Устройство для дифференциальной дуговой защиты ячеек комплектного распределительного устройства

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для быстродействующей дуговой защиты ячеек комплектных распредустройств. Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности. Это достигается путем контроля состояния фотодатчиков, расположенных в смежных ячейках и соединенных последовательно и образующих с резисторами мост, к выходу которого подключены схемы сравнения. К фотодатчикам также присоединены полосовые фильтры и вторые схемы сравнения. Выходы схем сравнения подключены к логической части устройства. При возникновении короткого замыкания, сопровождающегося дугой внутри ячейки комплектного распредустройства, проводимость фотодатчиков возрастает, что приводит к срабатыванию схем сравнения и отключению поврежденной ячейки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА БЛИН (51)5 Н 02 H 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4443410/24-07 (22) 20.06.88 (46) 23.02,90,Бюл. ¹ 7 (71) Новочеркасский политехнический институт им,Серго Орджоникидзе (72) В.И.Нагай, Н.И,Цыгулев, В,Г.Шуляк и А,И.Галкин (53) 621.316.925 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

¹ 997175, кл. Н 02 Н 7/22, 1981, Авторское свидетельство СССР № 1043776, кл. Н 02 H 3/08, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ ЯЧЕЕК КОМПЛЕКТНОГО

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для быстродействующей дуговой защиты ячеек комплектИзобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты ячеек комплектного распределительного устройства (КРУ) и комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) от дуговых коротких замыканий (КЗ) в них.

Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности защиты от дуговых коротких замыканий, возникающих в ячейке.

На фиг.1 показано размещение фотодатчиков в отдельных ячейках (отсеках) комплектного распределительного устройства, которое в данном случае состоит из трех ячеек; на

„.SU >545287 А1

2 них распредустройств. Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности, Это достигается путем контроля состояния фотодатчиков, расположенных в смежных ячейках и соединенных последовательно и образующих с резисторами мост, к выходу которого подключены схемы сравнения, К фотодатчикам также присоединены полосовые фильтры и вторые схемы сравнения, Выходы схем сравнения подключены к логической части устройства. При возникновении короткого замыкания, сопровождающегося дугой внутри ячейки комплектного распредустройства, проводимость фотодатчиков возрастает, что приводит к срабатыванию схем сравнения и отключению поврежденной ячейки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. фиг,2 — измерительная и логические части устройства защиты.

Устройство дифференциальной дуго- Ьф вой защиты ячеек комплектного распре- Qgl делительного устройства 1 состоит из ек ) фотодатчиков 2-7, реэистивнмх делителей 8 и 9, компараторов (пороговых элементов) 10 и 11, образующих первые схемы 12-14 сравнения, имеющих два выхода, фильтров (полосовых фильтров)

15-1?, соединенных с входами вторых схем 18-20 сравнения, первой, второй и третьей логических схем И 21 — 23, первого элемента 24 задержки, логической схемы ИЛИ 25, второго элемента 26 задержки.!

545287

Фотодатчики расположены внутри ячеек КРУ (КРУН) по два в каждой ячейке и соединены последовательно с фотодатчиками смежных ячеек. Цепи иэ последовательно включенных фотодатчиков включены параллельно между собой и с резисторами, образующими делитель напряжения. Фотодатч»»ки и реэистивный делитель напря>кения образуют мост, Схемы 12-14 сравнения, со"томящие . из компараторов 10 и 11,, имеют первый и второй выходы, сигнал высокого уровня.на которых появляется при гголожительном и отрицательном входном

: сигнале соответственно.

В схему устройства защиты включены фильтры, которые выполнены полосовыми и настроенными на вторую гар- 20 моническую составляющую частоты сети, что позволяет отстроиться от сигналов помех, В световом потоке электрической дуги содержится две основные составляющие: постоянная составляю- 25 щая и вторая гармоника. Зто дает возможность использовать данный информативный признак, присущий практически только световому потоку дуги, и

ВыпОлнить защиту ВысОкочувствитель- щ ной и надежной.

