Устройство для защиты трехфазной электроустановки от несимметричного дугового короткого замыкания

 

ОП ИСАЙИE

ИÇOSРЕТЕ Н Й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, 723715

Союз Советскнк

Социалистнческик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.05.77 (2 1 ) 2489837/24-07 с присоединением заявки J% (5l)M. Кл.

Н 02 Н 3/08

Н 02 Н 3/16

Н 02 Н 7/00

Йкударотееииый конитет

СССР ио делан иаооретеиий и открытий (23) П риоритет

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень J% 11

Дата опубликования описания 25.03.80 (53) УДК 621. .3 16.925 (088. 8) В. В. Михайлов, Г. В. Могилевский, И. H. Елисеев, В. Е. Райнин, А. С. Дордий и Е. Н..Габов (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ А ti- tt ТРЕХ> ЗНОЙ

ЗЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО

ДУГОВОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике и может быть использовано для защиты автономных электроэнергетических систем, в частности судовых, от дуговых к. з., сопровождаемых несимметрией токов в фазах.

Известно бесконтактное устройство защиты от несимметрии токов фаз, содержащее трансформаторы тока, трехфазный двухполупериодньтй выпрямитель» тО схему разделения переменной и постоянной составляющей выходного напвяжения

i выпрямителя и схему сравнения Я.

Недостатком устройства является низ15 кая помехозащищенность, обусловленная

его срабатываниями в нормальных эксплуатационных режимах работы сети— включение однофазных трансформаторов, пуски и переключения питания электродвигателей с одного источника на другой, работа со статической нагрузкой.

Известен также полупроводниковый расцепитель к автоматическим выключа телям, содержащий трансформаторы тока, которые используются в качестве датчиков тока и одновременно обеспечивают питание всей схемы, выпрямитель и орган, токовой отсечки (2J .

Однако такой расцепитель обладает низкой чувствительностью, обусловленной необходимостью отстройки от эксплуатационных режимов работы сети.

Наиболее близким по технической сушности к предложенному является устройство для зашиты, содержащее три трансформатора тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду, выпрямитель, к выходу которого подключены параллель но соединенные измерительный резистор и накопительный конденсатор, орган токовой отсечки, дистанционный (или токовый) орган соединенный с одним из входов элемента

И, орган контроля несимметрии, подклк ченный через элемент временной памяти и элемент ИЛИ к второму входу элемента И, орган вычержки времени, вход которого соединен с выходом элемента

7237

Пршщип действия устройства основан на контроле величины и относительного

55 уровня несимметрии токов в фазах. Условием срабатывания устройства является наличие в сети уровня несимметрии токов, превышаюшего уставку органа 10 контроз

И и с одним из входов элемента ИЛИ, а

BI Dog подключен к в blxo дному oD Г ану

L3j.

Однако такое устройство отличается невысокой чувствительностью и надежностью

5 по отношению к дуговым коротким замыканиям и достаточно сложно.

1Лелью изобретения является повышение чувствительности устройства и надежности, а также его упрошепие.

Для этого в предложенном устройстве для зашиты трехфазной электроустановки от несимметричного дугового короткого замыкания, содержащем три трансформатора тока, включенные B фазы питаюшей сети, вторичные Обмотки которых соединены в звезду и подключены к выпрямителюв к выхОду кОтОрОго прпсОединены последовательно соединенные накопптел— ный конденсатор и измерительный резистор, и а раллельно к оторому подключен ы входы порогового элемента токовой отсечки, порогового элемента максималь— ного тока и органа контроля несимметрии токов, причем выход порогового элемента токовой отсечки присоединен к первому входу выходного органа, а выход органа контроля несимметрии подключен к первому входу элемента И, и элемент выдержки времени, выход порогового элемента максимального тока подключен.к второму входу указанного элемента И через элемент выдержки времени, а выход элемента И соединен с вторым входом выходного органа непосредственно. 35

