Устройство для nентрилизованной токовой защиты электрической сети

 

1 пжте1: нс:: .:;, а,.н с

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскитт

Социалистичесаа

Рвспублик ()663012

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.07.76 (21) 2386251/24-07 (51) М. Кл

Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный квинтет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УДК 621.316..925 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Колесов, В, Ф. Коротков и Ю. М. Силаев

Ивановский энергетический институт имени В. И. Ленина и Опытный завод средств автоматизации и приборов Мосэнерго (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛЙЗОВАННОЙ

ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области релейной защиты элементов электрических систем и может быть использовано в качестве резервной защиты присоединений 6 — 10 кВ.

Известны токовые многоступенчатые защиты распределенных электрических сетей, в которых для обеспечения селективности отключения применяют индивидуальные элементы выдержек времени в каждой ступени для каждого присоединения. При срабатывании защита с выдержкой времени действует на отключение выключателя питающего присоединения (1), (2).

Известна также максимальная токовая защита на базе диодного максиселектора с общими элементами выдержек времени, обеспечивающая воздействие с первой выдержкой времени на отключение выключателя поврежденного питаемого присоединения (3) .

Устройство состоит из подключенных к трансформаторам тока питаемых присоединений элементов преобразования токов в пропорциональные напряжения, схем выпрямления, входы которых подключены к выходам схем преобразования, а выходы включены параллельно через индивидуальные реагирующие элементы на вход общего реагирующего элемента напряжения. К выходу общего реагирующего элемента напряжения подключены два элемента выдержки времени.

Первый элемент с меньшей уставкой при срабатывании замыкает цепь от источника сигнала к индивидуальным реагирующим элементам, которые действуют на отключение выключателя поврежденного питаемого присоединения. При отказе выключателя элемент выдержки времени с большей. устав10 кой действует на отключение выключателя питающего присоединения.

Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком указанного устройства является возможность неселективного отключения неповрежденных присоединений при сдвиге фаз токов в поврежденном и непо2о врежденных присоединениях, которая определяется тем, что в моменты времени, когда мгновенное значение напряжения на выходе элемента преобразования поврежденного присоединения близко к нулю, возможно

663012

3 протекание тока через индивидуальные реагирующие элементы неповрежденных присоединений и их срабатывание. -;--==- --:= --.-.Цель изобретения — йовышение селектив ности при сдвиге фаз токов поврежденного и неповрежденных присоединений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для централизованной токовой защиты электросети, содержащем подключенные к трансформаторам тока защищаемых присоединений элементы преобразования тока в пропорциональные им напряжения, выходы которых соединены со входами элементов выпрямления, выходы последних подключены к индивидуальным реагирующим элементам, соединенным с исполнительным элементом, а другие выходы объединены между собой и подключены к двум общим элементам выдержек времени, выходы кото pb1x-соединены один с выключателем питающего присоединения, а другой с коммутирующим элементом, один выход которого подключен к входам индивидуальных реагирующих элементов, а другой его вход соединен с источником сигналов между точкой объединения выводов элементов выпрямления и общей точкой индивидуальных реагирующих элементов дополнительно включен общий реагирующий элемент тока с последовательно соединенным резистором, параллельно которому включен источник постоянного напряжения и диод.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — графики изменения электрических параметров в этом устройстве.

На фиг. 1 показаны следующие элементы электрической сети: 1 — энергосистема; 2— выключатель питающего присоединения;

3 — шины; 4 — питаемые присоединения;

5 — выключатели питаемых присоединений;

6 — трансформаторы тока питаемых присоединений.

Устройство состоит из подключенных к трансформаторам тока питаемых присоединений элементов преобразования гока в ггро= порциональные напряжения 7, элементов выпрямления 8,.входы которых подключены к выходам элементов преобразования 7 а выходы подключены параллельно через имеющие малое входное сопротивление инди-- видуальные реагирующие элементы 9 к последователъно соединенным общему реагирующему элементу тока 10 и резистору 11.

Параллельно резистору 11 включены источйик постоянного напряжения 12 и диод 13.Выход общего реагирующего элемента тока

10 подключен к входам элементов выдержки времени с большей уставкой 14 и с меньшей уставкой 15, выход которого подключен к цепи управления коммутирующего элемента 16, замыкающего цепь источника сигналов 17.