При отсутствии дугового К3. мост, образованный резистивным делителем, и фотодат п»ками, сбалансирован и сигналы на входах схем сравнения 35 близки к нулю, а все схемы 12 — 14 сравнения находятся в несработанном состоянии и сигнал "на их выходах равен нулю. Равны нулю также сигналы на выходах фильтров 15 — 17 и вто-»,10 рых схем 18 — 20 сравнения,, логических схем И 21-23, ИЛИ 25, элементов

24 и 25 задержки, Рассмотрим работу устройства в различных режимах. 45

При возникновении К3, сопрово>кдаемого дугой внутри ячейки КРУ, например, в средней ячейке (фиг,1), проводимость датчиков 4 и 5 возрастает, что приводит r, появлению положительного сигнала U. и отрицательного

1 сигнала U;», .Это вызывает срабатыва: ние схем 12 и 13 сравнения и появление,на втором и первом выходах соответственно сигналов высокого уров" ня, что вызывает появление выходного сигнала на выходе логической схемы И 21 и ИЛИ 25 и Отключение поврежденной ячейки, а спустя выдержку времени g t = О,!-0,3 с, отключение вводимого выключателя.

Существует также и второй канал, обеспечивающий отключение поврежденной ячейки без выдержки времени, образованный третьей схемой И, на входы которой поступают сигналы с выходов схемы 13 сравнения защищаемой ячейки, вторых схем 18 и 19 сравнения защищаемой и смежной ячеек, контролирующих уровень второй гармонической составляющей светового потока.

Зто позволяет надежно отключить поврежденную ячейку даже при освещечии фотодатчиков смежных ячеек, например, при осмотре.

Третий канал» îGpазованный логической схемой И 22, по=.âîëÿåò отклюп»ть поврежденную ячейку с минимально возможной в данном случае. выдер>ккой времени. На вход указанной схемы

И подаются выходные сигналы с первого выхода схемы 13 сравнения и второй схемы !9 сравнения, т,е. в данном случае контролируется относительный уровень полного сигнала защищаемой и смежных ячеек, а также абсолютньй уровень сигнала второй гармоники. Зто позволяет осуществить защит у даже при выходе из строя фотодатчи". ков смежной ячейки или выводе ее из работы.

При возникновении дуги в других ячейках защита работает аналогичным способом.

Таким образом, защита позволяет за счет дифференциального сравнения сигналов надежно выявить дугс— вое КЗ, повысить чувствительность за счет контроля смежных ячеек и контроля наличия второй гармонической составляющей, Формула изобретения

О

1. Устройство для дифференциальной дуговой защиты ячеек комплектного распределительного устройства, содержащее фотодатчики для установки в каждой ячейке, первые схемы сравнения, логические схемы И, элементы задержки, делитель напряжения иэ последовательно соединенных резисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, дополнительно введены фотодатчики по одному .Иа каждую ячей ку, первые выводы первой групйы фото-

) Ь 2Я7 датчиков, расположенных в разных ячейках, подключены к первому выводу

| делителя напряжения, второй вывод которого соединен с вторыми выводами второй группы фотодатчиков, расположенных в соответствующих ячейках,. второй вывод каждого фотодатчика соединен с вторым выводом соответствующего фотодатчика смежной ячейки и подключен к входам соответствующего фильтра и первой схемы сравнения, вторые схемы сравнения, входы которых подключены к выходам фильтров, цепь отключения каждой защищаемой ячейки, образованную первой и второй схемами И, третьей трехвходовой схемой И, первые входы которых подключены к первому выходу первой схемы сравнения защищаемой ячейки, вторые входы второй и третьей схем

И подключены к выходу второй схемы сравнения защищаемой ячейки, третий вход третьей схемы И подключен к выходу второй схемы сравнения смежной ячейки, второй вход первой схемы И под "чючен ко второму выходу схемы сравнения смежной ячейки, выход второй схемы И подключен к входу первого элемента задержки, выход которого

1д соединен с первым входом введенного элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первой и третьей схем И, к выходу элемента ИЛИ подключен вто15 рой элемент задержки, выход которого предназначен для включения в цепь отключения вводного выключателя, 2. Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что фильтр вы2п полнен полосовым и настроен на вторую гармоническую составляющую частоты защищаемой сети.

1545287

Составитель Ю,Постников

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова

Корректор И,Муска

Тираж 473

Заказ 495

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ПроизвЬдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 1