Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изоированной нейтралью
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения при появлении однофазного замыкания на землю. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы устройства. При возникновении повреждения , например, на присоединении 1 на выходе преобразователя 5 появляется сигнал , имеющий наибольшее значение. По сигналу от пускового органа 31 через ключи 27 и 28 происходит размыкание ключей 11 и 12, на выходе интегрирующих элементов 9 и 10 пояйляются сигналы, изменяющиеся по экспоненциальному закону, которые Поступают на пороговые элементы 13 и 14. Первым срабатывает пороговый элемент 13 и аключается тиристор исполнительного органа (ИО) 17. Одновременно исчезает сигнал нз входе ключа 28 и он размыкается. Ключи 11 и 12 при эгом замыкаются. При прохождении нзпояжения питания исполнительных органов через нуль тиристор ИО 17 выключает -,, ключ 28 замыкается. После прохождения выходного напряжения формирователя 25 через нуль ключи 11 и 12 сноаэ размыкаются, и описанный цикл работы устройства повторяется до тех пор, пока не произойдет отключение выключателя присоединения 1 1 ил. 1Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
<я> Н 02 Н 3/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
В
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ы (21) 4464900/07 (22) 22.07.88 (46) 07,12.91. Бюл.й 45 (75) В.Ф.Бухтояров (53) 621.316,925 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 896710, кл. Н 02 Н 3/16, 1980, Авторское свидетельство СССР
N. 1628121, кл. Н 02 Н 3/16, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В
СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения при появлении однофазного замыкания на землю. Цель изобретения— упрощение и повышение надежности работы устройства. При возникновении повреждения, например, на присоединении 1 на выходе преобразователя 5 появляется сиг„„. Ж „„1697169 А1 нал, имеющий наибольшее значение. По сигналу от пусково -о органа 31 через ключи
27 и 28 происходит размыкание ключей 11 и
12. на выходе интегрирующих элементов 9 и 10 появляются сигналы, изменяющиеся по экспоненциальному закону, которые постугают на пороговые элементы 13 и 14, Первым срабатывает пороговый элемент 13 и включается тиристор исполнительного органа (ИО) 17, Одновременно исчезает сигнал нз вход ключа 28 и он размыкается. Ключи
11 и 12 r:ðè э гам замыкаются. При прохожде",Iìè напряжения питания исполнитель"
II,Ix органов через нуль тиристор ИО 17 выключается, кл.оч 28 замь;кается. После прохо;кдения выходного напряжения формирователя 25 через нуль ключи 11 и 12 снова размыкаются, и описанный цикл ра-. боты устройства повторяется до тех rop, пока не произойдет отключение выключателя поисоединения 1. 1 ил.
1697169
Изобретение относится к зг!ект(2отехиике, В частности к устройствам дл"..3.3!Цлты (2T
ОднофазнОГО замblK3!ll Не зе(иг!ю В сети с (if3Oi"I!4POB3HHOA ИЕЙТРс))1 Ь(О, Цель}о изобретения я В)lЯется уtf po1148" н!ле и повышение наде4 На чертеже приведена стру 9 и 10 (ИЗ) с размыкаloLi(èìê клн2чзми { I u 1! 2, В к л (o i(8 4 H bi M и 0 3 р 3 г i г! ел b! 4 о и Х в L! Х О д(1 М, порогсвь е элементы 13 и 14 {ПЗ), формирователи 15 и 1 6 имг)уль ов M исполнительные органы 17 и 18 {ИС}), к выходам куторь(х. пОДключен ь! элемент 19 фиксации cp363Tb!- вания лсполнительных органов (Э-I>CMO) и злементы 20 и?1 фиксгции от!<лю !ения выкг!ю (3Teã!ß присоеди)48!(ИЙ,ЗВ(ЗЫ)) Вып(эл(4("НИЬ(НЯ ЗЛЕМЕ ..Та .; < .< ВПс!ДЕНИЯ РЯТЧ!<КИ с . и 23 кои тоол(! О i i. .,i ю 48HHof О с " тоя}(1я ВЫКЛ)ОЧ„,B;.,..:(4 пе i<08, ИHe;-1,;)Д (ОКС}СВ) l(CтОчник с. 4 Hei!ðÿ>к -"íи.=. Г18()(эмен(- ОГО ToкЯ (И(-, ПТ) 2 „к ;ото!