Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети с секционированием и сетевым резервированием

 

Союз Советскмк

Социалистические

Республмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ,i,657503 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) M. Кл.

Н 02 Н 3/08 (22) Заявлено 14.12.76(21) 2429339/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государотеенный комктет

СССР по делам кеобретенек н открыткй (53) УДК 621.316..925(088.8) Опубликовано1 .04.79бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17..04.79 (72) Авторы изобретения

П. E. Брунс, М. Н. Григорьев, А. П. Кузнецов, А. С. Лисковец, А. А. Кудрявцев и И. К. Сурвило (71) Заявитель

Рижский опытный завод Латвэнерго (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ОТ КОРОТКОРО ЗАМЫКАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С СЕКЦИОНИРОВАНИЕМ

И СЕТЕВЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к устройствам релейной защиты электрических сетей при коротких замыканиях.

Известно устройство для зашиты электрических сетей с секционированием и сетевым резервированием при коротких замыканиях, содержащее преобразователи тока и напряжения; токовый пусковой орган, состоящий из двух элементов настройки уставок, элемента ИЛИ, элемента перестройки уставок по току и порогового элемента; реле времени, состоящее из элемента пуска, двух времязадаюших и реагирующего элементов; исполнительного органа и репе направления мошности с двумя выходами, один из которых включен между входным полюсом порогового элемента, а также входным и выходным полюсами элемента перестройки уставок по току токового пускового органа, другой же выход реле направления мощности включен между выходным полюсом элемента пуска и входными полюсами времязадающих элементов реле времени (l j.

Это устройство имеет недостаток, заключающийся(в том, что при его срабатывании в случае короткого замыкания в сети трудно определить направление короткого замыкания относительно места установки защиты. Кроме того, э го устройство имеет ограниченные функциональные возможности и ограниченную область применения, поскольку имеет одну ступень действия, с независимой от величины тока, выдержкой времени, Известно устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени, содержащее преобразователи тока, фильтры основной частоты, токовые пусковые органы, элементы задержки на возврат, логические элементы ИЛИ, реле времени с элементом пуска и элементом пуска

20 и возврата, а также исполнительный орган(2).

Это устройство также имеет ограни ченную область применения, поскольку предназначено для зашиты-линий с односторонним питанием.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, а именно, обеспечение фиксации направления короткого замыкания для сети с двухсторонним питанием.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее две параллельные цепи тока, образован-. g ные последовательно соединенными фазным измерительным преобразователем тока, токовым пусковым органом второй ступени, элементом задержки на возврат и логическим элементом ИЛИ, причем вы- И ход элемента задержки на возврат каждой цепи соединен со вторым входом пускового органа второй ступени смежной цепи, вход — со вторым входом логического элемента ИЛИ смежной цепи, токовый @ пусковой орган первой ступени, подключенный входами к каждому из указанных фазных измерительных преобразователей тока, а выходом ко входу элемента сигнализации первой ступени и ко входу элемента выдержки времени, два других входа которого соединены с выходами упомянутых логических элементов ИЛИ; а выход — с исполнительным органом, реле направления мощности, подключенное вхо- @ дами ко входу измерительного преобразователя напряжения и к выходу одного из упомянутых фазных измерительных преобразователей тока, а выходами — к дополнительным входам пусковых органов второй ступени и эдементу выдержки времени, элемент сигнализации второй ступени, со-держит дополнительный элемент сигнализации второй ступени, причем входы обоих элементов сигнализации второй. ступени подключены к выходу элемента выдержки времени через, последовательно соединенные размыкающий контакт элемента сигнализации первой ступени и переключающий контакт реле направления мощности.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство состоит из двух фазных измерительных преобразователей тока с фильтрами основной частоты 1 и 2, двух токовых пусковых органов второй ступсни 3 и 4, двух элементов задержки на возврат 5 и 6, двух логических элементов ИЛИ 7 и 8, элемента выдержки 9, токового пускового органа первой ступени 10, реле направления мощности 11, измерительного преобразователя напряжения 12,. элементов сигнализации второй ступени 13,14 и первой ступени 15, а также исполнительного органа 16. Токовые пусковые органы второй ступени идентичны. Каждый из них состоит из элемента настройки уставок по току срабаI тывания при передаче мощности в контролируемой линии в прямом 17 и обратном направлении 18, а также порогового эле- мента 19, Элемент выдержки времени состоит из элемента пуска 20, времязазадающих элементов второй ступени 21,: 22 и первой ступени 23, а также элемента пуска и возврата 24, конденсатора 25 и реагирующего элемента 26, причем с помощью элемента 21 задается время срабатывания устройства при передаче мощности в контролируемой пинии в прямом направлении и с помощью элемента 22 задается время срабатывания устройства при передаче мощности в контролируемой пинии в обратном направлении.

Репе направления мощности содержит четыре выхода 27-30, два из которых 27, 28 вкпючены соответственно в токовые пусковые органы второй ступени 3,4 между входами пороговых элементов 19 и выходами элементов настройки установок по току 17,18, выход 29 включен между выходом элемента пуска 20 и входами времязадающих элементов второй ступени 21 и 22, и выход 30 включен в цепи элементов сигнализации о срабатывании второй ступени 13 и 14. Элемент сигнализации 15 о срабатывании первой ступени содержит выход 31, включенный,между выходом 30 реле направления мощности 11 и выходом элемента выдержки времени 9. В устройстве имеется связь выхода логического элемента ИЛИ 8 со входом элемента пуска

20 элемента выдержки времени 9 через разъемный контакт 32.

Устройство работает спедуюшим образом.

При передаче мощности в контролируемой линии в прямом направпении репе направления мощности 11 находится в сработанном положении, при этом его выходы

27,28 соединяют пороговые элементы 19 с элементами настройки уставок по току

17„элемент пуска 20 соединен выходом

29 с времязадаюшим эдементом 21, а выход 30 соединяет выходной полюс элемента выдержки времени 9 с элементом сигнализации 14. В этом случае устройство настроено на большие уставки по току и времени срабатывания второй ступени. В ре>кик|е готовности к функционированию, 65 7503 формула изобретения

Устройство дпя защиты от короткого замыкания эпектрической сети с секционированием и сетевым резервированием, содержащее две параппепьные цепи тока, образованные поспедовательно соединенным фазным измеритепьным преобразоватепем тока, токовым пусковым органом второй ступени, эпементом задержки на возврат и погическим элементом ИЛИ, причем выход эпемента задержки на возврат каждой цепи соединен со вторым когда величина тока в пинии не превышает вепичину тока уставки срабатывания, к пороговым элементам 19 выходные сигналы по току поступают со сдвигом фазы на о

120 . В случае трехфазного замыкания 5 этот сдвиг фаз сохраняется, а при двухфазном замыкании ток в замкнутых фазах сдвинут на 180 . При трехфазном коротком замыкании на контропируемой пинии в зоне действия второй ступени вепичина 1Î

У 1 тока в пинии превысит величину тока срабатывания второй ступени и один из пороговых элементов 19 начнет срабатывать с основной частотой входного сигнала по току, выдавая на выходе сигналы прямоугольной формы, ширина которых пропорциональна величине тока в контролируемой линии. Срабатывать будет поропзвый элемент 19 той фазь входной сигнал которой идет с опережением, в о рассматриваемом спучае, на 120 . Импульсы с выхода порогового эпемеита поступают одновременно на элемент задержки на возврат 5 (6) и через логический эдемент ИЛИ 7 на эпемент пуска

20 эпемента выдержки времени 9.Элемент задержки на возврат 5 (6), сработав, дает потенциальный сигнап запрета срабатывания порогового эпемента 19 другой фазы и через погический эпемент

ИЛИ 8 - сигнал разбпокировки на элемент

24 эпемента выдержки времени 9. Конденсатор 25 накаппивает заряды, поступающие через времязадающий элемент 21 в виде прямоугольных импупьсов тока, до

35 определенной вепичины, после чего срабатывает реагирующий эпемент 26, который выдает потенциальный сигнап на исполнитепьный орган 16 и на элемент сигнанизации 14.

