Устройство для направленной токовой защиты сети постоянного тока с емкостной нагрузкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьеюэ Советских

Социалистических

Республик о>792418 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 221178 (21) 2688289/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 3012д0. Бюллетень Но 48

Дата опубликования описания 30.1230 (51)М. Кл З

Н 02 Н 3/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 316..925(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Г. Слухаев и Н.Я. Шут (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА C Е«1КОСТНОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты от токов короткого замыкания электроэнергетических систем постоянного тока, в которых емкостной нагрузкой может быть аккумуляторная батарея в режиме подзаряда (в буферном режиме).

Известны устройства направленной токовой защиты j1), в которых исполь- 10 зуются датчики или реле, нечувствительные к прямым токам нормальных режимов и выдающие сигнал на отключение участка сети при изменении направления, тока на обратное в аварийных режимах. i5

Недостатком таких устройств является их несрабатывание при включении сети постоянного тока с емкостной нагрузкой на существующее короткое замы канне при полностью разряженной ак- 20 кумуляторной батарее.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство направленной токовой защиты сети постоянного тока с емкостной на- 25 груэкой (2).

Известное устройство содержит направленный датчик тока, установленный на границе защищаемого участка и подключенный через реагирующий орган. 30 замыкающий блок-контакт автоматического выключателя, элемент выдержки времени и выходной орган к автоматическому выключателю защищаемого участка сети.

Недостатком данного устройства является ложное срабатывание при малых токах нагрузки в электроэнергетической сети постоянного тока, где емкостной нагрузкой служит аккумуляторная батарея, работающая в буферном режиме, ток заряда которой может изменяться в широких пределах.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, путем исключения ложных срабатываний при малых токах нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для направленной токовой защиты сети постоянного тока с емкостной нагрузкой, содержащее направленный датчик тока, установленный на границе защищаемого участка, реагирующий орган,.подключенный через замыкающий блок-контакт автоматического выключателя, элемент выдержки времени и выходной орган к автоматическому выключателю, дополнительно снабжено вторым реагирующим органом, элементом сравнения, нуль-органом, элемен792418

15

ЗО

40

Формула изобретения

60 б5 том "Запрет", включенным между выходом направленного датчика тока и реа гирующим органом, причем вновь введенный реагирующий орган включен между выходом направленного датчика тока и элементом выдержки времени, элемент сравнения одним из входов подсоединен к зажимам источника постоянного тока, а другим к зажимам емкостной нагрузки, причем выход элемента сравнения через нуль-орган подключен к входу элемента "Запрет".

Функциональная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит направленный датчик тока 1, установленный на границе защищаемого участка, реагирующий орган 2, подключенный через замыкающий блок-контакт

3, автоматического выключателя, элемент выдержки времени 4 и выходной орган 5 к автоматическому выключателю 6. Элемент "Запрет" 7, включенный между выходом направленного датчика .тока 1 и реагирующим органом 2, дополнительный реагирующий орган 8, включенный между выходом направленного датчика тока 1 и элементом выдержки времени 4, элемент сравнения

9, один из входов которого подсоединен к зажимам источника постоянного тока 10, а другой вход подключен к зажимам емкостной нагрузки 11, причем выход элемента сравнения 9 через нуль-орган 12 подсоединен к входу элемента "Запрет" 7.

Устройство работает следующим образом.

При эксплуатационном. режиме, когда ток нагрузки через защищаемый участок может изменяться в широком диапазоне, на входы элемента сравнения 9 подаются сравниваемые напряжения с зажимов источника постоянного тока 10 и параллельно работающей аккумуляторной батареи 11, которые в данном случае равны. Поэтому на выходе схемы сравнения напряжение, равное разности этих двух напряжений, будет равно нулю.

Нулевой сигнал приводит к срабатыванию нуль-органа 12, который с помощью элемента "Запрет" 7 блокирует срабатывание реагирующего .органа 2, имеющего уставку срабатывания, соответствующую малым прямым токам нагрузки и ликвидирует ложную работу устройства при малых токах нагрузки.

Возникновение короткого замыкания на защищаемом участке приводит к появлению тока разряда (подпитки) аккумуляторной батареи, имеющего направление, обратное токам нагрузки и при достижении величины тока разряда, соответствующей напряжению срабатывания дополнительного реагирующего органа 8 происходит срабатывание устройства и отключение автоматического выключателя 6.

При включении источника постоянного тока 10 на существующее короткое замыкание и при разряженной аккумуляторной батарее под действием разницы напряжений, поступающих на элемент сравнения 9, — на его выходе присутствует сигнал, отличный от нуля, от которого нуль-орган 12 не срабатывает, разрешая работу реагирующему органу 2, поскольку в этом случае ток разряда (подпитки) аккумуляторной батареи 11 равен нулю, то сигнал на выходе датчика тока больше, чем напряжение срабатывания реагирующего органа 2, который срабатывает и через замкнувшийся блок-контакт 3 по истечению времени выдержки элемента выдержки времени 4, посредством выходного органа 5 отключает автоматический выключатель 6.

Таким образом, сравнивая напряжения на зажимах источника постоянного тока и аккумуляторной батареи с помощью элемента сравнения и осуществляя блокировку реагирующего органа, имеющего уставку срабатывания, соответствующую прямым токам нагрузки, протекающим через защищаемый участок, в том случае, если напряжения на входе схемы сравнения одинаковы, т.е. в случае параллельной работы двух источников, а также введение. дополнительного реагирующего органа, имеющего уставку срабатывания, соответствующую обратным токам, протекающим через защищаемый участок, позволяет исключить ложные срабатывания устройства в нормальных эксплуатационных режимах и,производить отключение источника постоянного тока в случае аварийных режимов, в том числе и ликвидацию короткого замыкания при включении на существующее к.з.

Устройство для направленной токовой защиты сети постоянного тока с емкостной нагрузкой содержащее направленный датчик тока, установленный на границе защищаемого участка, реагирующий орган, подключенный через замыкающий блок-контакт автоматического выключателя, элемент выдержки времени и выходной орган к автоматическому выключателю, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложных срабатываний при малых токах нагрузки, оно дополнительно снабжено вторым реагирующим органом, элементом сравнения, нуль-органом, элементом "Запрет", включенным между выходом направленного датчика тока и реагирующим органом, причем вновь введенный реагирующий орган включен между выходом направленного датчика тока и элементом выдержки времени, Составитель A. Обязуева

Редактор Л. Гольдина Техред Т,Маточка Корректор И. Муска

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9591/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а элемент сравнения одним из входов подсоединен к зажимам источника постоянного тока, а другим к зажимам емкостной нагрузки. причем выход элемента сравнения через нуль-орган подключен к входу элемента 3aпрет, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мещанинов Н.A. Автоматизация .электроэнергетических систем. Л., "Судостроение", 1970 °

2. Авторсксе свидетельство СССР

9 609169, кл. H 02 Н 11/00, 1978 °