Комплектное распределительное устройство

 

Использование: в устройствах для подвода и распределения электрической энергии для электроснабжения, управления и защиты ответственных потребителей. Технический результат заключается в увеличении функциональных возможностей, повышении эксплуатационных качеств, надежности и безопасности. Комплектное распределительное устройство выполнено в виде сопряженных панелей со сборными шинами, соединенными между собой. Каждый из его коммутационных автоматов оснащен независимыми расцепителями для дистанционного отключения и независимой катушкой включения для дистанционного управления электродвигателями. Система управления коммутационными автоматами снабжена системой телемеханики и содержит блоки телеуправления, телесигнализации, выходящие на систему телемеханики диспетчера. Она обеспечивает дистанционное управление включением, выключением и сигнализацию положения коммутационных аппаратов и содержит устройство защитного отключения, срабатывающее от микропроцессорного реле защиты. Реле защиты обеспечивает изменение вида релейной защиты и уставок. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к устройствам для подвода и распределения электрической энергии, и может быть использовано для электроснабжения управления и защиты ответственных потребителей.

Известен контрольно-технологический пульт для испытания привода газового высоковольтного выключателя (см., например, патент РФ 2153216, М.кл. Н 02 В 15/00, опубл. 20.07.2000, бюл. 20), содержащий систему управления главными электрическими цепями и исполнительными устройствами привода с разъемом для подключения источников питания, выход которой соединен с разъемом для подключения элементов управления главными электрическими цепями и исполнительных устройств, а первый и второй входы подключены к первым выходам соответственно блока управления и индикации и системы защитных блокировок, второй выход которой соединен со входом блока управления и индикации, а вход - с разъемом для подключения датчиков привода, при этом введены многофункциональное устройство ввода-вывода и электронно-вычислительная машина, соединенные между собой, цифровой и аналоговый вводы многофункционального устройства ввода-вывода соединены соответственно со вторым выходом блока управления и индикации и разъемом для подключения датчиков привода, а цифровой вывод соединен с третьим входом системы управления главными электрическими цепями и исполнительными устройствами привода.

Недостатком известного контрольно-технологического пульта для испытания привода газового высоковольтного выключателя являются низкие функциональные возможности, эксплуатационные качества и надежность.

Одна из причин указанных недостатков обусловлена конструктивными особенностями устройства.

Известно также принятое за прототип комплектное распределительное устройство (см. , например, патент РФ 2123748, М.кл. Н 02 В 5/00, 7/00, 11/00, 13/00, опубл. 20.12.98, бюл. 35), содержащее в корпусе сборные шины, оборудование присоединения - коммутационный аппарат, выводные проводники, при этом по меньшей мере одна система сборных шин, по меньшей мере коммутационный аппарат одного присоединения, по меньшей мере выводные проводники одного присоединения установлены относительно друг друга на разных уровнях, при этом одна система сборных шин, оборудование одного присоединения установлены в следующей последовательности снизу вверх: сборные шины, коммутационный аппарат, выводные проводники; устройство может также содержать в корпусе одну систему сборных шин, оборудование двух присоединений, установленные в следующей последовательности снизу вверх: выводные проводники первого присоединения, коммутационный аппарат второго присоединения, выводные проводники второго присоединения.

Недостатком известного комплектного распределительного устройства являются низкие функциональные и эксплуатационные возможности, надежность, долговечность и техника безопасности обслуживания.

Техническим результатом, обеспечиваемым настоящим изобретением, является увеличение функциональных возможностей, повышение эксплуатационных качеств, надежности и техники безопасности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном распределительном устройстве, выполненном в виде сопряженных панелей со сборными шинами, коммутационной аппаратурой, состоящей из коммутационных автоматов, с системой управления, вводами и выводами, согласно изобретению в систему управления коммутационной аппаратурой дополнительно входит система телемеханики, обеспечивающая возможность преобразовывать измеряемые величины к виду и величинам, удобным для передачи по каналам связи, каждый из коммутационных автоматов оснащен независимыми расцепителями для дистанционного отключения и независимой катушкой включения для дистанционного включения, а токоведущие части сборных шин снабжены термоиндикаторами, причем в систему управления коммутационной аппаратурой дополнительно входят устройство защитного отключения, контролирующее токи утечки; устройство защиты электродвигателей, дающее возможность распознать повреждение и селективно отключать электродвигатели, питающиеся от распределительного пункта, при их специфичных повреждениях, с выдачей информации в систему телемеханики с запретом автоматического включения; микропроцессорные реле защиты, изменяющие уставки и виды релейной защиты, особенно при подключении заявляемого комплектного распределительного устройства от различных источников питания; микропроцессорный программатор нагрузок, который в зависимости от заданной программы или действий диспетчера по каналам телемеханики отключает или включает фидера нагрузки или, если это необходимо для технологического процесса предприятия, включает или отключает нагрузку коммутационных автоматов; ограничители перенапряжений, снабженные регистратором срабатывания, управляемый магнитоэлектрический контакт, срабатывание которого зависит от величины протекающего тока, система телемеханики, обеспечивающая возможность преобразовывать измеряемые величины к виду и величинам, удобным для передачи по каналам связи, содержит блоки телеуправления, телесигнализации, телеизмерения, которые выходят на систему телемеханики потребителя посредством блока телемеханики и далее, по каналам связи, в систему телемеханики диспетчера, кроме того, блок телеизмерения оснащен специальными магнитоэлектрическими преобразователями, устройство защитного отключения снабжено дифференциальным блоком, которые в совокупности контролируют токи утечки и срабатывают при увеличении токов утечки, вследствие запыленности электрической установки и т.д., при этом дифференциальный блок связан с коммутационным автоматом, ограничители перенапряжений установлены на сборных шинах и снабжены регистратором срабатывания, а термоиндикаторы выполнены в виде цветной термопленки.

Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Снабжение коммутационных автоматов коммутационной аппаратуры комплектного распределительного устройства независимыми расцепителями для дистанционного отключения и независимой катушкой включения для дистанционного включения дает возможность обеспечить дистанционное управление всей коммутационной аппаратурой, а именно включение, отключение и сигнализацию положения автоматов, обеспечивая тем самым большие функциональные возможности, высокие эксплуатационные качества и надежность. Снабжение токоведущих частей сборных шин термоиндикаторами в виде цветной термопленки в целом повышает надежность и технику безопасности, поскольку по интенсивности окрашивания судят о степени перегрева токоведущих частей.

Оснащение комплектного распределительного устройства системой телемеханики, включающей блоки телеуправления, телесигнализации, телеизмерения, которые выходят на блок телемеханики и по каналам связи в систему телемеханики диспетчера, обеспечивает возможность преобразовывать измеряемые величины к виду и величинам, удобным для передачи по каналам связи, тем самым увеличиваются функциональные возможности заявляемого комплектного распределительного устройства, повышаются его эксплуатационные качества.

Введение в систему управления коммутационной аппаратурой устройства защитного отключения с дифференциальным блоком контролирует токи утечки, например, вследствие ухудшения изоляции, что в свою очередь защищает обслуживающий персонал от поражения током утечки от токоведущих частей комплектного распределительного устройства и предотвращает пожары в сети, вследствие ухудшения изоляции и усиления утечки токов, повышая тем самым надежность устройства и технику безопасности обслуживания.

Введение в систему управления коммутационной аппаратурой устройства защиты электродвигателей дает возможность распознать повреждение и селективно отключить электродвигатели, питающиеся от распределительного пункта, при их специфичных повреждениях. В данном случае специфичные повреждения не могут распознать существующие защиты известных аналогов и прототипа: комплектных распределительных устройств и распределительных щитов. Устройство защиты электродвигателей действует селективно на отключение коммутационного аппарата с выдачей информации в систему телемеханики с запретом автоматического включения.

Микропроцессорные реле защиты, входящие в систему управления коммутационной аппаратурой и выполненные по аналогу с микропроцессорной защитой распределительного устройства подстанций выше 1000 В, могут изменять уставки и виды релейной защиты, особенно при подключении заявляемого комплектного распределительного устройства от различных источников питания. Изменение и регулирование уставок могут производиться диспетчером по системе телемеханики. Это увеличивает эксплуатационные возможности заявляемого изобретения.

Входящий в систему управления коммутационной аппаратурой микропроцессорный программатор нагрузок, в зависимости от заданной программы или действий диспетчера, по каналам телемеханики отключает или включает фидера нагрузки или, если это необходимо для технологического процесса предприятия, включает или отключает нагрузку коммутационных автоматов.

Установка в предлагаемом комплектном распределительном устройстве в непосредственной близости от токоведущих частей (шин или кабелей) управляемого магнитоэлектрического контакта, срабатывание которого зависит от величины протекающего тока. Регулирование уставки срабатывания достигается или приближением корпуса контакта к шине или изменением угла оси контактного устройства к шине, т.е. без измерительных трансформаторов тока или других приборов, врезаемых в электрическую цепь. Сигнал о протекании аварийного тока в токоведущих частях передается в систему телемеханики или в микропроцессорное реле. Таким образом повышаются надежность и эксплуатационные качества.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в производстве подобных комплектных распределительных устройств с получением технического результата, заключающегося в полном улучшении эксплуатационных качеств и повышении надежности.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где на чертеже схематически изображена схема комплектного распределительного устройства.

Комплектное распределительное устройство выполнено в виде сопряженных панелей (корпусов) 1, 2, 3 со сборными шинами 4, 5, коммутационной аппаратурой, включающей коммутационные автоматы 6 с системой управления 7, вводами 8 и выводами 9 (фидерами). Каждый из коммутационных автоматов комплектного распределительного устройства оснащен независимыми расцепителями 10 для дистанционного отключения и независимой катушкой включения 11 для дистанционного включения и независимой катушкой включения 12, а токоведущие части сборных шин снабжены термоиндикаторами 13.

