Устройство защитного отключения

Авторы патента:

Дзюбан Виталий Серафимович (UA)

Филатов Юрий Васильевич (UA)

Басов Николай Моисеевич (UA)

Стариков Александр Петрович (UA)

Митрохин Владислав Леонидович (UA)

H02H3/00 - Схемы защиты, осуществляющие автоматическое отключение и непосредственно реагирующие на недопустимое отклонение от нормальных электрических рабочих параметров с последующим восстановлением соединения или без такового (для конкретных типов электрических машин и аппаратов или для секционированной защиты кабельных и воздушных сетей H02H 7/00; системы, служащие для переключения на резервный источник питания H02J 9/00)

Владельцы патента RU 2504882:

Приватное акционерное общество "Донецксталь" - металлургический завод" (UA)

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройствам контроля изоляции и защитного отключения шахтных электрических сетей. Технический результат заключается в повышении надежности устройства защитного отключения. Для этого заявленное устройство содержит узел контроля изоляции защищаемой сети, присоединенный к фазам сети и заземлителю, и исполнительное реле, обмотка которого присоединена к выходу указанного узла контроля изоляции, а его контакт включен в цепь отключения выключателя, дополнительно введены оптрон, конденсатор и усилитель, при этом вход оптрона включен последовательно с обмоткой исполнительного реле, выход оптрона включен в цепь заряда конденсатора, включенного через цепь его разряда ко входу усилителя, в цепь нагрузки которого включена обмотка резервного реле, контакты которого включены в цепь отключения комплектного распределительного устройства через вспомогательный контакт выключателя, подающего напряжение на защищаемую сеть. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройствам контроля изоляции и защитного отключения шахтных электрических сетей.

Известные устройства контроля изоляции и защитного отключения, содержащие источник измерительного тока, узел сравнения этого тока с эталонным, к выходу которого подключено основное исполнительное реле, и резервное исполнительное реле, обмотка которого включена между фазами защищаемой сети, и землей. При этом уставки резервной защиты должны быть ниже, и время срабатывания больше, чем у основной защиты. Основное реле воздействует на выключающую систему выключателя, коммутирующего защищаемую сеть. Резервная защита, через вспомогательный контакт указанного выключателя, влияет с выдержкой времени на установленное впереди комплектное распределительное устройство (КРУ) в случае отказа основной защиты или выключателя. При этом основная защита не обеспечивает самоконтроль ее исправности, а резервная защита эту функцию при большинстве ее неисправностей выполняет [1].

Устройство имеет ряд недостатков. Наличие двух автономно работающих узлов контроля изоляции приводит к значительной сложности устройства. При этом уставки резервной защиты могут оказаться большими, чем у основной защиты, так как они определяются таким нестабильным параметром как ток отпускания резервного реле. В этом случае срабатывает комплектное распределительное устройство, что усложняет эксплуатацию электрооборудования и дезориентирует эксплуатационный персонал при нахождении им неисправностей.

Известны также устройства защитного отключения, содержащие узел контроля изоляции, включенный между фазами сети и землей, что обеспечивает самоконтроль исправности устройства, и исполнительное реле, присоединенное к выходу указанного узла, который влияет на основной выключатель, при этом реле работает на выключение при срабатывании узла контроля изоляции [2].

Отказы в работе исполнительного реле (например, при сварке его контактов) и выключателя не позволяют обеспечить необходимый уровень надежности таких устройств защитного отключения.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства защитного отключения. Эта задача решается тем, что в устройство защитного отключения, содержащее узел контроля изоляции, обеспечивающий самоконтроль исправности устройства, исполнительное реле, воздействующее на выключатель, который отключает защищаемую сеть, предложено дополнительно ввести оптрон и резервное реле, вход оптрона включить в цепь катушки электромагнита исполнительного реле, а выход - через цепь задержки команды на выключение и усилитель присоединить к катушке электромагнита резервного реле, воздействующего на установленное впереди комплектное распределительное устройство через вспомогательный контакт выключателя.

