Устройство управления резистивным заземлением нейтрали

(51) 02 9/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Техническим результатом изобретения является повышение надежности и быстродействия управления резистивным заземлением нейтрали, а также отсутствие передозировки управляющего воздействия. Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее ступенчаторегулируемый резистор, включенный в нейтраль через однофазный трансформатор и аналого-цифровой преобразователь, управляющий коммутаторами резистора,блок определения режима замыкания, блок измерения емкостного тока замыкания, интегратор и сумматор, дополнительно снабжено логическим элементом ИЛИ, подключенным между выходами комплекта РЗЗЗ и входом Сброс интегратора.(72) Рыжков Валерий Павлович Рыжкова Елена Николаевна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 19955, кл. Н 02 Н 9/08, 15.08.2008(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НЕЙТРАЛИ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения надежности работы сетей 6 - 10 кВ в режиме замыкания на землю. 22207 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения надежности работы сетей 6-10 кВ в режиме замыкания на землю. Известны технические решения для ограничения дуговых перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью с помощью активного сопротивления 1. Однако в этих технических решениях используются резисторы с неизменной величиной сопротивления, выбранной по величине емкости нулевой последовательности сети, в нейтраль которой они включены. При этом в случае изменения эксплуатационных требований к режиму нейтрали сети или изменении схемы сети, а,следовательно,и ее емкости нулевой последовательности,эффективность таких технических решений может резко снижаться. Кроме того, при этом не всегда обеспечиваются условия селективной работы релейной защиты от замыканий на землю. Наиболее близким по технической сущности,выбранным в качестве прототипа, является известное техническое решение, заключающееся в подключении заземляющего резистора, который выполняется регулируемым многоразрядным, при этом величина сопротивления резистора увеличивается в процессе управления по линейному закону от значениядо значения,обеспечивающего безусловный переход режима замыкания в устойчивую фазу,которая прекращается спустя время, необходимое для срабатывания релейной защиты от замыканий на землю через полупроводниковый коммутатор с фазовым управлением 2. Однако в этом техническом решении процесс управления основан на использовании элемента Время, который принципиально увеличивает время управления, а следовательно, снижает его эффективность. Кроме того, использование заранее задаваемой выдержки времени в управлении представляется неоптимальным ввиду неоднозначности и многовариантности развития процесса замыкания на землю. Переход замыкания в устойчивую фазу и действие релейной защиты от замыканий на землю (РЗЗЗ) при этом может наступать в различные, заранее не определяемые,моменты времени после начала управления, что снижает надежность функционирования управления. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и быстродействия управления резистивным заземлением нейтрали, а также отсутствие передозировки управляющего воздействия. Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее ступенчаторегулируемый резистор, включенный в нейтраль через однофазный трансформатор и аналого-цифровой преобразователь, управляющий коммутаторами резистора,блок определения режима замыкания, блок измерения емкостного тока замыкания, интегратор и сумматор, дополнительно снабжено логическим элементом ИЛИ, причем его входы соединены с 2 выходами комплекта РЗЗЗ, а выход соединен с входом Сброс интегратора. Сравнительный анализ показывает,что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что для прекращения процесса управления резистором используется не дискретная выдержка времени, необходимая для срабатывания РЗЗЗ, а непосредственно сигнал срабатывания защиты. Поэтому заявляемое решение соответствует критерию новизна. Сравнение заявляемого технического решения с известным показывает, что предлагаемый алгоритм управления резистором обеспечивает повышение надежности и быстродействия управления и отсутствие передозировки воздействия на сеть, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия. На фиг.1 представлена схема устройства управления резистивным заземлением нейтрали. Схема содержит 1-однофазный присоединительный трансформатор устройства заземления нейтрали 2-устройство резистивного многоразрядного заземления нейтрали 3 блок определения режима замыкания на землю 4-блок измерения емкостного тока замыкания на землю сети 5-интегратор 6-сумматор 7-АЦП 8-комплект РЗЗЗ, 9-логический элемент ИЛИ. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме, который идентифицируется блоком определения режима замыкания на землю 3, сигнал с выхода блока запускает блок измерения величины емкостного тока замыкания на землю 4, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный емкостному току сети. Сигнал с выхода этого устройства подается на один из входов сумматора 6. На втором входе сумматора 6 сигнал отсутствует, т.к. на вход интегратора 5 в нормальном режиме сигнала с выхода блока 3 не поступает, а сигнал сброс с выхода элемента ИЛИ 9 обнуляет сигнал на выходе интегратора 5. Таким образом, на вход АЦП 7 поступает сигнал, пропорциональный С, и комбинация сигналов на выходе АЦП обеспечивает необходимую величину сопротивления устройства заземления, выбранную по условию . При любом изменении емкости сети происходит автоматическое изменение величины активного тока, что обеспечивает оптимальность ограничения дуговых перенапряжений. При возникновении режима замыкания на землю с выхода блока 3 подается сигнал на вход интегратора и начинается его заряд с увеличением сигнала на втором входе сумматора 6, изменением комбинации сигналов АЦП и соответствующим увеличением активного тока устройства 2. Увеличение активного тока может происходить до предельного значения тока устройства заземления. При переходе режима замыкания в устойчивую фазу, определяемому с помощью блока 3 и срабатывании комплекта РЗЗЗ на одном из присоединений появляется сигнал на выходе элемента ИЛИ 9 и произойдет сброс интегратора и 22207 соответствующее уменьшение величины накладываемого активного тока до значения. Технико-экономический эффект применения устройства заключается в повышении надежности электроснабжении за счет повышения надежности и быстродействия управления величиной заземляющего резистора при эксплуатационных изменениях емкости сети в широких пределах, а также отсутствия передозировки управляющего воздействия. Источники информации, использованные при составлении заявки на изобретение 1.И. С. Самойлович. Режимы нейтрали электрических сетей карьеров. - М. Недра, 1976. с.175. 2. Способ управления резистивным заземлением нейтрали пат.19955 РК/Рыжков В.П., Рыжкова Е.Н. опубл. 15.08.2008. бюл.8. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство управления резистивным заземлением нейтрали,содержащее ступенчаторегулируемый резистор, включенный в нейтраль через однофазный трансформатор и аналого-цифровой преобразователь,управляющий коммутаторами резистора, блок определения режима замыкания, блок измерения емкостного тока замыкания, интегратор и сумматор,отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено логическим элементом ИЛИ, входы которого соединены с выходами комплекта релейной защиты от замыканий на землю (РЗЗЗ), а выход соединен с входом Сброс интегратора.