Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для быстродействующей защиты комплектных распределительных устройств внутренней и наружной установки КРУ (Н) от коротких замыканий (КЗ), сопровождаемых электрической дугой.
Известны технические решения аналогичного назначения по а.с. СССР N 997175, N 1043776, N 1111224, N 1656630 и N 851594, патент ФРГ N 1126011, патент Франции N 2087348.
Их общим недостатком является необходимость установки индивидуальных измерительных органов в каждой ячейке КРУ (Н), что, учитывая массовость подобных электроустановок в энергосистемах и промышленных предприятиях, является одним из препятствующих факторов при их внедрении. Так, в частности, требуются значительные аппаратурные затраты.
Наиболее близким по технической сущности решением (прототипом) является устройство централизованной дуговой защиты КРУ (Дуговая защита комплектных распределительных устройств. Информлисток N 347-90 Ростовского ЦНТИ).
В отличие от описанных выше решений в данном случае требуется только один измерительный орган, что упрощает его реализацию. Но вместе с тем для обеспечения селективности действия требуется контроль тока в своем присоединении. Это вызывает необходимость дополнительных связей между дуговой защитой и реле тока каждой ячейки, а также применение так называемой "логической дифзащиты шин". Для применения последней необходимы свободные замыкающиеся контакты р еле тока вводной ячейки и размыкающиеся контакты реле тока отходящих присоединений, а также соединение всех этих контактов между собой. При этом необходимо учитывать возможность подпитки по присоединениям с двигательной нагрузкой, что может вызвать отказ защиты на некоторое время. Возможно также перегорание цепей тока, идущих от трансформаторов тока (ТТ) к реле тока, что делает невозможным отключение только поврежденной ячейки, и в этом случае происходит отключение всей секции с поврежденной ячейкой.
Цель изобретения - упрощение, повышение селективности и надежности.
Цель достигается тем, что в устройство централизованной дуговой защиты электроустановок корпусной конструкции, содержащем фотодатчики, выходные органы по числу присоединений, элемент времени, логическую схему ИЛИ, пусковой орган, подключенный к трансформаторам тока вводной ячейки или к трансформаторам напряжения, дополнительно введены масштабный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, соединенные последовательно, каждый фотодатчик соединен последовательно с резистором, а последние соединены с дополнительным резистором, второй вывод которого подключен к первому полюсу источника опорного напряжения, а к его второму полюсу подключены вторые выводы фотодатчиков к обоим полюсам источника опорного напряжения подключены последовательно соединенные резисторы, средняя точка которых подключена к общей точке, пусковой орган соединен с разрешающим входом аналого-цифрового преобразователя и дешифратора, выходы дешифратора подключены к выходным органам, а также к входам логической схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом элемента времени, а его выход подключен к цепи отключения вводного и секционного выключателей.
Все элементы предлагаемого устройства известны в практике релейной защиты, но несмотря на это введение новых элементов и их взаимосвязи позволяют достичь новых качеств, недостижимых ранее в устройствах аналогичного назначения.
На чертеже показано предлагаемое устройство.
Устройство содержит фотодатчики 1-3, резисторы 4-9, масштабный усилитель 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, дешифратор 12, пусковой орган 13, логическую схему ИЛИ 14,орган 15 времени, источник 16 опорного напряжения, выходные органы 17-19.
В исходном состоянии (при отсутствии короткого замыкания через дугу) напряжение UАВ между очками А и В равно нулю, что достигается соответствующим выбором величины сопротивления резисторов 4-9. Пусковой орган находится в несработанном состоянии, что обеспечивает наряду с нулевым сигналом UАВ наличие во всех разрядах АЦП 11 нулевых сигналов, что воспринимается дешифратором как повреждение нулевой (несуществующей) ячейки. На выходе логической схемы ИЛИ 14 и элемента 15 времени имеются сигналы логического "0". Источник опорного напряжения генерирует заданное напряжение Uоп.
Фотодатчики размещены в отсеках ячеек отходящих присоединений и шинного моста.
При внешнем КЗ пусковой орган 13 обеспечивает пуск устройства, но его состояние не изменяется, так как состояние фотодатчиков не изменяется и, следовательно, остается неизменным напряжение UАВ = 0. Таким образом, состояние АЦП и дешифратора будет таким же, как и в предыдущем случае.
При внутреннем КЗ, сопровождаемом электрической дугой, происходит запуск устройства (пусковой орган 13 срабатывает) и изменяется, например, состояние фотодатчика 2, что вызывает появление выходного сигнала АЦП, цифровой эквивалент которого соответствует после преобразования дешифратором номеру ячейки, в которой установлен фотодатчик 2. Выбор резистора 1-3 обеспечивает различимость (возможность селекции) повреждения определенной ячейки. Одновременное повреждение двух и более ячеек, что возможно при развитии аварии, воспринимается устройством как повреждение секции и формирует сигнал отключения питающих присоединений (вводного и секционного выключателей).
Таким образом, предлагаемая схема позволяет уменьшить число измерительных органов; упростить реализацию устройства как за счет уменьшения числа комплектующих изделий, так и за счет применения законченных узлов; уменьшить число связей, что актуально при увеличении стоимости кабельной продукции; повысить селективность, так как устройство работоспособно и при перегорании от электрической дуги цепей тока отходящих присоединений; повысить надежность, так как отказ тока отходящих присоединений не вызывает отказа устройства.
Использование: релейная защита комплектных распределительных устройств внутренней и наружной установки от КЗ через электрическую дугу. Сущность изобретения: включение последовательно с фотодатчиками балластных резисторов, величина сопротивления которых выбирается специальным образом, что обеспечивает селекцию поврежденной ячейки с помощью аналого-цифрового преобразователя и дешифратора. 1 ил.
УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК КОРПУСНОЙ КОНСТРУКЦИИ, содержащее фотодатчики, выходные органы по числу присоединений, элемент времени, логическую схему ИЛИ, пусковой орган, подключенный к трансформаторам тока вводной ячейки или к трансформатору напряжения, отличающееся тем, что дополнительно введены масштабный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, соединенные последовательно, каждый фотодатчик соединен последовательно со своим резистором, а общая точка последних соединена с дополнительным резистором и входом масштабного усилителя, второй вывод дополнительного резистора подключен к первому полюсу источника опорного напряжения, а к его второму полюсу подключены вторые выводы фотодатчиков, к обоим полюсам источника опорного напряжения подключены последовательно соединенные резисторы, средняя точка которых подключена к общей точке, пусковой орган соединен с разрешающими входами аналого-цифрового преобразователя и дешифратора, выходы дешифратора подключены к выходным органам, а также к входам логической схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом элемента времени, а его выход подключен к цепи отключения вводного и секционного выключателей.
| Информлисток Ростовского ЦНТИ, N 347, 1990. |
