Устройство для селективной токовой защиты от замыкания на землю радиальной линии с большим собственным емкостным током
Патент 930475
Авторы
Классы МПК
Устройство для селективной токовой защиты от замыкания на землю радиальной линии с большим собственным емкостным током
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсиин
Социалистичвсимн
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено18. 08.80 (21) 2973274/24-07 с присоединением заявки J4— (23) Приоритет
Опубликовано 23.05А2. Бюллетень М 19
Дата опубликования описання23.05.82 (51)M. Кл.
Н 02 Н.3/16
9кударотеенный комитет. CCCP (53) УД К621. 316. .925(088.8) ае делам нзооретеннй н открытий (72) Авторы изобретения
В. И. Щуцкий, В. М. Соломенцев и А.
I
«
1
Московский ордена Трудового Красно ц ЗнФМий"Эстрный i институт
1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЛ СЕЛЕКТИВНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЦИТЫ
ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛ0 РАДИАЛЬНОЙ ЛИНИИ
С БОЛЬШИМ COGCTBEHHMtl ЕМКОСТНЫМ ТОКОМ
Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для осуществления селективной токовой защиты от замыканий на землю в линиях с большим емкостным током, превышающим по величине суммарный емкостный ток отдельных ответвлений сети.
Известно устройство токовой защиты от однофазных замыканий на землю, содержащее фильтр тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирующий орган, состоящий из выпрямительного моста, резисторов, емкостей и поляризованного реле (1 .
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для селективной токовой защиты от замыканий на землю радиальных линий с большим собственным .емкостным током, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП),, к выходу которого подключены вмпрлмительный мост, конденсаторы, поляризованные реле, выходы которых связаны .с цепью катушки отключения выключателя линии (2 j.
Однако известное устройство обладает низким быстродействием из-за необходимости сгламивания выпрямленного тока и искусственной задержки на срабатывание реагирующего органа, выполненного на поляризованном реле.
Совместно с задержкой на срабатывание масляного выключателя (МВ) обиднее время действия защиты составит около
0,5с, что является весьма близким .к времени срабатывания второй ступени защиты (0,5-0,7 с).
Цель изобретения - повышение быстродействия токовой защиты нулевой последовательности для лини,собст- . венный емкостный ток которым превышает суммарный емкостный ток отдельных ответвлений.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для селективной токовой защиты от замыкания на
3 930475 ф землю радиальной линии с большим рует на верхнюю границу диапазона собственным емкостным током, превы- . срабатывания устройства flo уровню шающим по величине суммарный емкост- Ч, а пороговый элемент 5 - на нижный ток отдельных ответвлений сети, нюю границу диапазона срабатыванил содержащее трансформатор тока нуле- > по уровню V<. Напряжение V будет вой последовательности (ТТНП), два отставать на четверть периода от папороговых элемента, выходы которых дения напряжения, иначе говоря, бусвязаны с цепью катушки отключения дет-обеспечена задержка на срабатывыключателя линии, конденсаторы и вание порогового элемента 5 на вререзистор, дополнительно содержит 10 мя.!/4 периода. Выходной сигнал по логические элементы И, НЕ и диф- рогового элемента 4 инвертируется ференцирующую цепочку, а входы по- логическим элементом 6 и подается на роговых элементов соединены с разно- вход элемента(И 8, а выходной сигнал именными зажимами трансформатора порогового элемента 5 дифференцирутока нулевой последовательности, при- ется цепочкой 7 и подается на второй чем вход первого порогового элемен- вход элемента И 8. та запунтирован резистором, а вход, Уставка срабатывания порогового второго порогового элемента - конэлемента 4 по первичной стороне выбиденсатором, при этом выход первого рается из условия Э
"(С 1 порогового элемента через логичес20,д ) К (c3 р.4- К Ц с „4 кий элемент НЕ, а второго - через где - полный емкостной ток замыО дифференцирующую цепочку присоедикания на землю в данной сети; нены к входам логического элемента
I - собственный емкостной ток
И, выход которого соединен с цепью защищаемой линии;. катушки отключения выключателя ли2S 1 - ток срабатывания порогового
СР4 нии. элемента 4, приведенный к
На фиг. 1 представлена функциопервичной стороне трансфорнальная схема устройства для селекматора тока нулевой послетивной токовой защиты от замыканий до овательности 1; на землю линий с большим собственЗ0 Н ным емкостным током, на фиг.2 - вреК - коэффициент надежности
К 11) ° нн) менная диаграмма работы устройства
