Способ защиты от дуговых и частичных разрядов Российский патент 2024 года по МПК H02H7/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам релейной защиты и автоматики комплектных распределительных устройств (КРУ) 6-10 кВ и предназначено для обнаружения неисправностей, приводящих к возникновению электрической дуги внутри шкафа КРУ и отключения цепей, в которых она возникла.

Уровень техники

Наиболее близким способом того же назначения, к заявленному изобретению по совокупности признаков, является способ дуговой защиты, в котором дуговая защита осуществляется путем фиксации световодом света электрической дуги и преобразования его посредством фотоэлектронного преобразователя в электрический аналог, при превышении порогового уровня которого, выключатель отключает силовую цепь шкафов КРУ (см. Пат. RU №2379811 C1 от 20.01.2010, Бюл. № 2), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится невозможность регистрации частичных разрядов и недостаточная эффективность защиты от дуговых разрядов.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат – повышение эффективности защиты оборудования от частичных и дуговых разрядов комплектных распределительных устройств.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем подачу акустического сигнала от комплектного распределительного устройства на чувствительный элемент и преобразование непрерывного сигнала в преобразователе, особенность заключается в том, что в качестве чувствительного элемента используют широкополосный микрофон, который присоединяют через аналогово-цифровой преобразователь посредством цифрового канала к серверу, включающему в себя анализатор сигнала, базу данных, базу знаний, подсистему принятия решений, которая соединена с базой данных и базой знаний с возможностью обмена с ними информацией о характеристиках сигналов, поступающих с анализатора сигнала комплектного распределительного устройства, а также ранее полученных характеристиках сигналов иных комплектных распределительных устройств, при этом преобразованный аналогово-цифровым преобразователем сигнал комплектного распределительного устройства, подают на сервер, где он обрабатывается анализатором сигнала, подаётся в подсистему принятия решений, подсистема принятия решений обменивается информацией с базой знаний и базой данных, сравнивает данные этих баз, и при выявлении предаварийного и аварийного состояния комплектного распределительного устройства отключает его от силовой цепи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена принципиальная схема, поясняющая способ защиты от дуговых и частичных разрядов, где: 1 – устройство защиты, 2 – чувствительный элемент (акустический датчик), 3 – комплектное распределительное устройство, 4 – преобразователь (аналогово-цифровой), 5 – вход устройства защиты, 6 – выход устройства защиты, 7 – цифровой канал, 8 – сервер, 9 – анализатор сигнала, 10 – база знаний, 11 – база данных, 12 – подсистема принятия решений, 13 – выключатель, 14 – силовая цепь.

Осуществление изобретения

Способ защиты от дуговых и частичных разрядов реализуется следующим образом. Акустический сигнал от работы комплектного распределительного устройства 3 поступает через вход устройства защиты 5 на чувствительный элемент 2, представляющий собой широкополосный микрофон, работающий в диапазоне частот от 100 Гц. Для преобразования непрерывного сигнала от чувствительного элемента 2 в цифровой код служит преобразователь 4 (аналогово-цифровой). Полученный цифровой код передается по цифровому каналу 7 на сервер 8. Поступающий на сервер 8 цифровой код обрабатывается анализатором сигнала 9, в котором производится удаление нежелательных составляющих сигнала. Обработанный сигнал от анализатора сигнала 9 поступает в подсистему принятия решений 12, к которой подключены база знаний 10 и база данных 11. База знаний 10 служит для хранения информации о ранее полученных характеристиках сигнала работы комплектных распределительных устройств в нормальном, предаварийном и аварийном состояниях. База данных 11 служит для хранения информации о характеристиках сигналов, полученных от комплектного распределительного устройства 3. Подсистема принятия решений 12 обменивается информацией о полученном от анализатора сигнала 9 цифровом коде с базой знаний 10 и базой данных 11 и на основании сравнения информации производится выявление одного из состояний комплектного распределительного устройства 3: нормальное, предаварийное и аварийное. В случае возникновения предаварийного состояния (предпосылки возникновения частичных и дуговых разрядов) либо аварийного, подсистемой принятия решений 12 через выход устройства защиты 6 на выключатель 13 подается сигнал о нестабильной работе комплектного распределительного устройства 3. Реагируя на полученный сигнал, выключатель 13 отключает комплектное распределительное устройство 3 от силовой цепи 14.

