Устройство для автоматического повторного включения ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при защите, контроле и включении ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью. Цель - повышение безопасности работы устройства в высоковольтных сетях. После отключения защитой силового коммутирующего аппарата 1 контролируют наличие напряжения элементом 17 по наличию потенциала на незаземленных металлических частях корпуса присоединительных коммутирующих аппаратов 9, 10 и 11, электрически не связанных с токоведущими частями. Элемент 17 блокирует повторное включение при наличии напряжения в ответвлении 2. В случае отсутствия напряжения в ответвлении 2 включаются присоединительные коммутирующие аппараты 9, 10 и 11, подключая к сети источник 4 постоянного напряжения. После окончания контроля сопротивления изоляции с выдержкой времени включают силовой коммутирующий аппарат 1 и осуществляют тем самым автоматическое повторное включение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (и) щ) Н 02 Н 3/06, !.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4360218/24-07 (22) 13.01.88" (46) 07.07.90. Бюл. У 25 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема и Научно-производственное объединение "Днепрчерметавтоматика" (72) Г.И.Комский, Г.В. Мичуда, Ф.П. Ыкрабец, Г.М. Бажин, B.À. Мирошниченко,. В.Н. Чмиль и И.С. Мишин (53) 621.316.925(088.8) (56) Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций.

2-е изд. — М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 539, 540.

Авторское свидетельство СССР

Р 828116, кл. G 01 R 27/18, 1979.

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО повтоРного Вклсчения ОтВетВлений выСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С

ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРА31Ыд (57) Изобретение относится к электро-, технике и может быть использовано при защите, контроле и включении ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью.

Цель — повышение безопасности работы устройства в высоковольтных сетях.

После отключения защитой силового коммутирующего аппарата. 1 контролируют наличие напряжения элементом 17 по наличию потенциала на незаземленных металлических частях корпуса присое1576965 динительных коммутирующих аппаратов

9, 10 и 11, электрически не связанных с токоведущими„ частями, Элемент 17 блокирует повторное включение при наличии напряжения в ответвлении 2. В случае отсутствия напряжения в ответвлении 2 включаются присоединительные

° Изобретение относится к электро. нике и может быть использовано при

" защите, контроле и включении ответ: влений высоковольтных электрических

15 сетей с изолированной нейтралью.

Цель изобретения — повышение безопасности работы устройства в высоковольтных сетях.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2 временная диаграмма работы блока выдержек времени.

Устройство содержит силовой коммутирующий аппарат 1, ответвление 2 се,ти, которое имеет сопротивление 3 изоляции, источник 4 постоянного напряжения, блокировочное реле 5, блок

6 управления и механизм 7 управления силовым коммутирующим аппаратом 1, блок 8 присоединения, включающий присоединительные коммутирующие аппараты

9 — 11 и резисторы 12 — 14. Устроиство35 включает также привод 15 присоединительных коммутирующих аппаратов 9-11, блок 16 контроля включения присоединительных коммутирующих аппаратов

9-11, пороговый элемент 17, блок 18

4О вьдержек времени, имеющий выход 19 наименьшей выдержки времени, выход

20 наибольшей выдержки времени и выход 21 средней выдержки времени, элемент И 22, трансформатор 23 тока нулевой последовательности, снабженный дополнительной обмоткой 24, разрядник

25 и блок 26 защиты от замыканий на землю . Вход 27 внешнего сигнала автоматического повторного включения,блока 18 выдержек времени связан с внешними цепями сигнализации. Вход 28 запрета появления сигнала на выходах средней и наибольшей выдержки времени соединен с выходом порогового элемента 17. Выход 20 наибольшей выдержки времени блока 18 выдержек времени связан с первым входом 29 элемента коммутирующие аппараты 9, 10 и 1 l подключая к сети источник 4 постоянного напряжения. После окончания контроля сопротивления изоляции с выдержкой времени включают силовой, коммутирующий аппарат 1 и осуществляют тем самым автоматическое повторное включение. 2 ил.

И 22, выход которого соединен с включающим входом 30 блока 6 управления.

