Устройство для сигнализации однофазных замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю

Устройство для сигнализации однофазных замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.11.74 (21) 2073553/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 20.10,76 (51) М. Кл.2 Н 02Н 3/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Бухтояров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ

ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ

В СЕТЯХ С МАЛЫМИ ТОКАМИ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение предназначено для использования в сетях с малыми токами замыкания на землю в качестве сигнализации однофазных замыканий на землю и защиты от замыканий на землю.

Известно устройство для сигнализации однофазных замыканий на землю с фазочувствительными органами, реагирующими на составляющие переходного процесса, которое, однако, имеют низкую надежность работы (1).

Известно также устройство для сигнализации однофазных замыканий на землю, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, трансформаторы тока нулевой последовательности на каждом присоединении, соединенные с промежуточными трансформаторами, и канал действия защиты в переходном режиме, выполненный на по- следовательно соединенных фазочувствительной схеме, элементах «Память» и исполнительных органах (2).

Это устройство может ложно срабатывать при появлении в сети широкого спектра высокочастотных помех, оно не отличает кратковременных случайных замыканий на землю от устойчивых, что приводит к необоснованным отключениям здоровых присоединений.

Кроме того, известное устройство не обладает повторностью действия в установившемся режиме и по этой причине может отказывать в работе при повторном включении отключившегося присоединения на устойчивое (металлическое) замыкание на землю.

Целью изобретения является повышение на5 дежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введен канал действия защиты в установившемся режиме, выполненный на последовательно соединенных фильтре частоты

10 тока установившегося режима, выпрямителе, амплитудном дискриминаторе, подключенном к одному из входов основной схемы совпадения, другой вход которой подключен к выходу элемента «Память», а в канал действия за15 щиты в переходный период дополнительно введены полосовой фильтр, подключенный ко входу упомянутой фазочувствительной схемы, и вспомогательная схема совпадения, первый вход которой подключен к элементу «Па20 мять», а второй — через схему «НЕ» к упомянутому амплитудному дискриминатору, причем выход вспомогательной схемы совпадения подключен через элемент задержки к стирающему входу элемента «Память».

25 Поставленная цель достигается также тем, что выход амплитудного дискриминатора подключен к одному из входов упомянутой основной схемы совпадения через схему «Запрет», запрещающий вход которой через последоваЗ0 тельно соединенные триггер Шмитта и выпря534007

Зо

65 митель подключен к выходу упомянутого полосового фильтра.

Блок-схема устройства приведена на чертеже, где

1 — трансформатор тока нулевой последовательности; 2 — промежуточный трансформатор; 3 — полосовой фильтр; 4 — фазочувствительная схема; 5 — трансформатор напряжения нулевой последовательности; 6 элемент «Память»; 7 — амплитудный дискриминатор; 8 — выпрямитель; 9 — фильтр частоты установившегося режима; 10, 11 — основная и вспомогательная схемы совпадения соответственно; 12 — схема НЕ; 13 — схема

«Запрет»; 14 — триггер Шмитта; 15 — выпрямитель; 16 — исполнительный орган; 17— элемент задержки.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме сети напряжение и ток нулевой последовательности на выходах трансформатора напряжения 5 и трансформатора тока 1 отсутствуют. Исполнительный орган 16 находится в исходном состоянии.

При возникновении однофазного замыкания на землю через поврежденное присоединение в начальный момент аварийного режима протекает ток частоты 400 †30 гц. Соответственно на выходах трансформатора тока 1 и промежуточного трансформатора 2 появляется пропорциональный этому току сигнал, который свободно проходит через полосовой фильтр 3 и поступает на один из входов фазочувствительной схемы 4, на другой вход которой сигнал поступает с выхода трансформатора напряжения 5. С выхода полосового фильтра 3 (после выпрямления выпрямителем

15) сигнал также подается на вход триггера

Шмитта 14, с которого поступает на запрещающий вход схемы «Запрет» 13. Так как на поврежденном присоединении ток нулевой последовательности совпадает в начальный момент по фазе с напряжением нулевой последовательности, то на выходе фазочувствительной схемы 4 появляется кратковременный импульс, который затем подается на вход элемента «Память» 6, где запоминается на время существования в сети однофазного замыкания на землю. Одновременно с выхода элемента «Память» 6 сигнал поступает на один из входов схем совпадения 10 и 11. После окончания переходного процесса и затухания высокочастотного тока сигнал на запрещающем входе схемы «Запрет» 13 исчезает.