К4 - коэффициент чувствительдля случал, когда величина входного ности (!; ) 1,5). тока превышает верхнюю гра ицу д ни иаУставка срабатывания порогового ности пазона срабатывания. элемента g определяетсл из условия
Устройство для токовой защиты 35
3 -3 фиг.1) состоит из трансформатора 1 о с тока нулевой последовательности (ТТНП), СР.Ъ
4 резистора, конденсатор
2, нсатора 3 порого- Устройство работает следующим вого элемента 4 верхней границы диа- образом. пазона сра атыванил>пора б порогового эле- 40. При появлении однофазного замымента нижнеи границы диа иапазона сра- кания на землю вне защищаемой линии батывания, логического элемента НЕ 6, чере р ф р р з т ансфо мато 1 тока нулевой ффе ен ирующей цепочки 7, логичес- последовательности будет протекать б твенном кого элемента И 8 Входы элементов ток, равныи по величине собс у разноименными за- 4S емкостному току защищаемой линии
4 и 5 соединены с ра н и жимами ТТНП 1, причем вход первого который превышает уровень суммарно.порогового элемента зашунтирован ro емкостного тока остальных линий резистором 2, а вход второго — ем- сети. . . с о - г .В т е I ) I - .В этом слукостью 3, при этом выход первог первого по- чае срабатывают оба пороговых эле50 мента 4 и 5. При этом фронт прямоогового элемента через логическии ф ю цепочку 7 присоединены го пороговым элементом, удет отференцируащую цеп
И8 ставать от фронта прямоугольного имк входам логического элемента пульса с выхода порогового элемента
Ток, протекающий во вторичнои цепи ТТНП, приводит к
ТНП 1, т к появлению Ss на .время, равное половине его длипадения напряжения V на резисторе 2 тельности. а конденсато- Работа устройства для случая заи паденил напряжения на конденс ре 3 V . Пороговыи элемент мыкания на землю вне зоны защиты
930475
5 проиллюстрирована -временной диаграммой, представленной на фиг.2, где изображены: 9 - кривая напряжения на входе порогового элемента
4, уровень срабатывания которого очерчен прямой 10; 11 - кривая напряжения (-V ) на входе порогового элемента 5 с уровнем срабатывания 12; !
3 - последовательность импульсов с выхода порогового элемента 4; 14 - 1ф последовательность. импульсов с выхода порогового элемента 5; l5 - последовательность импульсов на выходе дифференцирующего звена 7; 16последовательность импульсов на вы- 1З ходе элемента НЕ 6. Из временной диаграммы видно, что совокупность сигналов во времени на входе элемента
И 8 (кривые 15 и 16) не приведут к появлению на его выходе сигнала от- р ключения .- высокого логического уров ня.
В случае, если однофазное замыкание произошло на защищаемой линии, через трансформатор 1 будет протекать ток, равный по величине
Этого тока недостаточно для срабатывания порогового элемента 4, т.е. нулевой логический уровень с его вы-, хода после инвертирования элементом зв
6,подается на первый вход элемента
И 8. Величина Io- I достаточна для срабатывания порогового элемента 5 и сформированный им прямоугольный импульс после дифференцирования элементом 7 подается на второй вход логи35 ческого элемента И 8. На выходе элемента И появляются короткие импульсы, которые в дальнейшем используются для управления ключом в цепи катушки отключения масляного выключателя (НВ) защищаемого Фидера (позиции на чертеже не обозначены).
Из приведенной временной диаграммы видно, что собственное время срабатывания не превысит 3/4 периода колебаний промышленной частоты. формула изобретения
Устройство-для селективной токовой защиты от замыкания на землю радиальной линии с большим собственным емкостным током, превышающим по величине суммарный емкостный ток отдельных ответвлений сети, .содержащее трансформатор. тока нулевой последовательности, два пороговых элемента, выходы которых связаны с цепью катуш- ки отключения выключателя линии конФ денсаторы и резистор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, оно содержит логические элементы И, НЕ и дифференцируюцую .цепочку, а входы пороговых элементов соединены с разноименными зажимами трансформатора тока нулевой последовательности, при. чем вход первого порогового элемента зашунтирован резистором, а вход второго порогового элемента - конденсатором, при этом выход первого RO рогового элемента через логический элемент НЕ, а второго через дифференцируащую цепочку присоединены к входам логического элемента И, выход которого соединен с цепью катушки отключения выключателя линии.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Васильев И. Е., Щуцкий В. И.
"Обобщение опыта применения защит в шахтных MleKTpocHcTeMBx напряжением свыше 1000В", И.,ЦНИИЗИуголь,1968, с. 10.
2. Авторское свидетельство СССР
h" 570948, кл. H 02 H 3/16, 1977.