Пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу, який містить два трансформатори струму, три перетворювачі змінної напруги в постійну, три компаратори та вихідний блок, який відрізняється тим, що додатково введено блок контролю обриву проводу, який встановлено на стороні низької напруги трансформатора 10/0,4 кВ і який включає три однакових трансформатори, кожен з яких має первинну обмотку напругою 220 В, приєднану відповідно до фази А, В, С та нуля, а також по дві однакові обмотки нижчої напруги, причому кінець першої вторинної обмотки першого трансформатора приєднаний до початку першої вторинної обмотки другого трансформатора, а початок першої вторинної обмотки першого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки другого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входів першого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом першого компаратора; кінець другої вторинної обмотки другого трансформатора з'єднаний з початком першої вторинної обмотки третього трансформатора, а початок другої вторинної обмотки другого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки третього трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу другого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого приєднаний до входу другого компаратора; кінець другої вторинної обмотки третього трансформатора з'єднаний з початком другої вторинної обмотки першого трансформатора, а початок другої вторинної обмотки третього трансформатора та кінець другої вторинної обмотки першого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу третього перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом третього компаратора, три формувачі прямокутних імпульсів, перший та другий входи першого з них приєднані до початку та кінця першої вторинної обмотки першого трансформатора відповідно, перший та другий входи другого з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки другого трансформатора відповідно, перший та другий входи третього з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки третього трансформатора відповідно, три схеми НІ, входи кожної з яких приєднані до виходу одного з трьох компараторів, вхід першої схеми до виходу першого компаратора, вхід другої схеми до виходу другого компаратора, вхід третьої схеми до виходу третього компаратора, три тригери, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох формувачів прямокутних імпульсів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три формувачі імпульсу керування, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох тригерів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три реле часу, котушка включення кожного з яких приєднана до виходу своєї схеми НІ відповідно: вхід першої котушки до виходу першої схеми НІ, вхід другої котушки - до виходу другої схеми НІ і т.д., три з'єднаних послідовно резистори та керованих вентилі кожен, з яких приєднаний до фази та нуля електричної мережі відповідно на напруги , , , а вихід кожного з формувачів імпульсу керування через нормально відкритий контакт свого реле часу приєднаний до управляючого електрода свого вентиля, а в вихідний блок введені схема 2 АБО, реле часу та два канали прийому сигналу обриву проводу, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних фільтра струму 25 Гц, перетворювача змінної напруги в постійну та компаратора, причому перший вхід фільтра струму першого каналу 25 Гц з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази А, а перший вхід фільтра струму 25 Гц другого каналу з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази С, а другі входи цих фільтрів з'єднані між собою і приєднані до других входів трансформаторів струму фаз А та С, а виходи компараторів першого та другого каналів з'єднані із входами своїх дешифраторів та з першим та другим входами схеми 2 АБО відповідно, вихід же схеми 2 АБО приєднаний до входу реле часу, вихід якого з'єднаний з котушкою управління вимикача.

Текст