>Oli у под«л очeHbf,t(Bóõïoлупериодный выгрямитель 25 и синхроннь Й (I>op !)(poBBT<:ль 2.6 сигналов,СФ(, с об(цим замь(к;;кЭ(цим ключом 27, кг)к>ч .,!8, установле((иый в,опи одного лз ПОл)осэв С((> С 26 и tf opKBHO "ен - ы Й уt p33}) я !Оц(им в .О" дом к Выходу 3<12! И(),о, зг!еме)п ИЛР1 29 П<}ДКЛ!ОЧВНИЫй СВОИМ}/1 ВХОДЯМИ К Вbf)(0!l,: >4 3 -(ЭдЬ 20 и 2 i.,а выходоМ !с бЛ i,l;i (}гв)!< 1 B> ДЛНЕН Со ВСПО(лоГаТЕЛЬИ ЫМИ ВХОдаМИ ЗФОВ 20 и 21, ПТВН 5 и 6 (.ос(оп из согласующего траифс:рматора и Выпрямителя, 3;-; 7 и )1 CDtg8P>K3T КОИДЕРСЯТОР, !l3P3ЛЛЕГ!ЬНО ВКГПО ченным резистором., .!L1>(„I43 19 Вклю !ает диоды и резисторы В качестве Е{,К()СВ 22 и 23 могут бы.ь исп<)льзоваиы вспомогательные контакты Выключа Гелей прис08.1!лие). ий и 2 или Qe. le Г!ОГ(0>КЕНИЯ "OTK)1K) ie 4<) СФС 26 !. Ожег быть выполнен в виде двухполупер! одного Вып(э(!Мите)и(, Г)О(зоб3 !-") »О O ) f5 10 l5 30 разователя напряжсния перемеино: о тока в напряжение Выпрямленного, двухполупе{2(1 одного тока). Выходное,-!апряжение формирователя сигналов изменяется синхронно и синфазно с напря>кеилем выпоямлтеля 25. Ключ 28 выполие;! Н3 оптотранзисторе. БУ 30 состоит из элементов ЗАПРЕТ 34 и Выд-:"р кки времен(! 3 ), УСТройство р360Т38Т слеДi/}Ощи)4 06p f ЗОМ i1Piil ОТ УТСТВИИ : С - T_#_ ОДНОфЯЗНОГО Зс ;;(ыкаиия на зе.. :л!О ИС} 17 и 19. ЗФСИО 19, Зс . ОВ 20 и 21, ПС 31 : 3 ВВ 35 иахсдятся в исходном состОЯиии, К)1(очи 11 и 2 замкну ы, клю i 27 !Эаз;:мк!!УT. а кг}!(эч 28 замкнут, i ри Воз}(ИКHÎBB!!l В се f и ОднофазнОГ:) За ;1ЫКЯ}4Ис! !43 ЗЕМЛЮ НаПРИМЕР На ПРИСОЕдииении I, на выхода::. ПТБН" и 6 и 337 и ) появля}от:я сиг))элы. (lропорциональные токам нулевой посл еда ветел ьност(4, причем на выходе ПТВН 5 сигнал имeåò наибольшее значение. Од OBpeveино появляется сигнал на ВхОД8 П(э 3 . и ll po lñõoÄèò 8ГО сра(эатыва иие и пуск ЗВВ 35. Спустя небольшую Выдержку времени (порядка нескольких миллисекунд), необходимую для отстройки защиты от кратковреме}!Ных г}омех, срабагыВс ет ЗВ В 35, oc)L ествг!Я юЩИЙ ззмь! v3uue ключа 27 и размыкание кл}очей,1 и 12. При размы каниf f<(ffoifeÉ 1 1! fil 12 H3 Bbiходе интегрирую цих 3,"ементов 9 и 10 появляются напряжения, измсияющиеся по зкспоненциалbному зэкОну с постоя(!)!ОЙ времени, одинаковой для Всех присоединений, При достижении этими 4апря>кениями заданных значений,ïðèíèìàåìûõ также одинаковь(ми для всех присоединений) срабатывает ПЗ 13 или 14. В нашем случае первым срабать!Вает ПЗ 13, так как Ои находится В канале защиты псвре>кдеиного присоединения с нлиболь цим током. Зтому току соответствуе и наибольший сигнал на ВЫХОДЯх ccoTBÂTcTP8H io, (ТВН 5, 33 7 л (3 { )ри сГ>Ябаты Вании { 13 3 HB Вы;(Оде формирователя импу)1ьсов 15 появ;яется кр-. Tковремен н ы и сигнал и происходит включение тиристора 40 17. Одновременно исчезает с!.гнал на входе ключа 28. последний размыкается, кл, очи II и {2 замыкаются. Этим исключается BOBMO>f<(40cTb срабать Ва!4ия тиристоров исполнительных органов !48повреждеи fLfK присоединений в аварийной режиме. При прохо> деиии напряжения, пита ощего .::полните !LHbie орга ibl, через нуль (или близкое K нему зна (ение) тиристор И(3 17 Вbiклloiч(с eтсЯ, 3(т) С(!(э I 9 "-,ОзBp;-:);цае —, cя в исходное состоянл:-.. Клю" 2", раз(лыкается. 1697169 После прохождения напряжения питания тиристоров и цепей отключения и соответственно выходного напряжения (сигнала) формирователя 26 через нуль ключи 11 и 12 снова размыкаются, и схема уст- 5 ройства начинает работать как описано выше, Таким образом, схема устройства работает до тех пор, пока не произойдет отключения выключателя присоединения 1. 