Последний через механизм 7 управления связан с силовым коммутирующим аппаратом 1. К выходу 19,наименьшей выдержки времени блока 18 .выдержек времени подключена шина 31 питания порогового элемента 17, вход 32 которого включен между вторым выходом 33 блока

8 присоединения и землей. Выход 21 средней вьдержки времени блока 18 соединен с приводом 15, связанным с блоком 8 присоединения, первый выход

34 которого через дополнительную обмотку 24 трансформатора 23,.источник

4 постоянного напряжения блокировочное реле 5 связан с землей. Выход реле 5 связан с вторым входом 35 элемей та И ?2. Третий вход 36 последнего через блок 16 контроля включения свя" зан с приводом 15. Разрядник 25 подключен к общей точке соединения обмотки 24 трансформатора 23 и источника 4 постоянного напряжения. Каждый коммутирующий аппарат 9 — 1 1 подключен одним полюсом к соответствующему фазному проводу, а другим полюсом— к первым выводам резисторов 12, 13 или 14.соответственно. Вторые выводы резисторов 12.- 14 соединены между собой, общая точка их соединения яв"

-ляется первым выходом 34 блока 8 npui соединения. Не.заземленные металличес-, кие части корпуса коммутирующих аппаратов 9 — .11, не связанные с токоведущими частями, электрически сбеди" иены между собой и образуют второй выход 33 блока 8 присоединения. Выход блока 26 подключен к отключающему входу 37 блока 6 управления силовым коммутирующим аппаратом 1, а вход блока 26 защиты от замыканий на землю — к вторичной обмотке 38 трансформатора 23 тока нулевой последовательности

Временная диаграмма работы блока

18 выдержек времени (фиг. 2) содер-

1576965 жит следующие временные интервалы:

dt вьдержка времени между появлением сигналов на входе 27 и выходе

19 наименьшей вьдержки времени, t — вьдержка времени между пояьлением сиг палов на входе 27 и выходе 21 средней вьдержки времени, »1с — вьдержка времени между появлением сигналов на входе 27 и выходе 20 наибольшей выдержки времени.

Устройство работает следующим образом, После отключения защитой силового коммутирующего аппарата 1 по команде пришедшей по внешним цепям сигнализации {не показаны) на вход 27 блока 18 вьдержек времени, последний с вьдержкой времени Lit с выхода 19 на1 именьшей вьдержки времени подает напряжение питания на пороговый элемент

17, что определяет начало контроля наличия напряжения и ответвления 2 сети. Его наличие может быть обуслов лено либо напряжением выбега мощных синхронных машин в этой сети, либо возможностью отказа силового коммутирующего аппарата i. Контроль осуществляется пороговым элементом 17 по наличию потенциала на незаземленных металлических частях кбрпуса присоеди- нительных коммутирующих аппаратов

9 — 11 электрически не связанных с токоведущими частями. Указанные металлические части имеют емкость относительно сетевых проводов и относительно земли. Эти емкости соединены последовательно и образуют емкостной делитель сетевого напряжения. Напряжение с емкости корпус-земля является входным для порогового элемента.В случае наличия напряжения в ответвлении 2 сети на вход 32 порогового элемента 17 поступает напряжение, которое вызывает срабатывание последнего и, тем самым, воздействует на второй вход 28 блока 19 выдержек времени, осуществляя блокировку автоматического повторного включения. В случае отсутствия напряжения в ответвлении

2 сети через интервал времени отсчитываемый с момента отключения силового коммутирующего аппарата на выходе 21 средней вьдержки време ни блока 18 вьдержек времени появляется сигнал, воздействующий на при— вод 15, производящий включение присо, единительных коммутирующих аппаратов

9 — 11 Тем самым к ответвлению 2 сети подключае .ся источник 4 постоянного напряжения. Одноврел»енно блок 16 осуществляет коптроль включения присоединительных коммутирующих аппара.— тов 9 — 11 и при их включении подает

5 блокирующий сигнал на третий вход

36 элемента И 22. Через включенные присаединитель ые аппараты 9 — 11 начиняет протекать олерятив ток IIO цели: источник 4 — блокировочное реле 5 — земля — сопротивление 3 изоляции — блок 8 присоединения — дополнительная обмотка 24 трансформатора