На рисунке представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Она содержит узел контроля изоляции сети 1, присоединенный к фазам защищаемой сети и заземлителю, исполнительное реле 2, на которое воздейтсвует узел 1, оптрон 3, вход которого включен в цепь обмотки реле 2, интегрирующую цепь на резисторе 4 и конденсаторе 5, усилитель на транзисторе 6, в цепь нагрузки которого включена обмотка резервного реле 7, воздействующая своим контактом 11 на выключающую систему установленного впереди комплектного распределительного устройства 14 через вспомогательный контакт 12 указанного выключателя, причем вход усилителя 6 соединен с конденсатором 5 через цепь задержки команды на выключение реле 7, состоящую из конденсатора 5, резистора 8 и стабилитрона 9. Исполнительное реле 2 воздействует своим контактом 10 на выключающую систему выключателя 13. Между КРУ 14 и выключателем 13 включен силовой трансформатор 15, питающий защищаемую сеть.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии опасных токов утечки через обмотку исполнительного реле 2 проходит ток. Этот ток включает реле 2 и открывает оптрон 3 и усилитель 6, что приводит к срабатыванию реле 7. В результате реле 2 позволяет включить выключатель и подать напряжение на защищаемую сеть.

При возникновении аварийной ситуации ток в обмотке реле 2 снижается до нуля, реле выключается и подает команду на выключение выключателя 13, который, выключаясь, отключает защищаемую сеть, и размыкает свой вспомогательный контакт 12 в цепи отключения комплектного распределительного устройства 14. Одновременно закрывается оптрон 3. Но реле 7 остается включенным на время, определенное постоянной времени разряда конденсатора 5 через резистор 8 и стабилитрон 9. Это время выбирают большим суммарного времени срабатывания реле 2 и выключателя 13. Поэтому в исправной системе комплектное распределительное устройство остается постоянно включенным. Если же произошел отказ реле 2 или выключателя 13, то реле 7 отключает сеть от источника питания с помощью комплектного распределительного устройства 14. Этим достигается высокая надежность в выполнении функции защитного отключения. Поскольку уставки, при которых срабатывают реле 2 и 7 одинаковые, устройство исключает возможность срабатывания реле 7 при том, что исправное реле 2 не сработало. Это исключает ошибочное выключение комплектного распределительного устройства 14 при исправных реле 2 и выключателя 13.

Источники информации:

1. Дзюбан B.C., Рыман Я.С, Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. М., Недра, 1983, с.238.

2. Авторское свидетельство СССР №1309153, H02H 3/17, «Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей», 07.05.1987.

Устройство защитного отключения, содержащее узел контроля изоляции, присоединенный к фазам защищаемой сети и заземлителю, и исполнительное реле, обмотка которого присоединена к выходу указанного узла контроля изоляции, отличающееся тем, что в него введены дополнительно оптрон, конденсатор, усилитель и резервное реле, причем вход оптрона включен последовательно с обмоткой исполнительного реле, выход оптрона включен последовательно в цепь заряда конденсатора, подсоединенного через цепь его разряда ко входу усилителя, в цепь нагрузки которого включена обмотка резервного реле, контакты которого включены в цепь отключения комплектного распределительного устройства через вспомогательный контакт выключателя, подающего напряжение на защищаемую сеть.

Похожие патенты:

Электрическая установка // 2504881

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности.

Защитное устройство свч // 2504871

Изобретение относится к электронной технике СВЧ. Достигаемый технический результат - расширение рабочей полосы частот и снижение прямых потерь СВЧ при сохранении допустимой входной мощности.

Устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием и дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям // 2498471

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в обеспечении дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи напряжением 110-220 кВ с двухсторонним питанием в сочетании с дальним резервированием релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от указанной линии.

Способ и устройство для контролирования чувствительности функции защиты // 2496201

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности и надежности срабатывания защиты.

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения // 2488931

Изобретение относится к области электротехники. .

Реле защиты и способ его управления // 2480880

Устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики // 2479904

Изобретение относится к области электротехники, и в частности к устройствам релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей с возможностью автоматизированного управления.

