Устройство автоматического включения коммутационного аппарата Советский патент 1985 года по МПК H02H3/00 H02H3/06 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматизации управления высоковольтными распределительными сетями шахты, кроме того, может быть использовано в системах электроснабжения шахт с неселективной максимально-токовой защитой.

Известно устройство автоматичес кого восстановления сети электроснажения, которым снабжен каждый коммутационный аппарат в сети электроснабжения шахты, включаюш;ее реле минимальной эащиты по напряжению, лятчик максимальной токовой защиты

узел автоматического повторного включения, содержащий реле памяти максимальной токовой защиты, замыка ;:кдий контакт кнопки рзгчной деблокировки, замыкающий контакт реле памяти максимальной токовой защиты и ламыкающий контакт автоматической деблокировки, причем в узле автоматического повторного включения цепь включения реле памяти максимальной токовой защиты образована замыкающи контактом датчика максимальной токовой защиты, а цепь отключения (деолокировки) - параллельно соединенными замыкающими контактами автомаi-ической деблокировки и кнопки ручной деблокировки lj .

Недостатком данного устройства является его низкая надежность ввиду того, что при коротком замыкании в сети после фидерной ячейки, питающейся через секционную ячейку на подстанции, последняя автоматически не включается, т.е. имеет место неполное восстановление отключенной сети. Кроме того, в данном устройстве существует возможность повторной подачи напряжения на учас ток с коротким замыканием.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является yci- ройство автоматического включения K мутационного аппарата, содержащее две шины питания, реле минимальной защиты по напряжению, датчик максимальной токовой защиты, два входа и два выхода внешней деблокировкк, замыкающий контакт реле блоировки дистанционного управления и узел автоматического повторного включения с реле памяти максимальной токовой защиты, кнопку ручной деблокировки, двумя замыкающими и двумя

506883

размыкающими контактами реле памяти максимальной токовой защиты, два размыкающих контакта реле блокировки дистанционного управления, замыкающий контакт датчика максимальной токовой защиты 2J .

Недостатком данного устройства является его относительно низлая надежностЬд обусловленная тем, что

10 высоковольтная распределительная сеть шахты, как правилоj состоит из нескольких последовательно соединенных коммутационных аппаратов и при возникновении короткого sai-fcri.S кания на о-7ходящем присоь-ДИг еьии одного из аппаратов5 другие, вследствие неселективности защиты, о чем вьше было сказано, отключаются по причине срабатывания датчика

20 максимальной токовой .с. Однако в ряде случа в всл.:Дс;ир1е того, что ком1- утадиоиные аппараты могут быть лагуржены неравнозначно, один или несколько из них последовательно со5 единенньпс отключаются по причине срабатывания не датчика максимальной токовой защиты, а вследствие срабатывания реле минимальной защиты по напряженшо,

Q В данном случае при автоматическом восстановлении сети электроснабжени ;; случае развала ее в результате .(ороткого замыкания энергоснабжение восстановится лишь до коммутационного аппарата (из числа последовательно включенных), которьй отключается по причине срабатывания реле минимальной за1читы по напряжению, в то время как короткое замыкание имеет место на отходящем присоединении нюкерасположенного коммутационного зчпарата.

11ель изобретения - повьшгение надежности устройства автоматического

восстановления электросети.

Поставленная цель достигается

тем, что устройство автоматического включения коммутационного аппарата, снабженного реле минимальной защиты

по напряжению, датчиком максимальной токовой защиты и реле блокировки дистанционного управления, содержащее