23 тока — источник 4, Прп снижении сопротив.-«.åíèÿ 3 изоляции ниже установленной величины срабатывает блокировочное рече 5 и снимает сигнал с второго входа 35 элемента И 22, блоки2О руя включение ".илового коммутирующего

annapara 1. Если сопротивление изоля25

ЗО

4О

45 ции вьиие допустимого уровня, то на выходе олокировочного реле 5 остается сигнал логическо » "1.". После окончания контроля сопротивления изоляции (по прошествии интервала времени д з, отсчитываемого от момента отключения силового коммутирующего аппарата 1) с выхода 21 средней вьдержки времени блока 18 вьдержек времени сигнал снимается, вызывая отключение присаединительных коммутирующих аппяраТоВ 9 — 11 и появление ла выходе блока 16 сигнала логической "1", Сигнал, возникающий на выходе 20, подается. на первый вход 29 элеменra И 22. При наличии разрешающих сигналов на всех входах элемента И 22 он через включающий вход 30 воздействует ня блок 6 управления, который приводит в действие механизм 7 управления силовым коммутирующим апп ратом 1, включая его, и осуществляет автоматическое повторное включение. Если хо;я бы ня одном из входов 29, 35 или 36 элемента И 22 разрешающий сигнал отсутствует, в.;лючения силового коммутирующего аппарата 1 не происходит. Подключение источника 4 постояннс го япряж лия к блоку

8 присоединения через пололпнтельную обмотку 24 транс юрмяторя 23 тока нулевои последовательности осу.цествляется для защиты уси ройствя лри разрушении или пробое хотя бы одпого из приТоединительпых коммутируиииих аппаратов 9, 10 или 11. Возп при этом ток замыкания протекяеt через дополнительную обмотку 24, выл,вяя срабатывание блока 26 .-.вшиты от зямыка7 1576965

8 ний на землю и отключение силового коммутирующего аппарата 1 ° Резисторы 12 — 14 служат для ограничения тока замыкания, а разрядник 25 — для сниже5 ния перенапряжений в оперативных цепях контроля сопротивления изоляции при попадании в них сетевого напряжения.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для автоматического повторного включения ответвлений высокойольтных электрических сетей с изоли-, рованной нейтралью, содержащее сидо- 15 вой коммутирующий аппарат, блокиройочное реле, первый входной зажим

Которого заземлен, источник постоянного напряжения, блок управления сиЛовым коммутирующим аппаратом, блок 20

Присоединения, связанный с ответвлейием сети, и блок выдержек времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности работы . 1 устройства в высоковольтных сетях, в него введены пороговый элемент, трансформатор тока нулевой последовательности, снабженный вторичной и дополнительной обмотками, блок защиты от ( замыканий на землю, разрядник, привод присоединительных коммутирУющих armapa.тов блока присоединения, блок контроля, включения, выполненный в ниде логического элемента НЕ, логический элемент И, блок выдержек времени имеет три выхода — наименьшей, средней и наибольшей выдержек времени,и два входа — вход внешнего сигнала автома.тического повторного включения и вход запрета появления сигнала на выходах средней и наиЬольшей выдержек.времени, к вторичной обмотке трансформатора подключен вход блока защиты or замыканий на землю, выход которого соединен с отключающим входом блока управления силовым коммутирующим аппаратом, сигнальный выход привода блока присоединения подключен к входу блока контроля включения, выход элемента И соединен с включающим входом блока управления, а входы — с выходом блока контроля включения, выходом наибольшей выдержки времени блока выдержек

1 времени и выходом блокировочного реле, причем блок присоединения включает в себя присоединительные коммутирующие аппараты и резисторы по числу фаэ напряжения в ответвлении сети, каждый присоединительный коммутирую щий аппарат подключен одним полюсом к соответствующему фазному проводу, а другим полюсом к первому выводу одного иэ резистрров, вторые выводы всех резисторов соединены между собой и образуют первый выход блока присоединения, который через дополнительную оЬмотку трансформатора подключен к разряднику и одному из полюсов источ.— ника постоянного напряжения, другой полюс которого подключен к второму входному зажиму блокировочного реле, незаземленные металлические. части корпуса присоединительных коммутирующих аппаратов, не связанные с токове" дущими частями, соединены между собой и образуют второй выход Ьлока присоединения, который связан через пороговый элемент с входом запрета появления сигнала на выходах средней и наибольшей выдержки времени блока выдержек времени, выход наименьшей выдержки времени которого подключен к шине питания порогового элемента, а выход средней выдержки соединен с входом ,привода блока присоединения. 1

Составитель А. Шустов

Редактор Е. Папп Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Заказ 1850 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101