Устройство контроля и управления сигналами релейной защиты и противоаварийной автоматики // 2479903

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических сетей с возможностью автоматизированного управления.

Способ получения значений ортогональных проекций одного вектора на направление другого вектора двух одночастотных электрических сигналов // 2479085

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам и устройствам на их основе, которые в установившемся режиме функционирования системы трехфазного электроснабжения промышленной частоты f идентифицируют значения ортогональных проекций комплексного вектора одного из двух одночастотных гармонических электрических сигналов, на направление комплексного вектора другого гармонического электрического сигнала, который рассматривают как опорный, и посредством которого задают направление для ортогональных проекций, причем каждый из двух одночастотных гармонических электрических сигналов в общем случае в качестве гармоник могут входить в состав спектра гармоник соответствующих своих несинусоидальных периодических электрических сигналов, а именно первого и второго , например, напряжения f1(t)=u(t) и тока f 2(t)=i(t).

Устройство защиты электроприборов от повышенного и пониженного напряжения в сети переменного тока и попадания фазного напряжения на нулевой провод // 2478246

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты питающих электросетей от отклонений напряжения. .

Защитное устройство станка // 2510555

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к электрическим схемам, и может быть использовано в составе схемы включения и аварийной блокировки металлорежущих станков, в том числе зубообрабатывающих станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности работы системы, а также ее быстродействия. Для этого заявленное устройство содержит цепь питания 1 (+24 B), соединенная напрямую с выходом питания схемы ЧПУ станка, два соединенных параллельно предохранительных реле, два защитных диода, три нормально разомкнутых контактных выключателя и один нормально замкнутый контактный выключатель, резистор, снабжено, по меньшей мере, двумя нормально замкнутыми грибовидными аварийными выключателями, реле обратной связи с параллельно подключенным защитным диодом и нормально разомкнутым контактом, выполненная с возможностью соединения с системы ЧПУ станка, при этом нормально разомкнутый контакт последовательно соединен первым предохранительным реле, цепь питания к предохранительным реле проходит через блок нормально замкнутых аварийных конечных выключателей положения, каждый из которых, по меньшей мере, выполнен в виде одного выключателя, соединенных параллельно перемычкой, имеющей нормально разомкнутый не фиксируемый контакт с клавишей, выход упомянутого контактного выключателя первого предохранительного реле соединен параллельно с катушкой второго предохранительного реле и с резистором лампы включения устройства, при этом предохранительные реле оснащены параллельно подключенными защитными диодами, от входа цепи питания параллельно с блоком нормально замкнутых аварийных конечных выключателей, цепь питания соединена с входом системы ЧПУ, параллельно с ним подключены последовательно нормально разомкнутые контакты первого и второго предохранительных реле, выход с которых подключен к выходу устройства для подключения к системе ЧПУ, а выходы предохранительных реле и реле обратной связи, предохранительных диодов и лампы включения соединены с шиной фазы «0». 1 ил.

Способ динамического обнаружения аварийного электрического разряда и устройство для его осуществления // 2515996

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Согласно способу зарегистрированный сигнал i(t) тока нагрузки подается на два канала, в каждом из которых проходит три ступени обработки, при этом в первом канале на первой ступени оценивают отклонения сигнала тока от периодической функции, выделяют регулярную компоненту, являющуюся детерминированной частью исходного сигнала, путем усреднения исходного сигнала по малому промежутку времени - более, чем в десять раз меньшим периода анализа Т, и берут ее среднеквадратичное значение, на второй ступени - выделяют высокочастотные составляющие, исключая медленно меняющиеся компоненты сигнала за несколько периодов анализа Т, на третьей сигнал фильтруют для исключения влияния отдельных импульсов большой амплитуды и учитывают историю предыдущих его значений за длительный временной промежуток со снижением вклада каждого значения в результат в зависимости от его давности; во втором канале на первой ступени выделяют иррегулярную компоненту путем вычитания регулярной компоненты из сигнала i(t) и берут ее среднеквадратичное значение; на второй ступени выделяют высокочастотные составляющие, а на третьей сигнал фильтруют, полученные на выходах первого и второго каналов уровни сигнала сравнивают с заданными пороговыми значениями и в случае их превышения формируют команду тревоги, приводящую к обесточиванию контролируемой сети. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство защиты от однофазных замыканий на землю воздушных и кабельных линий распределенных сетей 6-35 кв // 2519277