Реферат: Задачею винаходу є створення пристрою захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу, який дозволяє завдяки введенню нових елементів досягти нового технічного результату, а саме підвищення надійності виявлення обриву проводу, особливо в кінці ліній та в кінці відгалужень. Технічний результат запропонованого пристрою досягається за рахунок того, що в ньому на кінцевих підстанціях розгалуженої лінії вимірюють різницевий сигнал напруг кожних із двох сусідніх. При рівності нулю одного з цих різницевих сигналів робиться висновок про наявність обриву проводу на цьому відгалужені. Сигнал про наявність обриву проводу передається на початок розгалуженої лінії для її відключення. Запропонований пристрій має підвищену чутливість, не залежить від місця обриву проводу та навантаження розгалуженої лінії. UA 109374 C2 (12) UA 109374 C2 UA 109374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електротехніки, зокрема до релейного захисту та автоматики розподільних мереж. Відомий пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від несиметричних режимів [1], що включає первинні перетворювачі струму включені у фази лінії, яка захищається, а також перетворювачі змінної напруги в постійну, логічні елементи І та АБО, вихідний блок. Недоліком пристрою є те, що він не спрацьовує при виникненні обриву проводу в розподільній мережі з деревоподібною структурою. Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій захисту електричної розподільної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу в фазі [2], який складається з двох трансформаторів струму, трьох перетворювачів змінної напруги в постійну, трьох компараторів, фільтра струму зворотної послідовності, фільтра напруги нульової послідовності, вихідного блока. В цьому пристрої для визначення обриву проводу повітряної лінії електропередачі контролюються значення струму зворотної послідовності в момент після виникнення обриву проводу до моменту його падіння на землю і напруги нульової послідовності після падіння на землю і виникнення однофазного замикання на землю. При перевищенні їх уставок формується сигнал обриву проводу, який діє на відключення лінії. Недоліком прототипу є те, що при обриві проводу в кінці лінії або в кінці відгалуження, особливо при малих навантаженнях, значення струму зворотної послідовності, а також напруги нульової послідовності мають дуже малі значення, які дорівнюють значенням при нормальному режимі. Таким чином, цей пристрій не дозволяє забезпечити високу надійність виявлення обриву проводу, особливо в кінці лінії та в кінці відгалуження лінії. Задачею винаходу є створення пристрою захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу, який дозволяє завдяки введенню нових елементів досягти нового технічного результату, а саме, підвищення надійності виявлення обриву проводу, особливо в кінці лінії та в кінці відгалужень. Поставлена задача, створення пристрою захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу вирішується таким чином, що у відомий пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу, який містить два трансформатори струму, три перетворювачі змінної напруги в постійну, три компаратори та вихідний блок, додатково введено блок контролю обриву проводу, який встановлено на стороні низької напруги трансформатора 10/0,4 кВ і який включає три однакових трансформатори, кожен з яких має первинну обмотку напругою 220 В, приєднану відповідно до фази А, В, С та нуля, а також по дві однакові обмотки нижчої напруги, причому кінець першої вторинної обмотки першого трансформатора приєднаний до початку першої вторинної обмотки другого трансформатора, а початок першої вторинної обмотки першого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки другого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входів першого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом першого компаратора; кінець другої вторинної обмотки другого трансформатора з'єднаний з початком першої вторинної обмотки третього трансформатора, а початок другої вторинної обмотки другого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки третього трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу другого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого приєднаний до входу другого компаратора; кінець другої вторинної обмотки третього трансформатора з'єднаний з початком другої вторинної обмотки першого трансформатора, а початок другої вторинної обмотки третього трансформатора та кінець другої вторинної обмотки першого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу третього перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом третього компаратора, три формувача прямокутних імпульсів, перший та другий входи першого з них приєднані до початку та кінця першої вторинної обмотки першого трансформатора відповідно, перший та другий входи другого з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки другого трансформатора відповідно, перший та другий входи третього з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки третього трансформатора