При устойчивом замыкании на землю срабатывает амплитудный дискриминатор 7 и на

его входе появляется сигнал, который через схему «Запрет» 13 подается на второй вход схемы совпадения 10. В результате происходит срабатывание исполнительного органа 16.

Если замыкание на землю неустойчиво и кратковременно, то после затухания высокочастотных составляющих сигнал на выходе амплитудного дискриминатора 7 отсутствует и исполнительный орган 16 не работает.

Вследствие этого с выдержкой времени по4 рядка 50 — 60 мс срабатывает элемент задержки 17 и подается импульс на стирание информации, записанной в элементе «Память» 6.

При возникновении в сети высокочастотных помех с частотой, отличной от частоты переходного тока (400 — 3000 Гц), устройство вообще не действует.

Таким образом, устройство работает только при устойчивых замыканиях на землю, которым предшествует появление токов с частотой 400 — 3000 Гц.

Устройство обладает повышенной чувствительностью в установившемся режиме, так как ток срабатывания амплитудного дискриминатора 7 (его порог) не нужно отстраивать от бросков собственных емкостных токов.

Устройство также не действует при появлении на его входе — выходе трансформатора

1 — токов промышленной частоты, если им не предшествовало появление токов .частоты

400 — 3000 Гц. Этим исключается ложная работа устройства от действия токов небаланса, например, при неодновременном замыкании контактов коммутационных аппаратов (выключателей), при междуфазных замыканиях на землю и т. п.

Устройство обладает возможностью повторного действия в установившемся режиме. Для этого достаточно выход амплитудного дискриминатора 7 подключить, например, через схему «ИЛИ» к исполнительному органу 16.

Использование устройства позволяет осуществить надежную защиту сигнализации и защиту от однофазных замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.

Формула изобретения

1. Устройство для сигнализации однофазных замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю, содержащее трансформатор напряжения нулевой последовательности, трансформаторы тока нулевой последовательности на каждом присоединении, соединенные с промежуточными трансформаторами, и канал действия защиты в переходный период, выполненный на последовательно соединенных фазочувствительной схеме, элементах «Память» и исполнительных органах, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в устройство дополнительно введен канал действия защиты в установившемся режиме, выполненный на последовательно соединенных фильтре частоты тока установившегося режима, выпрямителе, амплитудном дискриминаторе, подключенном к одному из входов основной схемы совпадения, другой вход которой подключен к выходу элемента «Память», а в канал действия защиты в переходный период дополнительно введены полосовой фильтр, подключенный ко входу упомянутой фазочувствительной схемы, и вспомогательная схема совпадения с двумя входами, первый вход которой подключен к элементу «Память», а второй—

534007

Составитель Л. Васькова

Техред 3. Тараненко Корректор И. Позняковская

Редактор В. Левятов

Заказ 2251/8 Изд. М 1696 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 через схему «НЕ» к упомянутому амплитудному дискриминатору, причем выход вспомогательной схемы совпадения подключен через элемент задержки к стирающем вход элемента «Память», 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, выход амплитудного дискриминатора подключен к одному из входов упомянутой основной схемы совпадения через схему «Запрет», запрещающий вход которой через последовательно соединенный триггер Шмитта и выпрямитель подключен к выходу упомянутого полосового фильтра.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 128525, М. Кл. Н 02Н

3/16, 1960 (аналог).

2. Авт. св. СССР № 317139, М, Кл. Н 02Н

1о 3/28, 1971 (прототип).