Изобретение может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства при неисправности цепей напряжения нулевой последовательности или при отсутствии в распределительном пункте или на трансформаторной подстанции трансформаторов напряжения, с помощью которых возможна организация цепей напряжения нулевой последовательности. Для этого заявленное устройство содержит орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета, и пусковой орган, состоящий из фильтра выделения промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени и два выходных реле, и введены элемент запрета, фильтр выделения промышленной частоты, два пороговых органа, два элемента времени и два выходных реле. 1 ил.

Защита параллельных линий электрической сети энергоснабжения // 2525841

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты электрической сети энергоснабжения. Технический результат - повышение надежности и избирательности решений о рабочих состояниях параллельных линий многофазной электрической сети энергоснабжения. При защите параллельных линий электрической сети энергоснабжения первый защитный прибор (13а) соединен с первой линией (11а) сети энергоснабжения для регистрации измеренных значений, характеризующих рабочее состояние первой линии (11а). Первый защитный прибор (13а) через коммуникационное соединение (15) соединен с расположенным по соседству вторым защитным прибором (13b). Для того чтобы повысить надежность и избирательность при контроле параллельных линий, предложен способ, при котором второй защитный прибор (13b) соединен с проходящей параллельно первой линии (11а) второй линией (11b) сети энергоснабжения. Оба защитных прибора (13а, 13b) обмениваются измеренными значениями, зарегистрированными ими относительно соответствующей им линии (11а, 11b), и/или выведенными из этих измеренных значений сигналами. Каждый защитный прибор (13а, 13b) выполнен с возможностью выполнения защитной функции для своей соответствующей линии (11а, 11b) при выполнении главного алгоритма (25) защит. Каждый защитный прибор для выполнения своего главного алгоритма (25) защиты привлекает зарегистрированные на собственной линии (11а) измеренные значения, а также принятые от другого защитного прибора (13b) измеренные значения и/или сигналы. 3 н.п. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Интеллектуальное распределительное устройство постоянного тока // 2531907

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит входные и выходные шины и коммутационные элементы, которые выполнены в виде группы первичных, по числу каналов генерирования электроэнергии, обеспечивающие подключение их к шине питания согласно заданным условиям, и в виде группы вторичных по числу нагрузок, обеспечивающие их присоединение к шине питания в соответствии с информацией о порядке подключения, реализуемым во введенном устройстве управления, которое связано с помощью мультиплексной информационной шины со всеми коммутационными элементами, при этом коммутационный элемент на базе полупроводникового электронного ключа содержит датчики тока и напряжения, датчики параметров внешней среды, подключенные к микроконтроллеру, взаимодействующему через информационную мультиплексную шину с устройством управления, что позволяет выполнять диагностику и коммутацию каналов генерирования и потребления электроэнергии в соответствии с информацией о контрольных значениях токов, напряжений и параметров (например, температуры электронного ключа) внешней среды, хранящейся в памяти микроконтроллера. 2 ил.

Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий // 2535297

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты электродвигателей. Технический результат - повышение чувствительности к токам двухфазных коротких замыканий. Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий заключается в том, что измеряют токи в каждой фазе со стороны выводов выключателя электродвигателя и его нулевых выводов, сравнивают по величине токи между каждыми двумя фазами как со стороны выводов выключателя, так и со стороны нулевых выводов электродвигателя, и если со стороны выводов выключателя ток в одной из фаз меньше токов в двух других фазах по абсолютной величине в n раз, где n>1, а со стороны нулевых выводов ток в этой же фазе больше токов в двух других в m раз, где m>1, то подают сигнал на отключение выключателя электродвигателя. 3 ил.