відповідно, три схеми HI, входи кожної з яких приєднані до виходу одного з трьох компараторів, вхід першої схеми до виходу першого компаратора, вхід другої схеми до виходу другого компаратора, вхід третьої схеми до виходу третього компаратора, три тригери, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох формувачів прямокутних імпульсів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три формувача імпульсу керування, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох тригерів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три 1 UA 109374 C2 5 10 15 20 25 30 реле часу, котушка включення кожного з яких приєднана до виходу своєї схеми НІ відповідно: вхід першої котушки до виходу першої схеми НІ, вхід другої котушки - до виходу другої схеми НІ і т.д., три з'єднаних послідовно резистори та керованих вентилі кожен, з яких приєднаний до фази та нуля електричної мережі відповідно на напруги UBO , UC0 , UA 0 , а вихід кожного з формувачів імпульсу керування через нормально відкритий контакт свого реле часу приєднаний до управляючого електрода свого вентиля, а в вихідний блок введені схема 2 АБО, реле часу та два канали прийому сигналу обриву проводу, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних фільтра струму 25 Гц, перетворювача змінної напруги в постійну та компаратора, причому перший вхід фільтру струму першого каналу 25 Гц з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази А, а перший вхід фільтру струму 25 Гц другого каналу з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази С, а другі входи цих фільтрів з'єднані між собою і приєднані до других входів трансформаторів струму фаз А та С, а виходи компараторів першого та другого каналів з'єднані із входами своїх дешифраторів та з першим та другим входами схеми 2 АБО відповідно, вихід же схеми 2 АБО приєднаний до входу реле часу, вихід якого з'єднаний з котушкою управління вимикача. Порівняння з відомими пристроями аналогічного призначення показує, що введення нових елементів і зв'язків у запропонованому пристрої є необхідним і достатнім для досягнення нового технічного результату: підвищення надійності виявлення обриву проводу, особливо в кінці лінії та в кінці відгалужень. Для досягнення цього технічного результату запропонований пристрій містить блок контролю обриву проводу та вихідний блок. Блок контролю обриву проводу приєднаний по кінцях відгалужень та в кінці самої розгалуженої лінії (6-10 кВ) на стороні низької (0,4 кВ) напруги трансформатора. Вихідний блок підключений до трансформаторів струму розгалуженої лінії на її початку та до схеми управління вимикача. Після виявлення обриву проводу блок контролю обриву проводу одержує від нього сигнал і діє на вимикач розгалуженої лінії. Первинні обмотки трьох однофазних трансформаторів блоку контролю обриву проводу приєднані до різних фаз трифазної електричної мережі, а вторинні обмотки цих трансформаторів з'єднані по дві узгоджено таким чином, щоб на їх виходах були сигнали UA  UB , UB  UC, UC  UA при схемі з'єднання обмоток силового трансформатора зірка/зірка з нулем. Якщо електрична мережа працює в нормальному режимі і в ній немає обриву проводу, то на високій стороні силового трансформатора є трифазна напруга, відповідно на вторинній стороні, до якої приєднаний блок контролю обриву проводу, також має місце трифазна напруга. В цьому випадку діючі значення сумарних сигналів напруг UA  UB , UB  UC, UC  UA на виходах вторинних 35 обмоток трансформаторів будуть дорівнювати Uф . 40 Якщо ж в електричній мережі буде обрив проводу, наприклад, в фазі С, то через фазу С первинної обмотки силового трансформатора, який знаходиться після місця обриву проводу, струм проходити не буде, а через фази А та В буде проходити однаковий за значенням струм, причому фази струмів в фазах А та В будуть протилежні. В результаті чого, сума цих струмів i A  iB  0 , а при однакових значеннях cos A  cos B , сума напруг UA  UB  0 . Аналогічно, при 45 50 55 обриві фази В, UC  UA  0 , а при обриві фази A, UB  UC  0 . За допомогою послідовно з'єднаних перетворювача змінної напруги в постійну, компаратора та схеми НІ струм випрямляють та забезпечують відстроювання від завад, які можуть мати місце при нерівномірному навантаженні у фазах. Формувач прямокутних імпульсів, тригер, формувач імпульсу керування та керований вентиль з резистором забезпечують формування на стороні 0,4 кВ силового трансформатора субгармонійного сигналу обриву проводу. Так, якщо обрив буде у фазі А, то через