Способ защиты электрической сети от короткого замыкания Советский патент 1983 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитам электрической сети от тока короткого замыкания.

Известен способ защиты электрических сетей от токов короткого замыкания, основанный на фиксации превышения допустимого предела ток в сети и отключения этой сети от источника электроэнергии. Этот способ используется в автоматических выключателях 1 ,

Недостатками этого способа защиты являются ниэкая помехоустойчивость и невысокая надежность, так как при таком способе невозможно отличить начало режима замыкани от режима пускового тока при подключении электродвигателей к сети в случае, если токи в указанных режимах примерно равны или даже просто соизмеримы по величине.

Известен также способ защиты электрических сетей от токов короткого замыкания, основанный на определении приращения тока в сети за заданные временные интервалы и отключении сети при превьшзении любым приращением наперед заданного допустимого значения 2.

Недостатком такого способа также являются слабая помехоустойчи вость и невысокая надежность защиты, заключающаяся в возможности срабатывания защиты при пусковых . токах, возникающих при подключении к сети электродвигателей, т.е. в большой вероятности ложных срабатываний.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу защиты электрической сети от короткого .замыкания путем измерения тока промышленной частоты защищаемой сети, сравнения его значения с заданным и отклю чения защищаемой сети при превышении контролируемым током заданного значения, дополнительно между искусственной нулевой точкой сети и нулевыми точками всех потребителей. пропускают оперативный ток частоты, отличной от промышленной, и контролируют его скорость изменения, а сигнал на отключение сети формируют при одновременном указанном превышении током промышленной частоты заданного значения и неизменном значении оперативного тока.

В качестве оперативного тока может быть использован постоянный ток, либо переменный ток непромышленной частоты (в зависимости от величин емкости сети относительно земли).

Функционирование способа базируется на том, что в режиме короткого замыкания для тока оперативно сигнала, подаваемого между искусственной нулевой точкой и нулевыми точками электрических машин, сопротивление в цепи протекания тока оперативного сигнала не изменяется по сравнению с существовавшим до наступления короткого замыкания. Для режима же пускового тока; возникающего при подсоединении к защищаемой линии электрической машины (электродвигателя), происходит изменение величины сопротивления в цепи протекания тока оперативного сигнала. Это объясняется тем, что подключаемый фидер (обмотки электрической машины в том числе) оказываются при включении выключателя, подключенными параллельно к сопротивлению уже подключенных ранее электрических машин либо образуют новую ветвь для протекания оперативного тока, если к генератору не был подключен ещё ни один двигатель.

Таким образом, при наступлении режима пускового тока имеется изменение обоих токов, а при наступлении режима короткого замыкания одного. Это дает возможность различить указанные режимы.

На чертеже дана электрическая схема устройства.

Устройство, реализующее способ защиты, содержит источник 1 оперативного Тока, датчик 2 оперативного тока, блок 3 дифференцирования, нуль-орган 4, логический элемент НЕ 5, логический элемент И 6, датчики 7 и 8 тока промышленной частоты, элементы 9 и 10 сравнения, блоки 11 и 12 уставки, логический элемент ИЛИ 13, блок 14 создания искусственной нулевой точки и, при необходимости, фильтры-пробки 15 на рабочую частоту сети (15-1, 15-2, .., 15-п) блоки 16 (16-1, 16-2,..., 16-h) отк31ючения.

В случае выполнения блоков 11 и 12 уставки в виде уставок производных между датчиками 7 и 8 тока и элементами 9 и 10 сравнения вводятся дифференцирующие блоки (не показаны). Один выход источника 1 оперативного тока через блок 14 искусственной нулевой точки подсоединен к трем фазам защищаемой сети, а второй его выход через датчик 2 тока оперативного сигнала .и фильтры-пробки (15-1, 15-2,..., 15-п) соединен с нулевыми точками электрических машин (17-1, 17-2, ..., 17-h), причем подсоединение к нулевой точке каждой электрической машины может быть либо непосредственное (как к 17-1), либо от одной нулевой точки к другой (как к 17-2,,.., IJ-hi. Последнее определяется, в

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСК СЕТИ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ путем rgn L Jb-j- измерения тока промышленной частоты защищаемой сети, сравнения его значения с заданным и отключения защищаемой сети при превышении контролируемым током заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно между искусственной нулевой точкой сети и нулевыми точками всех потребителей пропускают оперативный ток частоты, отличной от промышленной, и контролируют его скорость изменения, а сигнал на отключение сети формируют при одновременном указанном превышении током промышленной частоты заданного значения и неизменном значении оперативного тока. ж,.