Схема энергоснабжения искробезопасных электромагнитных исполнительных устройств // 2538403

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение энергопотребления. Схема энергоснабжения, соединенная сетевой линией с положительным потенциалом и GND-потенциалом блока питания, содержит катушку, подключенную первым выводом к положительному потенциалу, и вторым выводом - к GND-потенциалу, полупроводниковый переключатель, включенный между катушкой и GND-потенциалом, полупроводниковый переключатель, включенный между положительным потенциалом и катушкой, диод, включенный между вторым выводом катушки и положительным потенциалом в прямом направлении, и диод, включенный между GND-потенциалом и первым выводом катушки в прямом направлении. Аккумулятор, заряжаемый энергией сетевого блока питания по меньшей мере в одной фазе технологического процесса, имеет возможность зарядки накопленной в катушке энергией по меньшей мере в одной из фаз технологического процесса с последующим снабжением данной рекуперированной энергией катушки. Микроконтроллер активирует полупроводниковые переключатели в зависимости от параметров отслеженного детектирующей схемой сигнала, при достижении током на катушке порогового значения выключает полупроводниковые переключатели, что приводит к протеканию тока по рекуперирующему контуру, а при снижении тока до минимально допустимого, включает их, что приводит к использованию катушкой рекуперированной энергии. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство защитного отключения по напряжению // 2543990

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для защиты приемников электрической энергии от аварийных значений напряжений в электрических сетях. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости устройства к сетевым импульсным помехам и гибкости его функционирования, сокращении времени и упрощении процедуры задания верхнего и нижнего порогов срабатывания устройства. Для этого заявленное устройство по напряжению содержит электрически связанные выпрямитель напряжения сети, делитель напряжения, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, электронный цифровой коммутатор, узел индикации, узел коммутации. В качестве выпрямителя напряжения сети используется двухполупериодный выпрямитель напряжения электрической сети, в качестве аналого-цифрового преобразователя используется аналого-цифровой преобразователь, встроенный в микропроцессор. 1 ил.

Трехфазное измерительное устройство продольной дифференциальной токовой защиты электрической машины // 2544012

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты трехфазных электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов. Оно предназначено для защиты синхронных генераторов компенсаторов, а также синхронных и асинхронных двигателей. В устройство дополнительно введены второй четырехфазный мостовой выпрямитель, выходные зажимы которого являются вторыми выходными зажимами устройства, и три третьих дифференцирующих индукционных преобразователя тока, причем начала вторых обмоток тока подключены к общему нулевому зажиму защищаемой электрической машины, а концы этих обмоток тока соединены с концами соответствующих фазных обмоток этой машины, начала которых подключены к концам соответствующих третьих обмоток тока, начала которых непосредственно подключены к концам соответствующих по фазе токопроводящих жил линии для присоединения защищаемой машины к ее выключателю, при этом входные зажимы второго выпрямителя подключены по одному к общему нулевому зажиму устройства и началам третьих катушек всех групп, концы которых подключены к упомянутым соединительным узлам соответствующей фазы устройства. Технический результат: защита от внутренних коротких замыканий на двух участках зоны защиты: первый участок - сама электрическая машина, второй участок - выключатель, подключающий ее к электроэнергетической системе, и линия для присоединения защищаемой машины к этому выключателю, а также получение информации о том, на каком из двух участках зоны защиты произошло внутреннее короткое замыкание, одновременно с моментом срабатывания устройства продольной дифференциальной токовой защиты электрической машины. 1 ил.

Реверсивный вентильный преобразователь // 2546062

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для преобразования постоянного тока в переменный. Достигаемый технический результат - повышение надежности. Реверсивный вентильный преобразователь содержит два разнонаправленных источника постоянного тока, объединенных одними выводами, предназначенными для подключения к нагрузке, снабжен устройством защитного отключения (УЗО), первый контактный вывод в положении первого прохода подключен к второму выводу первого источника, а первый контактный вывод в положении второго прохода УЗО предназначен для подключения ко второму выводу нагрузки, при этом катушечные выводы УЗО объединены, а средняя точка УЗО, образованная соединением контакта и обмотки, соединена со вторым выводом нагрузки. 1 ил.