керований вентиль з резистором, які приєднані до фази С та нуля, буде проходити струм, одна із складових якого буде дорівнювати частоті 25 Гц. При обриві фази В, складова струму 25 Гц буде проходити по фазі А та нулю, а при обриві фази С - по фазі В та нулю - відповідно. Вихідний блок за допомогою фільтрів субгармонійного сигналу 25 Гц виділяє сигнал обриву проводу із фази А та фази С. Перетворювачі змінної напруги в постійну та компаратори ідентифікують його від завад і подають на свій дешифратор, і далі на схему 2 АБО. Дешифратор розшифровує сигнал, висвітлює ділянку лінії, на якій має місце обрив проводу, а сигнал з виходу схеми 2 АБО подається на котушку управління вимикача лінії. Таким чином, введення блока контролю обриву проводу, який включає три однакових трансформатора, три перетворювачі змінної напруги в постійну, три компаратори та три схеми 2 UA 109374 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 НІ забезпечує виявлення в електричній мережі обриву проводу, а три формувачі прямокутних імпульсів, три тригери, три формувачі імпульсу керування, три реле часу та три резистори, з'єднані послідовно з трьома керованими вентилями, забезпечують формування в електричній мережі сигналу обриву проводу частотою 25 Гц в результаті підключення до електричної мережі одного з трьох резисторів в проміжки часу, які дорівнюють половині періоду напруги електричної мережі з частотою 25 Гц. Тобто підключення здійснюється через кожний період частоти мережі. Введення в вихідний блок двох фільтрів 25 Гц, двох перетворювачів змінної напруги в постійну, двох компараторів та двох дешифраторів із схемою 2 АБО та реле часу забезпечують прийом сигналу обриву проводу на початку розгалуженої лінії і подачу сигналу на її відключення. На Фіг. 1 показана схема приєднання до розгалуженої електричної мережі пристрою захисту електричної мережі від обриву проводу. На Фіг. 2 показана функціональна схема блоку контролю обриву проводу. Позначка на схемі: * - початок обмотки. На Фіг. 3 наведена функціональна схема вихідного блока. На Фіг. 4 наведена діаграма роботи блоку контролю обриву проводу. Пристрій складається із блоків: блок контролю обриву проводу 1, вихідний блок 2. Блок контролю обриву проводу встановлюється на стороні 0,4 кВ кінцевої підстанції, а також на кінцевих підстанціях відгалужень, а вихідний блок приєднується до двох трансформаторів струму на початку розгалуженої лінії. Блок контролю обриву проводу містить три трансформатори 3, 4, 5, три перетворювачі змінної напруги в постійну 6, 15, 24, три компаратори 7, 16, 25, три схеми НІ 8, 17, 26, три формувачі прямокутних імпульсів 9, 18, 27, три тригери 10, 19, 28, три формувачі імпульсу керування 11, 20, 29, три реле часу 12, 21, 30 та три резистори 13, 22, 31 з'єднані послідовно з керованими вентилями 14, 23, 32. Три однакових трансформатори 3, 4, 5 своїми первинними обмотками приєднані до різних фаз електричної мережі. Вторинні обмотки цих трансформаторів, якщо обмотки силового трансформатора з'єднані по схемі зірка/зірка з нулем, з'єднані таким чином: кінець першої вторинної обмотки першого трансформатора 3 приєднаний до початку першої вторинної обмотки другого трансформатора 4, а початок першої вторинної обмотки першого трансформатора 3 та кінець першої вторинної обмотки другого трансформатора 4 приєднані відповідно до першого та другого входів першого перетворювача змінної напруги в постійну 6, вихід якого з'єднаний з входом першого компаратора 7; кінець другої вторинної обмотки другого трансформатора 4 з'єднаний з початком першої вторинної обмотки третього трансформатора 5, а початок другої вторинної обмотки другого трансформатора 4 та кінець першої вторинної обмотки третього трансформатора 5 приєднані відповідно до першого та другого входу другого перетворювача змінної напруги в постійну 15, вихід якого приєднаний до входу другого компаратора 16; кінець другої вторинної обмотки третього трансформатора 5 з'єднаний з початком другої вторинної обмотки першого трансформатора 3, а початок другої вторинної обмотки третього трансформатора 5 та кінець другої вторинної обмотки першого трансформатора 3 приєднані відповідно до першого та другого входу третього перетворювача змінної напруги в постійну 24, вихід якого з'єднаний з входом третього компаратора 25. Кожен з перетворювачів змінної напруги в постійну 6, 15, 24 послідовно з'єднаний із своїм компаратором 7, 16, 25 та схемою НІ 8, 17, 26 відповідно. Кожний із трьох формувачів прямокутних імпульсів 9, 18, 27 своїми першим та другим входами приєднаний до вторинної обмотки одного з трьох трансформаторів 3, 4, 5, а виходами з'єднані з входом одного з трьох тригерів 10, 19, 28 відповідно. Кожний із трьох формувачів імпульсів керування 11, 20, 29 своїм входом з'єднаний з виходом свого тригера 10, 19, 28, а своїм виходом через контакт свого реле часу 12, 21, 30 з'єднаний з управляючим електродом свого вентиля 14, 23, 32 відповідно. Кожна з котушок включення трьох реле часу 12, 21. 30 з'єднана з виходом своєї схеми НІ 8, 17. 26 відповідно. Кожен із трьох з'єднаних послідовно резисторів та керованих вентилів приєднані до фази та нуля електричної мережі відповідно на напруги UB0 , UC0 , UA0 . Вихідний блок - 2 містить два канали прийому сигналу обриву проводу, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних фільтра струму 25 Гц - 35, 39, перетворювача змінної напруги в постійну 36, 40 та компаратора 37, 41, а також двох дешифраторів 38, 42, схеми 2 АБО 43 та реле часу 44. 3 UA 109374 C2 5 10 15 20 25 Вхід фільтра 25 Гц 35 першого каналу прийому сигналу обриву проводу приєднаний до трансформатора струму фази А, а вхід фільтра 25 Гц 39 другого каналу прийому сигналу обриву проводу - до трансформатора струму фази С. Вихід компаратора 37 першого каналу прийому сигналу обриву проводу приєднаний до входу першого дешифратора 38 та першого входу схеми 2 АБО 43, а вихід компаратора 41 другого каналу прийому сигналу обриву проводу - до входу другого дешифратора 42 та другого входу схеми 2 АБО 43. Вихід схеми 2 АБО 43 з'єднаний з входом реле часу 44, вихід якого приєднаний до котушки управління вимикача. Пристрій працює наступним чином. В нормальному режимі, при відсутності обриву проводу в електричній мережі, на трансформатори - 3, 4, 5 подається напруга UA , UB , UC - відповідно (Фіг. 4). Зсув фаз між цими напругами має 120°. Таким чином, на входи перетворювачів змінної напруги в постійну 6, 15, 24 буде подана напруга UA  UB , UB  UC, UC  UA - відповідно. Діючі значенні цієї напруги будуть дорівнювати діючому значенню фазної напруги нормального режиму Uф . Ця напруга, яка перевищує значення мінімальної уставки компараторів 7, 16, 25, далі поступає на схеми НІ 8, 17, 26. На виході кожної із схем НІ 8, 17, 26, сигнал буде дорівнювати нулю. Цей нульовий сигнал подається на котушки реле часу 12, 21, 30. Реле часу не спрацьовують. В той же час, на перший та другий входи кожного з трьох формувачів прямокутних імпульсів - 9, 18, 27 надходить напруга фаз А, В, С - відповідно. Ця напруга перетворюється у імпульси прямокутної форми, тривалість яких дорівнює половині періоду напруги електричної мережі, які надходять на входи тригерів 10, 19, 28. Відмінний сигнал цих імпульсів переключає тригер, в результаті чого на виходах тригерів з'являються імпульси частоти 25 Гц, які подаються на входи формувачів прямокутних імпульсів 11, 20, 29, які формують короткі імпульси, необхідні для відкриття керованих вентилів 14. 23, 32. Ці імпульси подаються на контакти своїх реле часу 12, 21, 30 (Фіг. 4). При обриві проводу на стороні 6-10 кВ, наприклад, фази С, на первинну обмотку кожного силового трансформатора, що знаходиться після місця обриву проводу, буде подана лінійна напруга UAB , яка розподілиться між фазами А і В наступним чином: UA   30 35 40 45 UAB U , UB  AB (Фіг. 2 2 4). Таким же чином розподілиться напруга і на вторинних обмотках цих трансформаторів. В результаті цього, на вторинних обмотках трансформаторів 3, 4 будуть рівні за величиною та протифазні напруги. Невелике значення додатного сигналу можливе за рахунок нерівномірного навантаження фаз. Додатний сигнал напруги UA  UB за значенням близьким до нуля, надходить на перетворювач змінної напруги в постійну 6 і далі у вигляді постійної напруги на компаратор 7. Уставка компаратора повинна перевищувати можливе значення постійної напруги на виході перетворювача змінної напруги в постійну при режимі обриву проводу в різних режимах навантаження електричної мережі. Таким чином, на виході компаратора 7 буде нульовий сигнал, який приходить на вхід схеми НІ 8. В результаті на виході схеми НІ - 8 з'явиться додатний сигнал, який поступить на котушку реле часу 12. Реле часу при подачі напруги на котушку в залежності від заданих уставок часу забезпечує замикання контакту на час передачі сигналу - t n одразу після подачі напруги на котушку або з необхідною витримкою часу t 0n , де n - номер блоку контролю обриву проводу. Це необхідно для розділення часу передачі сигналу обриву