два входа и два выхода цепей внешней деблокировки, две шины питания, реле памяти максимальной токовой защиты .с двумя заг-шжающими, и двумя размыкающими контактами и конденсатором, размыкающий контакт реле блокировки дистанционного управления, замыкающий контакт датчика максимальной токовой защиты и кнопку ручной деблокировки, при этом первая шина питания через размыкающий контакт реле памяти максимальной токовой защиты подключена к первой обкладке конденсатора и через последовательно включенные замыкающий контакт датчика максимальной токовой защиты и первую обмотку реле памяти максимальной токовой защиты - ко второй обкладке конденсатора и второй шине питания, которая через кнопку ручной деблокировки подключена к первой клемме размыкающего контакта реле блокировки дистанционного управления и через вторую обмотку и первый замыкающий контакт реле памяти - к первой шине питания, первый выход цепи внешней деблокировки подключен к первой клемме второго замыкающего контакта реле памяти, выходы цепи внешней деблокировки подключены к входам цепи внешней деблокировки аппарата, расположенного ближе к источнику коммутируемого напряжения, дополнительно снабжено вторым размыкающим контактом реле блокировки дистанционного управления и двумя перекидньми ключа ми реле минимальной защиты по напряжению, причем первый вход цепи внешней деблокировки через замыкающий контакт первого перекидного ключа подключен ко второй шине питания и через размыкающий контакт первого перекидного ключа - к первому выходу цепи внешней деблокировки, второй вход цепи внешней деблокировки через замыкающий контакт второго перекидного ключа подключен ко второй клемме первого размыкающего контакта реле блокировки дистанционного управленияJ а через размыкающий контакт второго перекидного ключа BTopovry выходу цепи внешней деблокировки,, который через второй разтцкямш.нй ко Ггак: реле блокировки дистанционного управления подключен к второй лч.пемкс замькающего контакта рел памяти аксималъной токовой защиты . На чертежа п гизедены устройство автоматн--:.:кого включения коммутациопкогс э:;:1;а зтэ и схема соединения Ko; ::i7fSiUHOHHbix аппаратов на ---г jjv:-н .. jip, слройС ВО автоматического включения коммутационных аппаратов 2-5 содержит перекидные контакты 6 и 7 блока минимальной защиты по напряжению, реле 8 памяти максимальной токовой защиты с замыкающими 9 и 10 и размыкающими 11 и 12 контактами, размыкающие контакты 13 и 14 реле блокировки дистанционного управления кнопку ручной деблокировки 15, диод 16, резистор 17 и 18, конденсаторы 19 и 20, шины питания 21 и 22, выходы цепи внешней деблокировки 23 и 24, входы цепи внешней деблокировки 25 и 26, цепи отключения 27 и 28 коммутационного аппарата и замыкающий контакт 29 датчика максимальной токовой защиты 9. Коммутационный аппарат содержит выключатель 30, коммутирующий высоковольтную силовую цепь 31. Шина питания 21 через диод 16 и резистор 17 подключена к конденсатору 19 и первой обмотке реле 8 памяти максимальной токовой защиты и через замьжающий контакт датчика 29 максимальной токовой защиты и размыкающий контакт 12 реле 8 памяти максимальной токовой защиты подключена к шине питания 22. Шина питания 22 через замыкающий контакт 10 реле 8 памяти максимальной токовой защиты, зашунтированный резистором 18 и конденсатором 20, через вторую обмотку реле 8 и кнопку ручной деблокировки 15 подключена к шине питания 21, Выходы цепи внешней деблокировки 23 и 24 объединены последовательно включенными замыкающим контактом 9 реле 8 памяти максимальной токовой защиты и размыкающим контактом 13 реле блокировки дистанционного управления. Вход цепи внешней деблокировки 25 через замыкающий контакт перекидного ключа 6 подключен к шине питания 21, а через размыкающий контакт данного ключа - к выходу цепи внешней деблокировки 23. Вход внешней цепи деблоккровки 26 через последовательно включенные замыкающий контакт перекидного ключа 7, размыкающий контакт 14 реле блокировки дистанционного управления и кнопку ручной деблокировки 15 подключен к шине питания 21. В представленной схеме диод 16 препятствует разряду конденсатора 19 при снятии с устройства напряжения, резистор 17 ограничивает ток заряда конденсатора 19, контакты 10 и 12 реле 8 памяти максимальной токовой защиты служат для защиты обмоток дан ного реле от перегрузок, а резистор 18 и конденсатор 20 предназначен для обеспечения надежного переключения реле 8 при размыкании его контакта 10. Данные элементы являются для устройства автоматического включения коммутационного аппарата Сервисными и их работа ниже не рассматривается , Устройство работает следующим образом. При включении высоковольтных аппаратов 2-:5 высокое напряжение от внешней подстанции (на чертеже не юказано) поступает к потребителю ;подключенному к аппарату 5, на не показан). При этом конденсаторы 19 устройства 1 автоматического включения в коммутационных аппаратах 2-5 заряжаются до напряжения пигания. При возникнов€(нии короткого замыкания в высоковольтной сети, например на выходе аппарата 5, различные варианты отключения .