Устройство для защиты электроустановок

 

0Щ 752605

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.01.78 (21) 2576207/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80

Государственный комитет (51) М. Кл.

Н 02Н 7!22 (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

К. А. Радевич, В. Н. Захаров, В. Л. Корнейчук, В. И. Попов, А. А. Беляков и И. К. Давыдова

Первый участок энергоснабжения Южно-Уральской железной дороги (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Изобретение относится к устройствам для защиты электрооборудования, установленного на тяговых подстанциях, постах секционирования, и пунктах параллельного соединения систем электроснабжения постоянного тока электрифицированных железных дорог.

Известно устройство для защиты электроустановок с оперативным источником постоянного тока для вторичных цепей, содержащее внутренний и наружный заземляющие контуры и установленные в рассечках соединений между упомянутыми контурами реле тока, связанные с исполнительными органами .(1). Однако оно не обладает высокой надежностью в работе и быстродействием. Электроустановки имеют широко разветвленные вторичные цепи с оперативным источником постоянного тока, прп помощи которых осуществляется защита,. управление и контроль за работой оборудования электроустановок. В случае пробоя изоляции высокое напряжение силового источника постоянного тока, например 3,3 кВ, попадает во вторичные цепи и цепи электроустановок. Это напряжение вторично пробивает изоляцию вторичных цепей и появляется на заземляющем контуре. При этом могут сгореть общие предохранители цепей защиты всех присоединений электроустановок, тогда даже в случае срабатывания реле тока произойдут значительные повреждения оборудования постоянного и переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению устройством является устройство для защиты от замыканий на землю в распределительных сетях постоянного тока, содержащее оперативный нсточ 0 ннк постоянного тока для вторичных цепей, предохранители, внутренний и наружный заземляющий контуры и подключенные в рассечках между упомянутыми контурами реле тока, связанные с исполнительными

15 органами (2).

Это устройство также не осуществляет защиту вторичных цепей электроустановок.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия устройства. По20 ставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты электроустановок, содержащем оперативный источник постоянного тока для вторичных цепей, предохранители, внутренний и наружньш заземля|о25 щпй контуры и подключенные в рассечках между упомянутыми контурами реле тока, связанные с исполнительными органами, между отрицательным полюсом оперативного источника постоянного тока н внутрен30 нпм заземляющим контуром дополнительно

752605 включен диодный блок, а на предохранителях вторичных цепей установлены роговые разрядники, одним электродом соединенные с плавкой вставкой предохранителя, а другим с внутренним заземляющим контуром.

Кроме того, для повышения быстродействия защиты и ее резервирования последовательно с диодным блоком дополнительно включен трансформатор тока, вторичная обмотка которого присоединена к управляющему электроду и катоду вновь введенного тиристора, включенного между положительным полюсом оперативного источника постоянного тока и исполнительными органами.

На фиг. 1 и 2 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 3 — предохранитель с роговым разрядником, Устройство содержит оперативный источник постоянного тока 1 для вторичных цепей 2 электроустановки, внутренний 3 и наружный 4 заземляющие контуры и установленные в рассечках соединений 5 между заземляющими контурами реле тока 6. Между отрицательным полюсом оперативного источника постоянного тока 1 и внутренним заземляющим контуром 3 включен диодный блок 7. Реле тока 6 связаны с исполнительными органами 8. На предохранителях 9 во вторичных цепях электроустановки установлены роговые разрядники 10, одним электродом соединенные с клеммой 11 предохранителя, а другим с внутренним заземляющим контуром 3.

Роговыми разрядниками могут быть снабжены обычные предохранители (фиг. 3) с плавкой вставкой. Для этого с одной стороны предохранителя высверливают отверстие и напротив него на клемме, к которой подсоединен провод вторичной цепи, закреплен один электрод 12 рогового разрядника. Другой электрод 13 рогового разрядника, расположенный на небольшом расстоянии от первого, соединен с внутренним заземляющим контуром 3. Роговые разрядники на предохранителях установлены со стороны попадания во вторичные цепи напряжения 3,3 кВ от силового источника тока 14.

В другом варианте устройства (фиг. 2) последовательно с диодным блоком 7 включен трансформатор 15, вторичная обмотка которого присоединена к управляющему электроду и катоду тиристора 16.

Последний включен между положительным полюсом оперативного источника постоянного тока 1 и через диоды 17 с исполнительными органами 8.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

При попадании тока, например, напряжением 3,3 кВ от силового источника тока 14 во вторичные цепи 2 он через оперативный источник постоянного тока 1, диодный блок

Зо

7, внутренний заземляющий контур 3, реле тока 6 проходит к наружному заземляющему контуру 4. Реле тока 6 срабатывают и дают сигнал исполнительным органом 8, которые воздействуют на быстродействующий выключатель 18 и отключают электроустановку от силового источника тока 14. Кроме того, исполнительные органы 8 отключают электроустановку соответствующими выключателями от подпитки из внешней сети.

Таким образом, диодный блок 7 выравнивает потенциалы жил вторичных цепей 2 и внутреннего заземляющего контура 3 при попадании высокого напряжения во вторичные цепи и, образуя цепь для тока короткого замыкания, создает условия для отключения силового источника тока 14 по прямому току.

С возрастанием тока во вторичных цепях предохранители 9 сгорают, и ионизированная плазма с большой скоростью вырывается из предохранителя через отверстие, делая воздушный зазор между электродами рогового разрядника 10 токопроводным.

Между этими электродами возникает дуга и ток, минуя вторичные цепи после предохранителя 9, уходит к внутреннему заземляющему контуру 3, и через реле тока 6 к наружному заземляющему контуру 4. Повреждение локализуется и имеет весьма малые размеры.

Устройство по второму варианту обладает более высокой надежностью и быстродействием и работает следующим образом.

При прохождении тока короткого замыкания через трансформатор 15 индуктируемое во вторичной обмотке напряжение подается на управляющий электрод тиристора 16, который открывается и пропускает ток непосредственно к исполнительным органам 8. Дальнейшее отключение электроустановки происходит так же, как в первом варианте. Быстродействие достигается за счет исключения времени срабатывания реле тока 6 и их повторителей (на чертеже не показаны).

Надежность работы этого устройства выше, т. к. оно срабатывает даже в случае шунтирования реле тока между заземляющими контурами, когда реле тока не срабатывает.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты электроустановок, содержащее оперативный источник постоянного тока для вторичных цепей, предохранители, внутренний и наружный заземляющий контуры и подключенные в рассечках между упомянутыми контурами реле тока, связанные с исполнительными органами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, между отрицательным по752605 люсом оперативного источника постоянного тока и внутреннм заземляющим контуром дополнительно включен диодный блок, а на предохранителях вторичных цепей установлены роговые разрядники, одним электродом соединенные с плавкой вставкой предохранителя, а другим — с внутренним заземляющим контуром.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты и обеспечения ее резервирования, последовательно с диодным блоком дополнительно включен трансформатор тока, вторичная обмотка которого присоединена к управляющему электроду и катоду вновь введенного тиристора, включенного между положительным полюсом оператив5 ного источника постоянного тока и исполнительными органами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грубер Л. О. и др. Электрические

10 станции и тяговые подстанции, М., «Энергия», с. 314 — 316, рис. 9 — 5, 9 — 6.

2. Авторское свидетельство СССР № 264516, кл. Н 02Н 7/22, 1970.

752605

Pun. Я

7г И

Составитель А. Обязуев

Редактор В. Девятов

Корректор О. Иоанесян

Техред А. Камышникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1460/13 Изд. № 404 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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