проводу від різних блоків контролю обриву проводу. Перший блок, приєднаний до трансформатора на першому відгалуженні в точці В, настроюється на уставку t 01  0 . Час передачі сигналу від цього блока дорівнює - t1 . Час передачі сигналу від кожного з блоків контролю обриву проводу відрізняється один від одного. Це робиться з метою ідентифікації сигналів, переданих від різних блоків. Так, наприклад, час передачі сигналу від першого блока дорівнює t1 , час передачі сигналу від другого блока буде дорівнювати t 2  1,5t1 , час передачі сигналу від третього t 3  2t1 , тоді другий блок контролю обриву проводу, приєднаний до другого відгалуження в точці D, настроюється на уставку часу t 02  t 01  t1  t1 . По аналогії, третій блок, приєднаний в точці Е, настроюється на установку часу 50 t 03  t 02  t 2  2,5t1 . Таким чином, на контакт реле часу 12 при обриві проводу в фазі С надходять імпульси керування U11 з формувача імпульсів керування 11, а на котушку цього реле - постійна напруга з виходу компаратора 8. Через проміжок часу, який дорівнює t 0n , реле часу пропустить імпульси керування I14 на вхід керованого вентиля 14 і буде подавати їх протягом часу t n . 4 UA 109374 C2 5 10 15 В результаті цього до фази В та нуля на стороні низької напруги електричної мережі протягом часу t n буде підключатися резистор 13 за допомогою керованого вентиля 14 в проміжки часу, які дорівнюють половині періоду напруги електричної мережі. Причому підключення має місце через кожний період частоти мережі. Після трансформації на сторону високої напруги по фазах А та В електричної мережі буде проходити струм Iсигн , у спектрі якого значна частота буде 25 Гц. Цей струм частоти 25 Гц буде виділений із трансформатора струму 34 фази А за допомогою фільтра частоти 25 Гц - 35, далі за допомогою перетворювачів змінної напруги в постійну - 36 цей сигнал буде перетворено в постійну напругу і, якщо його значення перевищить уставку компаратора 37, цей сигнал надійде на вхід схеми 2 АБО 43 та на входи дешифратора 38. Дешифратори 38, 42 вимірюють тривалість імпульсу на його вході і по тривалості цього імпульсу визначають місце обриву проводу. Так, якщо обрив проводу буде на ділянці АВ - Фіг. 1, то спрацює тільки один блок контролю обриву проводу, який приєднаний до трансформатора у точці В. В цьому разі тривалість сигналу буде дорівнювати t1 . Якщо обрив проводу буде мати місце на другому відгалуженні на ділянці CD, то також спрацює лише один блок контролю обриву проводу, який приєднаний до трансформатора у точці D. В цьому разі тривалість сигналу буде дорівнювати t 2 і, як було сказано раніше, t 2  1 5t 1 . , 20 25 30 35 Якщо ж обрив проводу буде в кінці лінії на ділянці СЕ, то спрацює знову ж таки один блок контролю обриву проводу, приєднаний до трансформатора у точці Е. В цьому випадку тривалість сигналу буде дорівнювати t 3 і, як було сказано раніше t 3  2t1 . У випадку обриву проводу на ділянці АС спрацюють два блоки контролю обриву проводу, які приєднані до трансформаторів у точці D та Е. В цьому випадку тривалість сигналу буде дорівнювати t 2  t 3  3,5t1 . Якщо ж обрив проводу буде на ділянці від початку лінії до точки А, то спрацюють усі три наведені блоки контролю обриву проводу і в цьому випадку тривалість сигналу буде дорівнювати t1  t 2  t 3  4,5t1 . Таким чином, за допомогою дешифратора проводиться замірювання протяжності імпульсу прийнятого сигналу і визначається ділянка, на якій має місце обрив проводу. Крім цього, сигнал на вході схеми 2 АБО 43 призведе до її спрацювання і далі до запуску реле часу 44. Це реле часу через проміжок часу, який дорівнює 4,5t1 - максимальному часу передачі сигналу, який буде мати місце при обриві проводу на лінії при спрацюванні усіх трьох блоків контролю обриву проводу, своїм контактом передасть сигнал на відключення вимикача лінії 33. Слід підкреслити, що обрив проводу на будь-якій ділянці електричної мережі призведе до спрацювання того чи іншого блоку контролю обриву проводу. У порівнянні з прототипом даний пристрій захисту є значно більш чутливим і дозволяє із значно вищою надійністю виявляти обрив проводу у розгалуженій електричній мережі. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 Пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу, який містить два трансформатори струму, три перетворювачі змінної напруги в постійну, три компаратори та вихідний блок, який відрізняється тим, що додатково введено блок контролю обриву проводу, який встановлено на стороні низької напруги трансформатора 10/0,4 кВ і який включає три однакових трансформатори, кожен з яких має первинну обмотку напругою 220 В, приєднану відповідно до фази А, В, С та нуля, а також по дві однакові обмотки нижчої напруги, причому кінець першої вторинної обмотки першого трансформатора приєднаний до початку першої вторинної обмотки другого трансформатора, а початок першої вторинної обмотки першого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки другого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входів першого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом першого компаратора; кінець другої вторинної обмотки другого трансформатора з'єднаний з початком першої вторинної обмотки третього трансформатора, а початок другої вторинної обмотки другого трансформатора та кінець першої вторинної обмотки третього трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу другого перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого приєднаний до входу другого компаратора; кінець другої вторинної обмотки третього трансформатора 5 UA 109374 C2 5 10 15 20 25 30 з'єднаний з початком другої вторинної обмотки першого трансформатора, а початок другої вторинної обмотки третього трансформатора та кінець другої вторинної обмотки першого трансформатора приєднані відповідно до першого та другого входу третього перетворювача змінної напруги в постійну, вихід якого з'єднаний з входом третього компаратора, три формувачі прямокутних імпульсів, перший та другий входи першого з них приєднані до початку та кінця першої вторинної обмотки першого трансформатора відповідно, перший та другий входи другого з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки другого трансформатора відповідно, перший та другий входи третього з них приєднані до початку та кінця другої вторинної обмотки третього трансформатора відповідно, три схеми НІ, входи кожної з яких приєднані до виходу одного з трьох компараторів, вхід першої схеми до виходу першого компаратора, вхід другої схеми до виходу другого компаратора, вхід третьої схеми до виходу третього компаратора, три тригери, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох формувачів прямокутних імпульсів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три формувачі імпульсу керування, входи кожного з яких з'єднані відповідно з виходом одного з трьох тригерів: вхід першого - з виходом першого, вхід другого - з виходом другого і т.д., три реле часу, котушка включення кожного з яких приєднана до виходу своєї схеми НІ відповідно: вхід першої котушки до виходу першої схеми НІ, вхід другої котушки до виходу другої схеми НІ і т.д., три з'єднаних послідовно резистори та керованих вентилі кожен, з яких приєднаний до фази та нуля електричної мережі відповідно на напруги UB0 , UC0 , UA 0 , а вихід кожного з формувачів імпульсу керування через нормально відкритий контакт свого реле часу приєднаний до управляючого електрода свого вентиля, а в вихідний блок введені схема 2 АБО, реле часу та два канали прийому сигналу обриву проводу, кожний з яких складається з послідовно з'єднаних фільтра струму 25 Гц, перетворювача змінної напруги в постійну та компаратора, причому перший вхід фільтра струму першого каналу 25 Гц з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази А, а перший вхід фільтра струму 25 Гц другого каналу з'єднаний з першим виходом трансформатора струму фази С, а другі входи цих фільтрів з'єднані між собою і приєднані до других входів трансформаторів струму фаз А та С, а виходи компараторів першого та другого каналів з'єднані із входами своїх дешифраторів та з першим та другим входами схеми 2 АБО відповідно, вихід же схеми 2 АБО приєднаний до входу реле часу, вихід якого з'єднаний з котушкою управління вимикача. 6 UA 109374 C2 7 UA 109374 C2 8 UA 109374 C2 9 UA 109374 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Koshman Vsevolod Ivanovych, Sabarno Liudmyla Rostyslavivna, Sevastiuk Ihor Mykhailovych

Автори російською

Кошман Всеволод Иванович, Сабарно Людмила Ростиславовна, Севастюк Игорь Михайлович

МПК / Мітки

МПК: H02H 3/24

Мітки: електричної, мережі, пристрій, обриву, нейтраллю, компенсованою, ізольованою, захисту, проводу

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-109374-pristrijj-zakhistu-elektrichno-merezhi-z-izolovanoyu-abo-kompensovanoyu-nejjtrallyu-vid-obrivu-provodu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій захисту електричної мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю від обриву проводу</a>

Подібні патенти