Способ дуговой защиты комплектных распределительных устройств

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты комплектных распредустройств от дуговых коротких замыканий в них. Цель изобретения - повышение надежности, чувствительности и селективности. Это достигается путем контроля фазовых соотношений между вторыми гармоническими составляющими сигналов, пропорциональных световому излучению дуги и выпрямленному току вводной ячейки. 2 ил.

СОКИ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН (19) SU (1!! щ) Н 02 Н 7/22, 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ fMHT СССР (21) 4447274/24-07 1 (22) 24.06.88 . (46) 30.07.90. Бюл. и 28 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В ° И: Нагай и Н.И. Цыгулев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1043776, кл. H 02 H 3/08, 1982.

Авторское свидетельство CCCP и 997175, кл. Н 02 k 7/22, 1981.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты комплектных распределительных устройств типа КРУ и КРУН от коротких замыканий (КЗ) внутри ячеек данных распредустройств, сопровождаемых открытой дугой.

Целью изобретения является повышение йадежности9 чувствительности и селективности путем контроля фазовых соотношений между вторыми гармоническими составляющими сигналов светового излучения и. тока.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующегоспособ; на фиг. 2 — временные диаграммы при КЗ в одной из ячеек.

Устройство дуговой защиты KoMll лектных распределительных устройств

1, состоящие из ячеек (в данном случае показано 6 ячеек), в вводной ячейке которого установлен вводной

2 (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной зац(иты комплектных распредустройств от дуговых коротких замы каний в них. Цель изобретения - повышение надежности, чувствительности и селективности. Это достигается пу тем контроля фазовых соотношений между вторыми гармоническими составляющими сигналов, пропорциональных световому излучению дуги и выпрямленному току вводной ячейки. 2 ил. выключатель 2 и трансформатор тока содержит фотодатчики 4-9, установленные в каждой ячейке, полосовые фильтры 10-16, настроенные на вторую гармоническую составляющую, промежуточный трансформатор тока 17, выпрямитель 18, схемы сравнения по фазе

19-24, выходные органы 25-30, схему

ИЛИ 31, элемент задержки 32.

Схема сравнения по фазе 19-24 может быть реализована на любом принципе.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы КРУ (в нагрузочном режиме) на выходе фотодатчиков 4-9 и полосовых фильтров 10-15 выходной сигнал равен нулю, а на выходе полосового фильтра 16 уровень сигнала определяется нагрузочным током. В этом случае на втором входе схем сравнения по фазе сигнал

158227О равен нулю, и поэтому на их выходе также сигнал равен нулю, а следова ,тельно, все остальные элементы уст ройства 25-32 находятся в несработан5 ном состоянии и сигналы на их выходе равны нулю.

Повреждение, сопровождаемое дугой,,например, в ячейке, где установлен

Фотодатчик 5, приводит к увеличению 10 светового излучения в данной ячейке ,и появлению сигнала на выходе фотодатчика 5 и полосового фильтра 11, а также на обоих входах схемы срав нения по фазе 20, что приводит к по- !5

::явлению выходного сигнала на ее выхо, де и формированию сигнала отключения с помощью выходного органа 26, В слу, чае, если авария не может быть локализована, то спустя выдержку времени 20, элемента задержки 32 подается сигнал на отключение вводного выключателя 2.

При этом световое излучение дуги модулируется второй гармонической частотой защищаемой сети и практичес- 25 ки совпадает по фазе с током цепи с дугой. На фиг. 2 показана последовательность формирования сигналов (индексы сигналов соответствуют номерам элементов устройства). Символами U g0 и Б обозначены напряжения на выходе схемы совпадения знаков контролируемых величин и интегратора, являющихся составными элементами схемы сравнения по фазе, а 1>„, U @z - уровень формирования прямоугольных импульсов из синусоидальных сигналов, который определяется величиной возможного небаланса в схеме. Напряжение срабатывания U определяет ширину зо- 40 ны действия схемы сравнения по фазе.

О у

Сигнал U появляется с .некоторым за, паздыванием по отношению к сигналу что необходимо для отстройки от различного рода помех. 45

При КЗ за пределами KPY устройство .находится в несработанном состоянии, . так как в этом случае отсутствует свеТовое излучение внутри ячеек, 50 представляющих закрытый объем.

8 несработанном состоянии находится устройство и при визуальном осмотре ячеек КРУ (Н), так как в этом случае световов излучение солнечного света или осветительных приборов имеет неизменный спектр, и следовательно, на выходе полосовых фильтров 10-15 сигнал близок нулю, что и обеспечивает несработанное состояние схемы сравнения по фазе 19-24.

Предложенное устройство не работает также при повышении температуры.

Это обеспечивается введением полосовых фильтров, которые не пропускают постоянную составляющую сигнала. . Такое выполнение устройства позволяет отказаться от тормозного фотодатчика, что упрощает его..

Таким образом, способ выполнения дуговой защиты и устройство, его реализующее, позволяют построить защиту от дуговых КЗ в комплектных распределительных устройствах с более высокой надежностью (за счет. контроля двух параметров дуги), повысить чувствительность эа счет снижения уровня срабатывания, как по одной, так и по другой контролируемой. величине, обеспечить селективное отключение даже . при наличии сигналов помех.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ дуговой защиты комплектных распределительных устройств, при котором контролируют световой поток в каждой ячейке комплектного распределительного устройства, преобразуют

его в электрический сигнал, из которого формируют сигнал отключения поврежденной ячейки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, чувствительности и селективности, осуществляют преобразование тока вводной ячейки в напряжение, выпрямляют полученное напряжение, выделяют вторую гармоническую составляющую этого сигнала, фазу которого сравнивают с фазой сигнала, пропорционального Второй гармонической составляющей светового потока каждой ячейки, при совпадении фаз

Формируют сигнал отключения выключателя поврежденной ячейки без выдержки времени и сигнал отключения ввод- . ного выключателя с выдержкой времени.

Вцики

NI5Ih. йююч

Риг.2

Составитель Ю. Постников

Редактор Н. Швыдкая Техред Л,Олийнык, Корректор С. 4ерни

Заказ 2093 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. М5

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