Значение напряжения на выходе источника 12 выбирается равным амплитудному значению напряжения на выходах элементов

7 при протекании на их входах токов, равных токам срабатывания защиты.

В нормальном режиме напряжение на выходе всех элементов преобразования 7 меньше напряжения на выходе источника 12.

Поэтому через резистор ll протекает ток от источника 12 и диоды всех схем выпрямления 8 оказываются заперты падением напряжения на резисторе. Через общий реагирующий элемент 10 ток не протекает и он не срабатывает.

При коротком замыкании на одном из присоединений ток в этом присоединении увеличивается и, если он окажется больше тока срабатывания защиты, то амплитуда напряжения на выходе элемента преобразо1Ю вания этого присоединения (напряжение

U Ised. 7 на фиг. 2, а) будет больше напряжения на выходе источника 12.

При этом в интервале времени, когда мгновенное значение напряжения на выходе элемента преобразования 7 поврежденного присоединения превышает напряжение на выходе источника 12, через индивидуальный реагирующий элемент 9 поврежденного присоединения протекает ток i Ex,9 на фиг. 2, б) .

Этот же ток протекает и через общий реагиИ рующий элемент тока 10. В неповрежденных присоединениях ток меньше тока срабатывания защиты, и амплитуда напряжения на выходе элемента преобразования 7 (напряжение U 4û». 7 на фиг. 2;а) меньше напрязо жения источника 12. Поэтому диоды схем выпрямления 8 неповрежденных присоединений закрыты и через индивидуальные реагирующие элементы 9 ток не протекает. Под действием тока, протекающего на его входе, общий реагирующий элемент тока 10 срабатывает и пускает элементы выдержки времени 14 и 15.

Элемент выдержки времени с меньшей уставкой 15 через заданное время осуществит воздействие на цепь управления коммутирующего элемента 16, и на индивидуаль40 ные реагирующие элементы будут поданы сигналы от источника 17.

Индивидуальные реагирующие элементы .9 выполнены таким образом, что срабатывают только при одновременном наличии тока на входе и сигнала от источника 17. Это чсловйе выполняется тблько для индивидуального реагирующего элемента 9 поврежденного присоединения. Поэтому устройство с заданной выдержкой времени осуществляет воздействие на отключение выключателя 5 только поврежденного присоединения.

Если произойдет отказ этого выключателя, то после срабатывания элемента выдерж ки времени с большей уставкой 14 осуществляется воздействие на отключение выключателя пйтающего присоединения 2.

Использование устройства позволяет устранить неселективные отключения неповреж663012

Формула изобретения /

<Вхе (16х 10) ЦН ИИ П И Заказ 2711 54 Я нраж 855 Подписное

Филиал ll П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S денных присоединений при сдвиге фаз токов поврежденного и неповрежденных присоединений.

Устройство для централизованной токовой защиты электрической сети, содержащее подключенные к трансформаторам тока защищаемых присоединений элементы преобразования тока в пропорциональные им напряжения, выходы которых соединены со входами элементов выпрямления, выходы последних подключены к индивидуальным реа- . гирующим элементам, соединенным с исполнительными элементами, а другие выходы объединены между собой и подключены к двум общим элементам выдержек времени, выходы которых соединены один с выключателем питающего присоединения, а другой с коммутирующим элементом, один выход которого подключен к входам индивидуальных реагирующих элементов; а другой его

6 вход соединен с источнйком сигналов, отличиощееся тем, что, с целью повышения селективности при сдвиге фаз токов поврежденных и неповрежденных присоединений, между точкой объединения выходов элементов выпрямления и общей точкой индивидуальных реагирующих элементов дополнительно включен общий реагирующий элемент тока с последовательно соединенным резистором, параллельно которому включен вновь введенный источник постоянного напряжения и диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ф

1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., «Энергия», 1976, глава II.

1s 2. Авторское свидетельство СССР № 420037, кл. Н 02 Н 3/08, 1973.

3. «Разработка проекта новой релейной защиты шин ГРУ-6кВ. Дзержинской ТЭЦ, Отчет по НИР, часть 1. Ивановского энергетического института им. В. И. Ленина, Иваново, 1973, инв. № 258089, с. 91 — 93.