Комплектное распределительное устройство содержит систему телемеханики 14, включающую блоки телеуправления 15, телесигнализации 16, телеизмерения 17, которые выходят посредством блока телемеханики 18 и каналов связи 19 в систему телемеханики диспетчера 20, причем блок телеизмерения 17 оснащен специальными магнитоэлектрическими преобразователями 21. Комплектное распределительное устройство содержит устройство защитного отключения 22 (Руководство по эксплуатации УЗО, г. Москва, 000 "Технопарк - Центр", 1997 г. , РСТ-МЕ04) с дифференциальным блоком 23 (тех. паспорт "блоки токовой защиты" БТЗ-1-IC/RS, г. Киров, ЗАО "ЭНЕРГИС"), связанным с коммутационным автоматом 6. Блок токовой защиты защищает электрооборудование от коротких замыканий в цепях нагрузки, перегрузки, недопустимой продолжительности, обрыва фазы по току, нарушения чередования фаз, пониженное сопротивление изоляции перекос фаз по напряжению и т.д.

Комплектное распределительное устройство содержит устройство защиты электродвигателей 24 для распознания повреждений и селективного отключения электродвигателей, микропроцессорные реле защиты 25 и микропроцессорный программатор нагрузок 26. На сборных шинах комплектного распределительного устройства установлены ограничители перенапряжений 27, снабженные регистратором срабатывания 28, снабженным выходом 29 в систему телемеханики для извещения о прошедшем перенапряжении комплектного распределительного устройства. Комплектное распределительное устройство содержит также управляемые магнитоэлектрические контакты 30 типа геркон. Комплектное распределительное устройство состоит из нескольких сопряженных панелей 1, 2, 3 (корпусов), которые устанавливают в несколько рядов до нужного числа при соединений. Сборные шины 4, 5 смежных корпусов соединяют между собой.

Работа осуществляется следующим образом.

Устройство защитного отключения с дифференциальным блоком, контролирующим токи утечки, срабатывает при увеличении токов утечки, вследствие запыленности электрической установки и т.д., отключая коммутационный аппарат. Микропроцессорные реле защиты по аналогу с микропроцессорной защитой распределительного устройства подстанций устанавливаются по одному на каждую панель. Изменение и регулирование уставок производится диспетчером по системе телемеханики. Микропроцессорный программатор нагрузок ставится в зависимости от заданной программы или действий диспетчера, он отключает или включает фидера нагрузки. Программа включения или отключения автоматов нагрузки разрабатывается в зависимости от нужд технологического процесса предприятия. Действия программатора отражаются на системе телемеханики.

Предложенное комплектное распределительное устройство обладает высокими функциональными возможностями, эксплуатационными качествами, надежностью, позволяет достичь универсальности при увеличении зоны защиты объекта, повышает технику безопасности.

Формула изобретения

1. Комплектное распределительное устройство, содержащее сопряженные панели по числу соединений со сборными шинами, с коммутационными автоматами с системой управления, вводами и фидерами нагрузки, причем сборные шины смежных панелей соединены между собой, отличающееся тем, что каждый из коммутационных автоматов оснащен независимыми расцепителями для дистанционного отключения и независимой катушкой включения для дистанционного управления электродвигателями, питающимися от панелей, система управления коммутационной автоматами снабжена системой телемеханики, обеспечивающей преобразование измеряемых величин к виду и величинам, удобным для передачи их по каналам связи, и содержит блоки телеуправления, телесигнализации, телеизмерения, которые выходят на систему телемеханики диспетчера, система управления коммутационными автоматами обеспечивает дистанционное управление включением, отключением и сигнализацию положения коммутационных аппаратов и содержит устройство защитного отключения с блоком контроля тока утечки от токоведущих частей, устройство защитного отключения, срабатывающее от микропроцессорного реле защиты, обеспечивающего возможность изменения вида релейной защиты и уставок в зависимости от источника питания, к которому подключено комплектное распределительное устройство, либо управляемым магнитоэлектрическим контактом, установленным в непосредственной близости от токоведущих частей, либо по системе телемеханики диспетчером, система управления коммутационными автоматами снабжена микропроцессорным программатором нагрузок, обеспечивающим в зависимости от заданной программы, обусловленной технологическим процессом, или действий диспетчера отключение и включение фидеров нагрузки.

2. Комплектное распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что токоведущие части сборных шин снабжены термоиндикаторами.

3. Комплектное распределительное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит ограничители перенапряжений с регистратором их срабатывания, выполненным с выходом в систему телемеханики для извещения о прошедшем перенапряжении.

4. Комплектное распределительное устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что термоиндикаторы выполнены в виде цветной термопленки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Открытое акционерное общество "НЕФТЕГАЗПРОЕКТ"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ЗАО "Опытный завод энергоустановок"

Характер внесенных изменений (дополнений):Прекращение действия договора по обоюдному согласию сторон

Номер и год публикации бюллетеня: 12-2004

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 05.12.2003 № 17957

Извещение опубликовано: 27.04.2004        

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Закрытое акционерное общество "Опытный завод энергоустановок"

Вид лицензии*: ИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственнотью "Озёрский завод энергоустановок"

Договор № РД0018170 зарегистрирован 06.02.2007

Извещение опубликовано: 20.03.2007        БИ: 08/2007

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия