Устройство для защитного отключения в сети переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02H3/16 H02H7/00 

1 . 10 Изобретение относится к электротехнике, в частности к ступенчатым релейным защитам электрических систем Известны устройства для защитного отключения в сети переменного ToKaLI Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защитного отключения в сети переменного тока, содержащее измерительный блок, формирующий блок, исполнительный орган, выполненный на элементе ЗАПРЕТ, орган сигнализации о срабатывании защиты, логический элемент И, логический элемент НЕ, орган сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, моностабильный элемент, элемент задержки и орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, вызывающих его длительное срабатывание 2 . Устройство не допускает ложного срабатывания защиты при неисправностях в формирующем блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, при совпадении указанного режима с внешним коротким замыканием, которое вызывает срабатывание измерительного блока, при длительном появлении сигнала на выходе измерительного блока, вызванного неисправностями в его схе ме или невозвратом в исходное состоя ние пусковых реле после отключения вы ключателя на защищаемом объекте, и повторном его включении. Однако устройство не препятствует ложному срабатыванию релейной защиты при неисправностях в ее измерительно блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, что приводит к отключению неповрежденного элемента электрической системы. Вероятность неправильных действий возрастает для защит, имеющих несколько ступеней, например дистанционных, ступенчатых то ковых защит прямой или нулевой после довательностей, так как каждая ступе такой защиты имеет отдельный пусковой орган в ее измерительной части. Неисправность пускового органа любой ступени, вызывающая появление сигнала на его выходе, приводит к неправильному действию защиты в целом. Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации релейной защиты. Указанная цель достигается тем, что в устройство для защитного отклю чения в сети переменного тока, содержащее измерительный блок, выходом соединенный с входом формирующего блока, связанный через элемент задержки с органом сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, при этом выход формирующего блока подключен к входу моностабильного элемента и первому входу первого элемента И, выход которого соединен с органом си1- нализации о неисправностях в формирующем блоке, выход моностабильного элемента соединен с первым входом исполнительного органа, выход которого подключен к органу сигнализации о срабатывании защиты и к входу выключателя, а к второму входу первого элемента И подключен выход элемента НЕ, вход которого связан с выходом измерительного блока, введены дополнительный пусковой орган, пороговый элемент 2 и логический элемент ИЛИ, при .этом измерительный блок состоит из п отдельных пусковых органов по числу ступеней защиты, выходы которых соединены с входами соответствующих п логических органов, реализующих многоступенчатые по числу ступеней защить временные задержки формирующего блока, а входы порогового элемента 2 и логического элемента ИЛИ соединены с п выходами измерительного блока, причем выход элемента ИЛИ подсоединен к элементу задержки и входу элемента НЕ, а выход порогового элемента 2 подключен к второму входу исполнительного органа, при этом исполнительный орган выполнен в виде второго элемента И, На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Устройство для защитного отключения в сети переменного тока содержит измерительный блок 1, имеющий отдельные пусковые органы для каждой из ступеней защиты ПО,, ПО-,..., ПО, формирующий блок 2, имеющий отдельные логические многос упенчатые органы для каждой ступени защиты ЛО, Л02, ..., ЛОу,, реализующие временные задержки, исполнительный орган 3,выполненный на логическом элементе И, логический элемент И k, логический элемент НЕ 5, орган б сигнализации о срабатывании защиты, орган 7 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, моностабильный элемент (одновибратор) 8, элемент 9 задержки,

орган 10 сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, дополнительный чувствительный пусковой орган 11, пороговый элемент 2 12 и , логический элемент ИЛИ 13.

Устройство работает следующим образом.

При включенном положении выключателя защищаемого объекта, отсутствии авариинои ситуации и исправном состоя НИИ всех пусковых органов ПО, nO,j,, ..., nOyj и ДПО защиты сигналы на их выходах отсутствуют, следовательно нет сигналов на входах всех логичес, ЛОу, формиЛО,.. ких органов ЛО рующего блока,на входах элемента ИЛИ и порогового элемента ,2, .Отсутствуют сигналы на выходах элемента ИЛИ (cлeдoвaтeльнo нет сигнала о неисправ ности в измерительном блоке), порогового элемента 2 и формирующего блока. сигнала на входе элемента НЕ и втором входе элемента И, есть сигнал на выходе элемента НЕ и первом входе элемента И, но на выходе элемен та И и обоих входах исполнительного органа сигналы отсутствуют. Следовательно, нет сигналов и неисправностях в формирующем блрке и о срабатывании защиты. Защита не работает. п При исправном состоянии всех пуско вых органов защиты и наличии аварийной ситуации в зоне ее действия появляются сигналы на выходах хотя бы