Использование предлагаемого технического решения позволяет осуществлять непрерывный мониторинг работы комплектного распределительного устройства и его отключение от силовой цепи при возникновении дуговых и частичных разрядов.

По сравнению с прототипом, реализующего оптический способ выявления аварийной ситуации комплектного распределительного устройства при наличии дуги, предлагаемый способ защиты посредством использования широкополосного микрофона реализует акустический метод выявления аварийной ситуации до появления дуги, что позволяет предупредить повреждение оборудования.

Повышение эффективности защиты оборудования от частичных и дуговых разрядов подтверждается тем, что акустический метод выявления аварийной ситуации комплектного распределительного устройства позволяет зафиксировать возникновение частичных разрядов до появления дуги и защитить оборудование от повреждения и от частичных и от дуговых разрядов, а известный способ защиты – прототип выявляет аварийную ситуацию только при наличии дуги и не защищает от частичных разрядов.

Изобретение относится к способам релейной защиты и автоматики комплектных распределительных устройств (КРУ) 6-10 кВ и предназначено для обнаружения неисправностей, приводящих к возникновению электрической дуги внутри шкафа КРУ и отключения цепей, в которых она возникла. Технический результат – повышение эффективности защиты от частичных и дуговых разрядов комплектных распределительных устройств. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем подачу акустического сигнала от комплектного распределительного устройства на чувствительный элемент и преобразование непрерывного сигнала в преобразователе, особенность заключается в том, что в качестве чувствительного элемента используют широкополосный микрофон, который присоединяют через аналогово-цифровой преобразователь посредством цифрового канала к серверу, включающему в себя анализатор сигнала, базу данных, базу знаний, подсистему принятия решений, которая соединена с базой данных и базой знаний с возможностью обмена с ними информацией о характеристиках сигналов, поступающих с анализатора сигнала комплектного распределительного устройства, а также ранее полученных характеристиках сигналов иных комплектных распределительных устройств, при этом преобразованный аналогово-цифровым преобразователем сигнал комплектного распределительного устройства подают на сервер, где он обрабатывается анализатором сигнала, подаётся в подсистему принятия решений, подсистема принятия решений обменивается информацией с базой знаний и базой данных, сравнивает данные этих баз, и при выявлении предаварийного и аварийного состояния комплектного распределительного устройства отключает его от силовой цепи. 1 ил.

Способ защиты от дуговых и частичных разрядов, включающий подачу акустического сигнала от комплектного распределительного устройства на чувствительный элемент и преобразование непрерывного сигнала в преобразователе, отличающийся тем, что в качестве чувствительного элемента используют широкополосный микрофон, который присоединяют через аналогово-цифровой преобразователь посредством цифрового канала к серверу, включающему в себя анализатор сигнала, базу данных, базу знаний, подсистему принятия решений, которая соединена с базой данных и базой знаний с возможностью обмена с ними информацией о характеристиках сигналов, поступающих с анализатора сигнала комплектного распределительного устройства, а также ранее полученных характеристиках сигналов иных комплектных распределительных устройств, при этом преобразованный аналогово-цифровым преобразователем сигнал комплектного распределительного устройства подают на сервер, где он обрабатывается анализатором сигнала, подаётся в подсистему принятия решений, подсистема принятия решений обменивается информацией с базой знаний и базой данных, сравнивает данные этих баз, и при выявлении предаварийного и аварийного состояния комплектного распределительного устройства отключает его от силовой цепи.