Пристрій для захисту від однофазного замикання на “землю” в трифазній електричній мережі

Пристрій для захисту від однофазного замикання на "землю" в трифазній електричній мережі, який містить трансформатор струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, трансформатор напруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, інвертор, вихід якого підключений до входу другого суматора, перший суматор, причому виходи обох суматорів підключені ВІДПОВІДНО до входів першого та другого двопівперюдних випрямлячів, виходи яких підключені ВІДПОВІДНО до першого та другого входів схеми порівняння, та виконуючий орган, який відрізняється тим, що в нього введені узгоджуюча ланка, вхід якої підключений до виходу трансформатора струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, а вихід підключений до першого входу першого суматора і до першого входу другого суматора, диференціююча ланка, вхід якої підключений до виходу трансформатора напруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, а вихід - до другого входу першого суматора і до входу інвертора, та блокуючий орган, що підключений між виходом схеми порівняння і входом виконуючого органа Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до релейного захисту електричних мереж, і може бути використаним для виконання селективної сигналізації та захисту при стійких та перемежовуючих дугових замиканнях на "землю" в мережах, які працюють з ізольованою нейтраллю Відомий пристрій [1] для захисту від замикань на "землю" типу РЗН-3 направлений та призначений для установки в мережах з ізольованою нейтраллю В цьому реле як фазочутливий орган використані два герконових реле, катушки якого включені в ланцюг напруги та струму, а контакти з'єднані послідовно з проміжним вихідним реле Відомий також пристрій [1] для захисту від замикань на "землю" типу ЗЗП-1М, який розроблений ВНДІЕ Захист ЗЗП-1М складається із узгоджуючого пристрою, підсилювача змінного струму з частотнозалежним негативним зворотнім зв'язком, фазочутливого підсилювача та виконуючого органу Недоліком вищеперерахованих пристроїв є їх помилкові (хибні) спрацьовування ВІДОМІ випадки навіть групового спрацьовування при замиканні фази на "землю" на одній із приєднань підстанції Крім цього, ці пристрої реагують тільки на сталий струм замикання на "землю" і аж ніяк не реагують на дугове замикання Найбільш близьким з технічної сторони до цієї пропозиції, який вибраний як прототип є пристрій [2], що реагує на направлення потужності нульової ПОСЛІДОВНОСТІ як у перехідному, так і в сталому режимі короткого замикання на "землю" Пристрій складається із давача струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ та давача напруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, сигнали яких в одному каналі пристрою алгебраїчно складаються та випрямляються, а в другому алгебраїчно віднімаються та випрямляються А сигнали від різниці модулів цих сигналів без обліку аперіодичної складової поступають на виконуючий орган та формують сигнал на вимикання пошкодженого приєднання Недоліком цього пристрою також є можливість помилкового (хибного) спрацювання після вимикання пошкодженого фідера або в процесі дугового замикання після першого обриву дуги Порушення селективності роботи пристрою зв'язане з коливальними процесами, які трапляються в мережі після вимикання пошкодженого приєднання або після обриву дуги Задачею винаходу є створення пристрою для захисту від однофазного замикання на "землю" в трифазній мережі, де шляхом введення узгоджуючої ланки в ланцюг струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, диференційованої ланки в ланцюг напруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, блокуючого органу на виході схеми порівняння та нових зв'язків, забезпечується селективне спрацьовування пристрою при перехідних процесах у режимі дугового замикання на "землю", тобто підвищення надійності роботи електромереж та продуктивності праці Поставлена задача вирішується таким чином, 1 00 со (О ю 56387 форматор струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ працющо в пристрій, який містить трансформатор струму вав в режимі з малою кутовою похибкою На друнульової ПОСЛІДОВНОСТІ, трансформатор напруги гий вхід суматора 6 поступає диференційований нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, інвертор, вихід якого підсигнал 3Uo Відомо, ЩО В мережі з ізольованою ключений до входу другого суматора, перший сунейтраллю ємкісний струм замикання на землю Зіо матор, причому виходи обох суматорів підключені випереджує напругу 3U 0 на 90° ВІДПОВІДНО до входів першого та другого двопівперюдних випрямлячів, виходи яких підключені ВІДОскільки В даному пристрої напруга 3Uo дифеПОВІДНО до першого та другого входів схеми порівренціюється, то на другий вхід суматора 6 постуняння, та виконуючий орган, введені узгоджуюча пає продиференційований сигнал, який по формі ланка, вхід якої підключений до виходу трансфорнаближується до форми струму Зіо і співпадає з матора струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, а вихід підним за фазою Таким чином на перший вхід сумаключений до першого входу першого суматора та тора Зіо поступає струм Зіо, а на другий вхід сумадо першого входу другого суматора, диференціютора 6 - сигнал ЗІ'о, який співпадає за фазою зі юча ланка, вхід якої підключений до виходу струмом Зіо Ці сигнали, Зіо та ЗІ'о, поступають і на трансформатора напруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ, другий суматор з тою лише різницею, що на друа вихід - до другого входу першого суматора та до гий вхід другого суматора Зіо поступає інвертуювходу інвертора, та блокуючий орган, який підключим інвертором 5 Отже суматор 6 в даному випачений між виходом схеми порівняння та входом дку алгебраїчно складає значення двох векторів виконуючого органа Зіо та ЗІ'о, а суматор 7 алгебраїчно вираховує один із другого Після складення та вирахування сумаВведення нових блоків в запропонований приторами 6 та 7 векторів струмів Зіо та ЗІ'о відбувастрій, а саме узгодженої ланки, диференціюючої ється їх випрямлення випрямлячами 8 та 9 Струм, ланки, блокуючого органу та нових зв'язків є техніякий випрямлений випрямлячем 8, поступає на чним рішенням, яке дозволяє досягти нових техніперший вхід, а струм який випрямлений випрямчних результатів підвищення надійності роботи лячем 9, - на другий вхід схеми порівняння, на електричних мереж виході із якої з'являється результат порівняння В пристрої, що заявляється, при замиканні величин випрямлених струмів, причому не тільки фази на "землю" в трифазній мережі помилкові абсолютної величини різниці значень двох сигна(хибні) спрацьовування усіх непошкоджених прилів, але й знак цієї різниці в залежності від того, на єднань блокуються блокуючим органом на час до якій лінії фіксується струм замикання Якщо на моменту відключення пошкодженого приєднання пошкодженій лінії, то схема порівняння видає пота затухання вільних коливань всієї мережі зитивне (умовно) значення і величину сигналу на На основі вищезгаданого можливо зробити спрацювання виконуючого органу, а коли на неповисновок про те, що сукупність суттєвих ознак, які шкодженій, навпаки, негативне на його гальмуванвикладені у формулі винаходу, є необхідною і доня, тому що струм в непошкодженій лінії знахостатньою для досягнення нового технічного редиться в протифазі зі струмом пошкодженої лінії і зультату, що забезпечується винаходом суматор 6 буде віднімати Зіо та ЗІ'о один з другого, На фіг представлена блок-схема запропоноа суматор 7 навпаки, складати і схема порівняння ваного пристрою видає негативне значення сигналу на виході із Пристрій складається із трансформатора схеми порівняння Сигнал негативної полярності, струму нульової ПОСЛІДОВНОСТІ 1, відомого під наякий поступає із схеми порівняння 10 на блокуюзвою ТЗЛ або ТНП-1М, та надітого на кабель причий орган 11 запам'ятовується ним і одночасно єднання, трансформатора напруги нульової ПОСЛІблокується спрацьовування виконуючого органу ДОВНОСТІ 2, узгоджуючої ланки 3, яка підключена на усіх непошкоджених приєднаннях на час до між трансформатором струму нульової ПОСЛІДОВмоменту відключення пошкодженого приєднання НОСТІ та першим входом першого суматора 6 і певимикачем і до повного затухання вільних колиршим входом другого суматора 7, диференціюючої вань в мережі В той час, коли пристрої на усіх ланки 4, яка включена між трансформатором нанепошкоджених приєднаннях будуть заблоковані пруги нульової ПОСЛІДОВНОСТІ і другим входом блокуючим органом, пошкоджене приєднання випершого суматора 6 та входом інвертора 5, який микається, тому що схема порівняння видає на підключений своїм виходом до другого входу друвиконуючий орган дозволяючий сигнал позитивної гого суматора 7, виходи суматорів підключені ВІДполярності, обходячи блокуючий орган ПОВІДНО до входів першого 8 та другого 9 двопівперюдних випрямлячів Виходи випрямлячів Використання запропонованого пристрою в підключені ВІДПОВІДНО до першого та другого вхопорівнянні з відомим дозволяє попередити відмодів схеми порівняння 10, вихід якої підключений до ви, які трапляються в разі перемежовуючих дугоблокуючого органу 11, а вихід блокуючого органу вих замикань на "землю", а також знизити КІЛЬКІСТЬ підключений до виконуючого органу 12 невиправданих вимикань непошкоджених ЛІНІЙ та Пристрій працює наступним чином При виникненні в мережі замиканняна "землю" на виході трансформатора 1 виникає струм нульової ПОСЛІДОВНОСТІ ЗІО, а на виході трансформатора 2 - напруга нульової ПОСЛІДОВНОСТІ 3Uo Струм Зіо через узгоджуючу ланку поступає на перший вхід першого суматора 6 та перший вхід другого суматора 7 Узгоджуюча ланка необхідна для того, щоб транс покращити електропостачання електроспоживачів, підвищити надійність роботи електричних мереж Література 1 В Ф Бухтояров, А М Мавріцин Захист від замикань на «землю» електроустановок кар'єрів — М Недра, 1986, с 84-90, III 2 А с СССР за № 1181040, Н 02 h 3/16 1985 56387 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24