фильтр И основной частоты, формирователь 12 прямоугольных импульсов. Выходы обоих каналов .подключены к соответствующим входам
- 30 фазочувствительногоблока 13.Выход последнего подключ.ен к выходному блоку, содержащему первый логический элемент И -14, первый фильтр 15 постоянной составляющей, релейный усилитель 16 с заданной уставкой и исполнительный орган 17, Выход фазочувствительного блока 13 также чере второй логический элемент И 18, второй ФИЛЬТР 19 постоянной составляющей и блок 20 задания уставки соединен с третьим входом первого логического, элемента И 14.
Второй и последующие входы второго логического элемента И 18 подключены соответственно к выходам второго и последующих .фазочувствительных блоков. (К,2..,К) сложных защищаемых присоединений. Третьи входы первых логических элементов И 14 всех указанных выходных блоков подключены к выходу блока 20 задания уставки (вывод Ь ), а вторые их входы к выходу блока выдержки времени (вывод М). Выход инвертора 8 (вывод N) подключён к одному из входов указанных фазочувствитёльных блоков всех защищаемых присоединени Блок 4 задания базового сигнала может быть выполнен в двух вариантах. В первом (фиг.2с) он представляет три конденсатора 21, одни выводы которых подключены соответственно к фазам А,В и С сети, а другие соединены вместе и через трансформатор 22 тока подключены к земле Выходной сигнал снимается со вторичной обмотки трансформатора 22 тока.
Во втором варианте блок 4 содержит дифференцирующие элементы. Он может быть выполнен, например, в виде схемы, содержащей параллельную RC-цепочку 23, последовательно с которой включен резистор 24 (фиг.25). Вход данной схемы подключается к трансформатору напряжения- нулевой последовательности, а выходной сигнал снимается с резистора 24. В нормальном режиме работы сети
напряжение нулевой последовательности и токи нулевой псэследовательности соответственно базового, рассматриваемого и остальных защищаемых присоединений равны нулю. На выходе,блока 3 выдержки времени, фаэочувствительного блока 13 и логических элементов И 14 и 18 также будут нулевые сигналы,, и исполнительные органы 17 данного и других защищаемых присоединений, будут находиться в исходном положении.
При однофазном замыкании на землю напряжение нулевой последовательности резко возрастает,. срабатывает орган блокировки 2 и на выходе блока 3 выдержки времени с не. которой выдержкой времени появляется разрешающий сигнал, равный ло- j гической единице. Пусть замыкание на землю, происходит вне группы защищаемых присоединений (например, на другой подстанции), тогда сигнал .и, поступающий от инвертора 8 на один вход фазочувст-вительнрго блока L3 сдвигается цримерно на 180 эл.град.
. по отношению к другому сигналу U2, поступающему с формирователя 12. прямоугольных импульсов на .другой
.вход фазочувствительного блока 13. На выходе последнего -нулевой сигнал либо появляются узкие прямоугольные импульсы. Исполнительные органы 17 защищаемых присоединений
.не реагируют.
При замыкании на землю на одном из защищаемых присоединений, на- пример на рассматриваемом, ток нулевой последовательности изменяет направление на 180 эл.град и на выходе фазочувствительного блока
. 13 появляются прямоугольные импульсы. Фильтр 15 выделяет ПОСТОЯНН5ТО составляющую данного сигнала, кото-рая превышает уставку релейного усилителя 16. Последний переключается и подает сигнал на исполнительный орган 17, который отключает защищаемое присоединение.
При возникновении неисправности в канале преобразования базового Сигнала на выходе фазочувствительных блоков 13 всех присоединений появляются синхронные прямоугольные импульсы, которые поступают на соответствующие входы второго логического элемента И 18, На выходе его также будут прямоугольные импульсы. Фильтр 19 выделяет постоянную соответствующую сигнала,- на выходе блока 20 задания установки появляется логический нуль и блокирует работу первых логических элементов И 14, элементов всех защищаемых присоединений. В результате исполнительные
органы 17 устройств защиты всех присоединений не работают.
Применение данного устройства увеличивает надежность работы защиты, сокращает простои оборудования,
что обеспечивает положительный экономический эффект.
Формула изобретения
0
1. Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее орган блокировки, подключенный к трансформатору напряжения нулевой
5 последовательности, фазочувствительный блок, канал преобразования базового сигнала, включающий последовательно соединенные делитель , фильтр основной частоты,, формиро0ватель прямоугольных импульсов, канал преобразования тока нулевой последовательности защищаемого присоединения, включающий последовательно соединенные.делитель, подклю5ченный к трансформатору тока нулевой, последовательности защищаемого присоединения, фильтр основной частоты, формирователь прямоугольных импульсов, а также выходной блок,
0 включающий последовательно соединенные первый фильтр постоянной составляющей, релейный усилитель с заданной уставкой и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж5ности и селективности, введены блок вьадержки времени, блок задания базового сигнала, инвертор, два логических элемента И, второй фильтр постоянной составляющей и блок за0дания уставки, причем первый вход фазочувствительного блока подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов канала преобразования -тока нулевой последователь5ности, второй вход через инвертор к выходу формирователя прямоугольных импульсов канала преобразования базового сигнала, а выход - к первым входам обоих указанных логических
0 элементов И, блок задания базового сигнала подключен первым входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, вторым - к трем фазам защищаемого присоеди5;нения, а выходом - к делителю канала преобразования базового сигнала, блок вьщержки времени подключен . | между выходом органа блокировки и вторыми входами первых логических элементов И своего и всех смежных защищаемых присоединений, второй логическийэлемент И, второй фильтр постоянной составляющей и блок задания уставки Соединены последовательно и поХ1кли чены к третьим входам первых логических элементов И своего и смежных защищаемых присоединет1,й, выход инвертора подключен допс нительно ко вторвм входам фаэочувстэительных блоков асех смежных запшщаемых присоединений Л а второй а исследующие входы второго логического элемента И подключены соответственно к выходам второго и последующих фаэочувствительннх блоков сех смежных защищаемых присоедине11ИЙ.
2. Устройство по п. 1, о т л ич а :н щ е е с я тем, что блок задаиия базового сигнала содержит три вводных конденсатора, одни выводы которых подключены к зажимам второго
входа блока, а другие выводы объединены вместе и через трансформатор тока базового присоединения подключены к землеf при этсм вторичная обмотка упомянутого трансформатора тока подключена к выходным зажимам блока задания базового сигнала.
3.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ ее с я тем, что блок задания базового сигнала содержит два резистора, прдк.пюченных к заясймам первого Bxoiia блока, один из которых зашунтировац конденсатором, а второй подключен.к выходным зажимам блока,
4.Устройство ito п, 1, о т л ич а ю щ е е с и тем, что фазочувствительвый блок защищаемого присоединения содеряоит логический элемент И, входы которого подключены к входным зажимам, а выход - к выходным зажимам.. . ,. / ,., .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР 541232, кл. Н 02 Н 3/16, 1977,
2. Авторское свидетельство СССР 815835, кл. Н 02 Н 3/16, 1979.
ABC
.. 4 Т Т I
.
ж