высоковольтной сети. Рассмотрим два варианта, типичных для условий угольных шахт. Вариант 1. Все коммутационные аппараты нагружены равномерно и при юзникновеНии короткого замыкания ао всех этих аппаратах срабатывают датчики максимальной токовой защиты которые отключают данные коммутацио ные аппараты. Одновременно при замы :;ании контакта 29 датчика максималь ной токовой защиты конденсатор 19 разряжается через обмотку реле 8 па мяти максимальной токовой защиты и переводит данное реле в новое устой чивое положение. Размыкающий контак 11 реле 8 памяти включен в цепь питания блока включения коммутационно го аппарата и при его размыкании данная цепь обесточивается, делая невозможным включение коммутационно го аппарата. При переключении реле 8 в цепи автоматического восстановления замыкаются контакты 9 во всех коммутационных аппаратах. Затем начинается процесс автоматического восстановления высоковольтной сети. В коммутационном аппарате 2 включается блок минимальной защиты по напряжению (не показан), так как по условиям угольных шахт при возникновении в шахте короткого замыкания коммутационные 88 аппараты внешней подстанции не отключаются, а блок минимальной зашяты по напряжению включается при подаче на аяпарат высокого напряжения. Входы цепи внешней деблокировки 25 и 26 аппарата 2 подключаются к шинам питания 21 и 22 данного аппарата. В коммутационных аппаратах 3-5 контакты 9 реле 8 памяти максимальной токовой защиты замкнуты, а выходды цепей внешней деблокировки 23 и 24 этих аппаратов закорочены и подключены к входам 25 и 26 аппарата 2 через перекидные ключи 6 и 7 блоков минимальной защиты по напряя гнгао аппаратов 3 и 4, которые в данный момент отключены. При этом шины питания 21 и 22 коммутационного аппарата 2 замыкаются через контакт 9 реле 8 памяти максимальной токовой защиты нижерасположенного коммутационного аппарата 3, 4 или 5. Гфи этом через вторую обмотку реле 8 памяти коммутационного аппарата 2 протекает ток и данное реле занимает исходное состояние, при котором замыкается его контакт 11, разрешая включение коммутационного аппарата и с помощью устройства автоматического однократного повторного включения, входящего в состав коммутационного аппарата или ч(рез диспетчера производится его включение. При этом через выключатель 30 высокое напряжение от аппарата 2 передается на аппарат 3, в котором включается блок минимальной защиты по напряжению, переключаются его контакты 6 и 7, разрывая цепь между входом 25 и 26 коммутационного аппарата 2 и выходом цепи внешней деблокировки 23 и 24 коммутационного аппарата 4. При этом, аналогично случаю, описанному выте, шины питания 21 и 22 коммутационного аппарата 3 заьажаются через вторую обмотку реле 8 памяти макс}шальной токовой защиты в коммутационном аппарате 3 и замкнутый контакт 9 реле памяти нижерасположенного коммутационного аппарата 4 или 5, реле 8 при этом переключается, разрешая включение коммутационного аппарата 3. После его включения через его выключатель 30 высокое напряжение подается на коммутационный аппарат 4 и т.д. Процесс автоматического восстановления заканч шается после включения коммутационного аппарата 4, так как аппарат 5 имеет разомкнутые входы внешней деблокировки 25 и 26 и его реле 8 памяти не переключается. После окончания процесса автоматического восстановления от диспетчера или с помощью спе ;иального устройства, например реле времени, на реле блокировки дистанционного управления подается сигнал и это реле переключается. При этом размыкаются его контакты 13 и 14, исключая данный коммутационный аппарат 5 из цепи автоматического восстановления высоковольтной сети шахты вплоть до устранения замыкания и переключения реле блокировки дистанционного управления в исходное положение. Вариант 2, При возникновении короткого замыкания на выходе коммутационного аппарата 5 в аппаратах 3 и 4 не срабатывают