двух пусковых органов; при замыканиях в зоне действия только последней сту- 35

пени работают два пусковых органа (ПОу и ДПО), при замыканиях в зоне действия предпоследней ступени работают три пусковых органа (П0у,, ПО, и ДПО), при замыканиях в зоне деист- 40 ВИЯ первой ступени работают все пусковые органы (ПО , ПО,..., ПОцИ ДПО), так как дополнительный пусковой орган имеет чувствительность не меньше, чем чувствительность пускового органа по- 45

следней ступени . Сигналы подаются хотя бы на два входа элемента ИЛИ и порогового элемента 2, хотя бы на один из логических органов формирующего блока, а следовательно, появля- 50 ются на выходах всех перечисленных элементов.

Сигнал с выхода формирующего блока защиты через моностабильный элемент подается на первый вход исполнитель- 55 ного органа, выполненного с помощью логического элемента И, и с выхода порогового элемента - 2 на его второй

вход. В результате этого появляется сигнал на выходе исполнительного органа, защита действует на отключение, выключатели защищаемого объекта и подается сигнал о ее срабатывании.

Сигнал о неисправности в формирующем блоке отсутствует, так как отсутствует сигнал на входе элемента И, связанного с выходом элемента НЕ. Си|-

При нормальной работе электричесиз пусковы органов защиты, вызывающих появление сигнала на его выходе, срабатывает логический элемент ИЛИ, элемент задержки и появляется сигнал о наличии неисправности в измерительном блоке. Если неисправность возникает в одном из основных пусковых органов ПО , П0,2.. ПОи , то срабатывает соответствующий логический орган защиты.

щего блока, который через моностабильный элемент поступает на первый вход исполнительного органа. Однако срабатывание защиты не происходит, так как не действует пороговый элемент 2, в результате чего отсутствует сигнал на втором входе исполнительного органа. Если неисправность возникает в дополнительном пусковом органе, то защита также не работает, так как в этом режиме отсутствуют сигналы на обоих входах исполнительного органа. Сигнал о неисправностях в формирующем блоке нал о неисправности, в измерительном блоке не появляется, так как после отключения выключателя возвращаются в исходное состояние пусковые органы и все остальные элементы схемы защиты, сработавшие при возникновении повреждения, а время действия элемента задержки превышает время работы последней ступени защиты. Если после отключения выключателя защищаемого объекта какие-либо пуско „,, «п,-..,. ,о.ог,м-гвпииг„-/ Rnr,. uo вые органы измерительного блока не возвратятся в исходное состояние, то сработает-элемент задержки и появится сигнал о неисправности в измерительном блоке. При повторном включении выключателя от АПВ защита работать не будет , так как исчезнет сигнал на выходе моностабильного элемента и первом входе исполнительного органа. 3 при невозврате одного из-русковых к н . --ij. у°°: . . -Щ органов пропадет сигнал и да втором его входе, связанном с выхЬдом порогового элемента 2. кой системы и неисправностях в одном появляется сигнал на выходе формирую1026225

8 данном случае не появляется в результате работы пусковых органов и отсутствия сигналов на одном или обоих входах элемента И. Для выполнения дополнительного чув- 5 ствий.

ствительного пускового органа не требуется введение каких-либо новых элементов, в схему защиты. В ряде случаев он может использоваться как групповой т.е. для защит присоединений одной системы или секции сборных шин. В качестве таких органов могут использоваться, например, для дистанционных защит - орган блокировки от качаний, реагирующий на появление несимметрии при коротких замыканиях, для ступенчатых токовых защит нулевой последовательности - орган, реагирующий на появление напряжения нулевой последовательности, для ступенчатых токовых защит прямой последовательности - , реагирующий на снижение напряжения, на появление напряжения обратной и нулевой последовательности.

Таким образом, повышается надежность работы ступенчатых релейных защит, которые в настоящее время имеют большой процент Тнеправильных дейдистанционных защит ЛЭП доля отказов в функционировании от общего числа срабатываний равняется k% (из них более 80 составляют ложные срабатывания, в то время как средний процент неправильных действий по всем типам релейных защит равен 0,3-0,4%.

Использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить ложные действия ступенчатых релейных защит при неисправностях в одном из пусковых органов ее измерительной части, вызывающих появление сигнала на его выходе. Вероятность появления неисправностей одновременно в двух или большем числе пусковых органов маловероятна. Предотвращение ложных действий защиты повысит надежность электроснабжения потребителей. Например, у трехступенчатых

D

««

IT

-a

КО