Устройство для защиты коммутационного аппарата и подводящих шин от короткого замыкания и затяжки срабатывания при коммутационных испытаниях Советский патент 1983 года по МПК H02H3/38 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электротехнического оборудования от междуфазных перекрытий дугой, в частности к испытательным стендам низковольтных электрических аппаратов на коммутационную способность и стойкость к большим токам к роткого замыкания. Известно защитное устройство от междуфазного перекрытия дугой и коротких за1уыканий низковольтных элек троустановок, содержащее измеритель ные блоки, включенные по концам защищаемого участка, пороговый и исполнительный элементы, выполненный в виде моста, два плеча которого об разованы CCIMKM разделенным на две части токопроводом защищаемого учас ка, а два других плеча моста образованы потенциометром с регулируемо средней точкой, а в диагональ моста включен исполнительный элементС Недостатком является то, что на. исполнительном стенде объекты испыгг танин часто сменяют друг друга. Поскольку они имеют разные параметры, перед испытанием приходится балансировать мостовую измерительную схему. Это вносит определенное неудобство при эксплуатации устройств Наиболее близкой к предлагаемой является дифференциальная защита с ,пуском по напряжению, содержащая ре ле тока и напряжения C2J. .Однако закоротка при испытаний ставится непосредственно на выводах испытуемого аппарата и места для / второго трансформатора тока здесь нет. Замена же закоротки громоздким закорачивающим устройством с трансформатором тока в эксплуатации не удобна, так как при этом пришлось бы ее монтировать и демонтировать очень часто. Цель изобретения - упрощение коммутационных испытаний. Поставленная цель достигается тем что в -устройстве для защиты коммутационного аппарата и подводящих шин от короткого замыкания и затяжки срабатывания при коммутационных испытаниях, содержащем комплект реле напряжения, обмотки которых включены последовательно с резисторами, и комплект реле тока, соединенные параллельно, замыкающие контакты которых включены в цепи исполнительного органа, параллельно каждому контакту коммутационного аппарата включены указанная последовательно соединенная обмотка реле напряжения и резистор, а обмотка реле тока с последовательно включенным Зс1мыкающим контактом соответствующего реле напряжения включена между полюсом того же контакта коммутационного аппарата и источником испытательного напряжения. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства защиты коммутационного аппарата, на переменном токе; на фиг. 2 - то же, на постоянном токе. Устройство содержит защитный автоматический выключатель 1, трехфазный понижающий силовой трансформатор 2, активные регулируемые нагрузочные сопротивления 3, токоподводящие шины 4, испытуемый аппарат 5 и закоротку 6, реле 7 напряжения образуют схему испытания. Обмотка реле 7 напряжения и резистор 8 включены параллельно контакту испытуемого аппарата 5. Замыкающий контакт 9 реле 7 включен в цепи обмотки реле 10 тока, замыкающие контакты 11 реле 10 тока включены в цепи исполнительного органа 12. В цепи питания включена индуктивная нагрузка 13. Устройство работает следующим образом. Стенд коммутационных испытаний на переменном токе имеет источник питания высокого напряжения. Это напряжение через защитный быстродействующий автоматический выключатель 1 с регулируемой выдержкой времени при отключении, необходимой для испытания аппаратов в условиях длительного протекания через них тока короткого замыкания, -например, при испытании на предельную коммутационную способность селективных выключателей или электрических аппаратов гна термическую стойкость к токам короткого замыкания, а так лее. для дли тельной выдержки аппарата под напряжением сразу же после отключения им тока короткого замыкания и через индуктивность 13 попадает на обмотки силового ионизительного трансформатора 2.. При нормально протекающем опыте короткого замыканияток во вторичной цепи трансформатора 2 течет через нагрузочные сопротивления 3 по шинопроводу 4, через замкнутые контакты испытуемого аппарата 5 и перемычку 6. При этом контакты 5 замкнуты, напряжение на обмотке реле 7 напряжения близко к нулю и оно не срабатывает. Его контакт 9 остается разомкнутым и реле 10 тока также не срабатывает. В этом случае из-за наличия перемычки 6 напряжение между фазами на выводах испытуемого аппарата близко к нулю и возникновение междуфазного перекрытия практически исключается. Опасность перекрытия возникает момент отключения цепи под током спытуемым аппаратом 5 или при его варии (выгорании контактов при отбросе или при недовключении их механиэмом, при перегорании биметалличе(5ких тепловых расширителей, гибких соединений и др.).

При расхождении контактов 5 под током на них возникает дуга, которая может вызывать как внутреннее, так и внешнее междуфазное перекрытие. При чиной перекрытия может служить и затяжка отключения на контактах 5. При появлении ее срабатывает реле 7 напряжения. При этом замыкается его контакт 9 и реле 10 тока, будучи запитано частью тока шинопровода 4, срабатывает, выдавая сигнал с помощь контакта 11 на независимый расцепив тель - исполнительный орган 12 , защитного автомата 1 для его отключения без установленной на нем выдержки времени. Собственное время отключения выключателя 1 около 15 мкс. При нормальной коммутации аппаратом 50 Гц время горения дуги на контактах 5 обычно не превышает 10 мкс, а время включенного состояния реле 10 тока 3-4 МКС. Независимы|1 расцепитель 12 срабатывает через 5-6 мкс после замыкания контактов 11. За 3-4 мкс он не успевает сработать и отключить защитный автоматический выключатель 1.

При возникновении аварии - междуфазного Перекрытия дугой или затяжки дуги на контактах 5 защита работает следующим образом. При появлении дуги на контактах 5 еще до

перекрытия срабатывает реле 7 напряжения и своим контактом 9 дает разрешение на срабатывание реле 10 тока. Оно срабатывает, так как при этом по токопроводящему шинопроводу 4 и сопротивлению 3 течёт ток короткого замыкания и обмотка 10, вклю.ченная параллельно этому участку цепи, запитывается частью тока Если при этом возникает внутреннее или

0 внешнее междуфазное перекрытие или затяжка дуги на контактах 5, то ток по шинопроводу 4 продолжает течь, реле напряжения и тока 7 и 10 остаются сработавшими до тех пор пока сработает независимый расцепитель 12

5 и выключатель 1 отключит аварийную цепь. Это отключение происходит без выдержки времени, заданной выключателю уставкой до начала опыта. После отключения цепи все элементы устройства защиты приходят в перво ачальное состояние и готовы к новому срабатыванию.

Предлагаемое устройство требует

5 для своего выполнения вместо двух громоздких трансформаторов тока, реле тока, промежуточного реле (дифференциальная защита) или два реле напряжения и два реле тока. При этом кроме защиты от междуфазных ду0говых перекрытий, дополнительно осуществляется защита и от затяжек срабатывания испытываемого аппарата.

О +

О -

ф

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА И ПОДВОДЯЩИХ ШИН ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ЗАТЯЖКИ СРАБАТЫВАНИЯ ПРИ КОММУТАЦИОННЫХ ИСПЬПГАНИЯХ, содержащее комплект реле напряжения, обмотки которых включены последовательно с резисторами, и комплект реле тока, соединенные параллельно, замыкающие контакты которых включены в цепи исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью упрощения коммутационных испытаний, параллельно каждому контакту коммутационного аппарата включены указанная последовательно соединенная обмотка реле напряжения и резистор, а обмотка реле тока с последовательно включенным замыкающим контактом соответствующего реле напряжения включена между полюсом того же контакта коммутационного аппарата и источником испытас о тельного напряжения. сд О)

ь