датчики максималь ной токовой защиты, а в аппаратах 2 и 5 - срабатывают. При срабатьшании датчика максимальной токовой залщты в коммутационном аппарате 2 последний отключается и снимает Напряжение с аппаратов 3 и 4 и они также отключаются, но по причине срабатывания блока минимальной защиты по напряжению. В данном случае процесс автоматического восстановления высоковольтной сети протекает следующим образом. При наличии на аппарате 2 напряжения, перекидные контакты 6 и 7 переключаются, в результате чего его шины питания 21 и 22 подключаются к входам цепи внешней деблокировки 25 и 26. В коммутационных аппаратах 3 и 4, как было указано выш контакты 9 реле 8 памяти максимальной токовой защиты разомкнуты, однако в аппарате 5 этот контакт зам888кнут (сработал датчик максимальной токовой защиты), цепь питания.второй обмотки реле 8 памяти максимальной токовой защиты коммутационного аппарата 2 замкнута и реле 8 переключится, разрешая включение коммутационного аппарата- 2, После его включения происходит включение коммутацион ; ных аппаратов 3 и 4, так как в них реле памяти максимальной токовой защиты не сработало, и цепь включения аппарата не блокирована. Процесс восстановления завершается тем, что, как и в варианте 1, по спе1р1альной команде от диспетчера шш от реле времени срабатьгоает реле блокировки дистанционного управления, разрьшая цепь между выходами цепи автоиатического восстановления 23 и 24 коммутационного аппарата 5. Необходимость дайной операции вытекает из того, что после завершения процесса восстановления может иметь место новое замыкание силовой сети, например, на выходе аппарата 4 и без наличия в цепи восстановления размыкающего контакта 13 реле блокировки аппарат 4 включен иа неисправную высоковольтную сеть, что не допускается правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах. Положительный эффект от применения изобретения по сравнению с устройством, принятым за прототип, заключается в пов1двении надежности устройства, в результате чего сокращаются простои шахты из-за отсутствия электроэнерпш при неполном восстановлении высоковольтной сети шахты при ее отключении в результате короткого замыкания.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННОГО АППАРАТА, снабженного реле минимальной защиты по напряжению, датчиком максимальной токовой защиты и реле блокировки дистанционного управления, содержащее два входа и два выхода цепей внешней деблокировки, две шины питания, реле памяти максимальной токовой защиты с двумя замыкающими, двумя размыкающими контактами и конденсатором, размьжа ощкй контакт реле блокировки дистанционного управления, замыкающий контакт датчика максимальной токовой защиты и кнопку ручной деблокировки, при этом первая шина питания через размыкающий контакт реле памяти максимальной токовой защиты подключена к первой обкладке конденсатора и через последовательно включенные замыкающий контакт датчика максимАлькой токовой защиты и первую обмотку pefis памяти максимальной токовой - ко второй обкладке кон- денсатора и второй шине питания, которая через кнопку ручной деблокировки подключена к первой клемме размыкакяцего контакта релр блокировки дистанционного управления и через вторую обмотку и первый замыкающий контакт реле памяти - к первой шине питания, первый выход цепи внешней деблокировки подключен к первой клемме второго замыкающего контакта реле памяти, выходы цепи внешней деблокировки подключены к.входам цепи внешней деблокировки аппарата, расположенного ближе к источнику кoм fyтиpyемого напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно дополни(Л тельно снабжено вторым размыкающим с контактом реле блокировки дистанционного управления и двумя перекид- , ными ключами реле минимальной защиты по напряжению, причем первый вход цепи внешней деблокировки через замыкающий контакт первого перекидного ключа подключен ко второй шине питга01 ния и через размыкающий контакт перо вого перекидного ключа - к первому выходу цепи внешней деблокировки, OS второй вход цепи внешней деблокисг ровки через заг&псающий контакт втоОб рого перекидного ключа подключен ко второй клемме первого размыкающего контакта реле блокировки дистанционного управления, а через размыкающий Контакт второго перекидного ключа ко второму выходу цепи внешней деблокировки, который через вто.рой размыкающий контакт реле блокировки дистанционного управления подключен ко второй клемме замыкающего контакта реле памяти максимальной токовой защиты .