Способ селективной защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления

Способ селективной защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t ;.щ еи; н "..<-.Гиая

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Соеетсннк

Сецнаннстнческнк

Республик

<1>743101

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 280676 (21) 2378476/24-07 с присоединением заявки ¹ (51) М. КЛ.2

Н 02 Н 3/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытн и (23) Приоритет

Опубликовано 2.506.80. Бюллетень № 23 (53) УДК621.316..925 (088.8) Дата опубликования описания 12506.80 (72) Авторы изобретения

Л.В . Гладилин и Н .Ш. Шаякберов (71) Заявитель

Таджикский политехнический институт (54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО

ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОИ СЕТИ

С ИЗОЛИРдВАННОИ НЕИТРАЛЬЮ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических сетей от замыканий на землю.

Известны способы и устройства защиты от однофазных заьыканнй на зем3 лю, основанные на исполвзовании симметричных составляющих тока замыкания на землю. Защита, выполненная по такому способу, часто срабатывает неселективно.

Известен способ направленной защиты от замыканий на землю, осуществляемый путем использования токов и напряжения нулевой последовательности (1). Действие этой защиты 15 основано на сравнении сдвига фаэ между током и напряжением нулевой последовательности.

Недостатком этого способа является частое неселективное срабатывание 20 в результате нарушения направленности действия.

В сетях с изолированной. нейтралью, имеющих активные и емкостные йроводимости изоляции относитель-25 но земли, угол между током последовательности, протекающим на участке от источника питания до места замы- кания, н напряжением нулевой после.довательности является функцйей 30 тангенса угла. диэлектрических потерь изоляции сети. В результате этого угол изменяется в интервале от 0 до

90, в зависимости от количества одновременно включенных к сети линий и элЕктроприемников, и KIRK следствие приводит к неселективной работе защиты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, в котором селективность действия защиты достигается путем сравнения тока нулевой последовательности с током, обусловленным напряжением, представляющим собой сумму напряжений двух фаэ относительно земли и напряжения нулевой последовательности (2) °

Однако и этому способу присущи недостатки, обусловленные использоваиием как напряжения нулевой последовательности, так и полуволн напряжений, вызывающих совместную работу двух вентилей . В результате этого наблюдается неселективная работа защиты.

Цель изобретения †. повышение надежности защиты.

Это достигается тем, что в известном способе селективной защиты от

743101

20 однофаэного замыкания на землю, основанного на измерении тока нулевой последовательности и параметра, зависящего от напряжений фаз относительно земли, сравнении измеренных величин по фазе между собой, а по амплитуде с соответствующими эталонными величинами и формировании отключающего сигнала при превышении измеренными величинами соответствующих эталонных величин и при нахождении угла сдвига фаэ в заданном интервале, для получения укаэанного ,йараметра выделяют переменную составляющую положительной полуволны напряжения фазы относительно земли.

Это достигается также тем, что 15 известное устройство, содержащее трансформатор токов нулевой последовательности, подключенный к первому входу органа сравнения, выход которого подключен к исполнительному органу, резистор одним зажимом соединен с землей и со вторым входом органа сравнения, а другим — с общей точкой трехфазного выпрямителя, диоды которого связаны с фазами сети, снабжено активно-емкостным фильтром, включенным между вторым входом органа .сравнения и зажимом резистора, соединенного с общей точкой упомянутого выпрямителя, диоды которого подключены к фазам сети непосредственно. .Пречмущество предлагаемого спосо- ба заключается в том, что угол между комплексом тока нулевой последовательности и сравниваемым с ним комплек- З5 сом напряжения поврежденной фазы всегда значительно меньше угла между комплексами этого тока и напряжения нулевой последовательности при различных соотношениях между активны- 40 ми и емкостными проводимостями изоляции сети относительно земли.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг,2 и 3 представлены осциллограммы напряжений фаз относительно земли 45 и токов нулевой последовательности при отсутствии и наличии однофазного замыкания.

Устройство имеет орган сравнения

1, исполнительный орган 2, трансфор- 50 матор 3 тока нулевой последовательности, трехфазный выпрямитель 4, защищаемую электрическую сеть 5, резистор б активно-емкостного фильтра, резистор 7 и конденсатор 8 активно" емкостного фильтра. ф первому входу органа сравнения

1, связанному с исполнительным орга-, ном 2, подключен трансформатор 3 то- ков нулевой последовательности, а ко второму входы через активно-ем- 60 костной фильтр 6-8 присоединен резистор 7. В свою очередь резистор

7 включен в разрыв проводника, соединяющего общую точку трехфазного выпрямителя 4 с землей . ТрехФазный 65 выпрямитель, собранный иэ трех диодов, соединенных в звезду и непосредственно подключенных к соответст вующим фазам сети 5.

При отсутствии однофазного замыкания на землю орган сравнения 1 находится в режиме ожидания, поскольку в него не поступает сигнал с трансформатора 3 тока нулевой последовательности, а токи (фиг. 2)

1 „с, l 1 vl9 $11 wc I поступающие от выпрямителя 4 через активно-емкостной

Фильтр 6-8 имеют незначительную ам-. плитуду. Поэтому отключающий сигнал не формируется.

При однофазном замыкании на землю в орган сравяения 1 и 3 трансформатора токов нулевой последовательнос. ти 3 и выпрямителя 4 через активноемкостной фильтр 6-8 начинают постуПатъ ИМПУЛЬСЫ 1о;И 1д, ЭНаКИ КОТОрых при эамыкаййи на землю в защищаемой зоне будут одинаковыми, а при замыкании вне зоны, защищаемом устройством,. противоположными. При совпадении импульсов по знакам фор мируется отключающий сигнал, который подается в исполнительный орган 2.

Использование в народном хозяйст:ве предлагаемого способа селективной защиты от однофазных замыканий на землю позволяет повысить надежность защиты электрических сетей при одновременном уменьшении габаритов и снижении стоимости устройства, реализующего предлагаемый способ.

Формула изобретения

1. Способ селективной защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью, основанный на измерении тока нулевой последовательности и параметра; зависящего от напряжений фаэ относительно земли, сравнении измеренных величин по фазе между собой, а по амплитуде с соответствующими эталонными величинами и Формировании отключающего сигнала прй превышении измеренными величинами соответствующих эталбнных величин и при нахождении угла сдвига фаз в заданном интервале, о т л и ч а юшийся .тем, что, с целью повышения надежности защиты, для получения указайного параметра выделяют переменную составляющую положительной полуволны .напряжения фазы относительно земли.

2. Устройство для осуществления сПособа селективной защиты от однофазного замыкания íà землю в сети с изолированной нейтралью по и. 1, содержащее трансформатор токов нулевой последовательности, подключенный к первому входу органа сравнения, выход которого подключен к исполнительному органу, резистор, одним зажимом соединенный с землей, и со вторым входом органа. сравнения, а дру743101

Фибул цц и у

Ьг.3

Составитель Л. Васькова

Редактор С. Суркова Техред Н.Бабурка

Корректор И, Муска

Подписное

Заказ 3478/46 Тираж 783

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д- 4/5

Фиилал ППП Патент „ r Ужгород, ул . Проектная, 4 гим — с общей точкой трехфазного выпрямителя, диоды которого связаны с фазами сети, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено активноемкостным фильтром, включенным между вторым входом органа сравнения и зажимам резистора, соединенного с общей точкой упомянутого выпря мителя, диоды которого подключены к фазам сети непосредственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 240824, кл. H 02 Н 3/16, 1965.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 162883, кл. Н 02 Н 3/16, 1962.