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит трансформаторы тока 1, 2, 3, включенные на входе трехфазного двухполуперподного выпрямителя JQ

4, к выходу которого подключены последс вательно соединенные измерительный резистор 5 и накопительный конденсатор 6, обеспечиваюший питание устройства, орган токовой отсечки 7, пороговое устройство

8 максимального тока с органом 9 вы= держки времени на выходе, импульсный орган 10 контроля уровня несимметрни токов в фазах, элемент И 11, к входам которого подключены органы 9 и 10, и выходной орган 12, соединенный с органом токовой отсечки 7 и элементом И.

15 4 ля несимметрии, и возрастание тока до величины, превышаюшей уставку порогового устройства 8 максимального тока.

Уставки обрабатывания порогового элемента импульсного органа контроля уровня несимметрии и величина выдержки времени оргBHB 9 выбирают такими, чтобы обеспечить помехозашишенную работу устройства в наиболее неблагоприятных режимах работы сети: при включении однофазных трансформаторов, при работе сети с однофазной нагрузкой, при пусках и переключении питания электродвигателей с одного источника питания на другой. В исходном состоянии (уровень несимметрии токов не превышает заданного, величина тока меньше порога срабатывания устройства 8) сигналы на выходах элементов

8, 10 отсутствуют, устройство не сраба тывает.

При возникновении в сети дугового к. з., сопровождаемого несимметрией токов, срабатывают орган 10 и устройство

8 и орган 9 выдержки времени начинает отсчитывать выдержку времени. Как только величина последней превысит заданную, на входе элемента. 1 1 появляется сигнал, разрешаюший включение выходного органа

12 выходным сигналом органа 10 контроля несимметрии. Устройство срабатывает„Зксплуатационные режимы работы сети к срабатыванию устройства не приводят. При пусках электродвигателей орган

9 успевает накопить достаточную выдержку времени, однако уровень несимметрии токов сети будет меньше уставки срабатывания органа 10 контроля, поэтому он не срабатывает. При работе с однофазной статической нагрузкой при включении однофазных трансформаторов и переключении питания электродвигателей с одного источника на другой величина тока становится меньше уставки срабатывания порогового устройства значительно раньше, чем успевает накопиться выдержка времени.

Применение в устройстве новых элементов — порогового устройства м аксимального токав органа контроля несимметрии токов, элемента И и связей между нимипозволяет сушественно повысить чувствительность устройства.

Формул а изобретения

Устройство для зашиты трехфазной электроустановки от несимметричного дугового короткого замыкания, содер5 72 жашее три трансформатора тока, включенные в фазы питнюшей сети, вторичные обмотки которых соединены в звезду и подключены к выпрямителю, к выходу которого присоединены последовательно соединенные накопительный конденсатор и измерительный резистор, параллельно которому подключены входы порогового элемента токовой отсечки, порогового элемента максимального тока и органа контроля несимметрии токов, причем выход порогового элемента токовой отсечки присоединен к первому входу выходного органа, а выход органа контроля несимметрии подключен к первому входу элемента И, и элемент выдержки времени, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения чувствитель3715 ности, надежности и упрошения, выход порогового элемента максимального тока подключен к второму входу указанного элемента И через элемент выдержки времени, а выход элемента И соединен с вторым входом выходного органа непосредственно.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе о 1. Лвторское свидетельство СССР № 383153, кл. Н 02 Н 7/00, 1978.

2. Селективный автоматический выключатель с полупроводниковым расцепителем фирмы М/ав6одЬОо&е в журна1s ле Westinghouse Епдшеег т. 29

% 3, 1969, с. 80-84.

3. Чернобровов Н. В. Релейная зашита. М., "Энергия", 1971, рис. 11.53.

Составитель В. Зимаков

Редактор Е. Кравцов Техред С. Мигай Корректор М. Демчнк

Заказ 440/40 Тираж 783 П одпи сн ое

UHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4