10 При отключении выключателя присоединения 1 от. ЭФОЦ 20 (через элемент 29) подается сигнал на блокирующий вход 6У 30, кл оч 27 при этом размыкается и остается в таком состоянии до конца послеаварий- 15 ного режима однофазного замыкания на землю (до момента возврата ПО 31 в исходное состояние), чем исключается возможность неселективного (ложного) срабатывания исполнительного органа не- 20 поврежденного присоединения 2 в послеаварийном режиме однофазного замыкания на землю, Время работы устройства зависит в основном от величины собственного времени 25 отключения используемых типов выключателей. При появлении в сети кратковременных замыканий на землю и различного рода помех устройство приходит в действие. но из- 30 за относительно большой величины собственного времени отключения выключателей, а также из-за того, что входные сигналы тиристорами запоминаются лишь на ограниченное время (доля полупериода), 35 а затем автоматически стираются в момент прохождения полуволн питающего напряжения через нуль, ложного (излишнего) отключения выключателей от воздействия кратковременных импульсов(помех) не про- 40 исходит. В результате такого построения структуры и алгоритма функционирования защиты обеспечиваются одновременно такие противоречивые требования, как селектив- 45 ность, помехоустойчивость чувствительность и быстродействие, Формула изобретения Устройство для защиты от однофазно- 50 ro замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее по числу присоединенний последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности, преобразователь тока в 55 выпрямленное напряжение со сглаживаю-. щим элементом на выходе, интегрируюший элемент с размыкающим ключом на выходе, пороговый элемент, формирователь импульсов и исполнительный орган на тиристоре и реле отключения, общий источник напряжения переменного тока, выход которого подключен к входам обще-о двуухполупериодного выпрямителя, оТ которого запитаны исполнительные органы, и общего синхронного формирователя сигналов, выход которого функционально связан с упоавляющими входами размыкающих ключей, общий первый замыкающий ключ, включенный между общими зажимами двухполупериодного выпрямителя и синхронного формирователя сигналов и "землей", элемент. фиксации срабатывания исполнительных органов. общий пусковой орган, вход которого подключен к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, а выход — к ocHQBHoMó входу общего блока управления, выполненному на элементе выдержки времени, выход которого подключен к управляющему входу упомянутого первого общего замыкающего ключа, по числу присоединений элементы совпадения блока фиксации отключения выключателей присоединений, первые входы которых подключены к соответствующим датчикам контроля отключенного состояния выключателей присоединений, вторые ьходь. соединены с выходами соответствующих исполнительных органов. а выходы соединены с входами элемента ИЛИ, общий, второй замы ка;о ций ключ, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежнос — è в рабсте, упомянутый общий второй замыкающий ключ включен между выходом синхронного формирователя сигналов и управляющими входами размыкающих ключей, управrÿþùèé вход которого соединен с выходом элемента фиксации срабатыван 1я исполнительных органов, при этом входы элемента фиксации срабатывания исполнительных органов подключены к анодам тиристоров исполнительных органов, выход элемента ! Jl_#_ подключен к вновь введенному блокирующему входу блока управления, в который введен элемент ЗАПРЕТ, включенный между основным входом блока управления и входом элемента выдержки времени, причем вспомогательный вход элемента ЗАПРЕТ подключен к блокирующему входу блока управления, выход обще-о пускового органа соединен через вновь введенный общий элемент НЕ с третьими входами упомянутых элементов совпадения блока фиксации отключения выключателей присоединений.