При изменении режима работы контролируемой пинии, т.е. при передаче мошности в обратном направлении, репе направпения мощности не срабатывает и его выходы 27-30 соединяют, соответствен-

45 но, пороговые элементы с эпементами настройки уставок по току 18, пусковой элемент 20 с времязадаюшим элементом

22и выходной попюс эпемента выдержки

56 времени 9 с эпементом сигнализации 13.

В этом режиме работы пинии устройство настроено на измененные уставки по току и времени срабатывания и при возникновении короткого замыкания в зоне дей55 ствия второй ступени устройство срабатывает с этими уставками, при этом элемент сигнапизации 13 будет информировать о срабатывании зашиты по второй ступени при передачи мощности в контролируемой цепи в обратном направлении;

Вторая ступень может работать в двух вариантах: с зависимой и независимой от вепичины тока выдержкой времени.

Для обеспечения работы второй ступени с независимой выдержкой времени спедует установить разьемный контакт 32, при этом выход погического элемента

ИЛИ 8 соединяется с входным полюсом эпемента пуска элемента выдержки времени 9. Величина непрерывного выходного сигнапа элемента 8 при коротком замыкании B контропируемой пинии не зависит от вепичины тока повреждения . в первичных цепях, поэтому и времй срабатывания устройства получается независимым.

От сигнапа токового пускового органа первой ступени репе времени срабатывать не будет до тех пор, пока на эпемент пуска и возврата не поступит сигнал от элемента ИЛИ 8 канапа тока второй ступени. Это предотвращает пожное срабатывание устройства при неисправности в канапе тока первой ступени.

При исчезновении короткого замыкания в первичных цепях контропируемой линии ипи при ее отключении функционаш ные эпементы устройства возвращаются в в состояние, соответствующее режиму- готовности к функционированию, за исключением эпементов сигнализации, при этом конденсатор 25 реле времени разряжается (заряжается) в форсированном режиме через низкоомную цепь элемента пуска и возврата 24, что ускоряет подготовку реле времени дпя действия с заданной выдержкой времени от повторного сигнала.

За счет введения допопнитепьного элемента сигнапизации фиксируется направпение возникновения короткого замыкания, упрощается поиск места повреждения пинии.

65- 5n3

Составитель Ю. Барабанов

Редактор Д. Зубов Техред И. Астапош Корректор О. Билак

Заказ 1816/52 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 входом пускового органа второй ступени смежной цепи, а вход — со вторым входом логического элемента ИЛИ смежной цепи, токовый пусковой орган первой ступени, подключенный входами к каждому из указанных фазных измеритепьных преобразоватепей тока, а выходом ко входу элемента сигнализации первой ступени и ко входу эпемента выдержки времени, два других входа которого соединены с 10 выходами упомянутых логических эпементов ИЛИ, а выход — с исполнительным органом, реле направления мощности, подключенное входами ко выходу измеритепьного преобразоватепя напряжения и к выходу одного из упомянутых фазных измерительных преобразоватепей тока, а выходами - к дополнительным,входам пус-ловых органов второй ступени и элемента выдержки времени, эпемент сигнализации второй ступени, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей, введен дсаопнитеньный элемент сигнализации второй ступени, причем входы обоих эпементов сигнапизации второй ступени подключены к выходу элемента выдержки времени через поспедоватепьно соединенные размыкакнций контакт элемента сигнализации первой ступени и переключающий контакт репе направпения мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка 34 2041125/07, кп. Н 02 Н 3/08, 08.07.74„по которой принято решение о выдаче авторского свидете пьства.

2. Авторское свидетепьство СССР

М 519809, кп. Н 02 Н 3/08, 22.10.74.