Устройство для токовой защиты от короткого замыкания и перегрузки Советский патент 1985 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл релейной защиты распределительных электрических сетей, в частности су довых, от коротких замыканий. Известно устройство максимальной токовой защиты, предназначенные для защиты распределительных электрических сетей С1 В устройстве имеется канал короткого замыкания, отстроенный по току срабатывания от пусковых токов, и канал перегрузки,отстроенный от пусковых токов по времени. Это приводит к недбстаточной чувствительности устройства к дуговым коро- ким замыканиям с большим токоограничением. Наиболее близким к изобретению П.О технической сущности является устройство, содержащее измерительный преобразователь тока, пороговьй элемент, линейньй преобразователь тока с порогом, элемент времени, блок выдержки времени.с обратно зависимой характеристикой,исполнительный орган логические элементы . Недостатком известного устройства является низкая чувствительность при дуговых коротких замыканиях (к.з.), когда токи к.з. имеют значение, близкое к номинальному току защищаемого фидера. Это обусловлено тем, что устройство имеет по каналу к.з. малое время срабатывания (доли секун ды), но большой ток срабатьшания, ко торый может быть порядка 2-7 от номи нального значения тока фидера, а по каналу перегрузки ток срабатывания чаще всего примерно равен номиналБ кому току, но при этом время срабаты вания может составить десятки минут Целью изобретения является повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для токовой защиты от короткого замыкания и пере грузки, ; одержащее последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, линейный преобразователь тока в напряжение с порогом нечувствительности, блок выдержки времени с обратно зaвиcи oй характеристикой срабатывания, первый логический элемент ИЛИ и исполнительный opfaH, а также подключенные между выходом первичного измерительного преобразователя тока и вторым входом первого логического элемента ИЛИ, последовательно соединенные пороговый элемент, второй логический элемент ИЛИ и элемент вьщержки времени, введены блок контроля изоляции, три.логических элемента И, два логических элемента НЕ и дополнительный элемент выдержки времени, причем последовательно соединены г блок контроля изоляции, дополнительньй элемент вьщержки времени, первый логический элемент И, первый логический элемент НЕ, второй и третий логические элементы И, вькод второго логического элемента И через второй логический элемент НЕ подключен i второму входу первого логического элемента И, выход дополнительного элемента вьщержки времени подключен к второму входу третьего логического элемента И,выход которого подключен к второму входу второго логического элемента ИЛИ, а выход линейного преобразователя тока в напряжение с порогом нечувствительности подключен к второму входу второго логического элемента И. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 характеристика линейного преобразователя тока в напряжение с порогом нечувствительности . Устройство содержит первичный измерительный преобразователь Т тока, подключенный к пороговому элементу 2 и линейному преобразователю 3 тока в напряжение с порогом нечувствительности. Выходы элемента 4 вьщержки времени и блока 5 вьщержки времени с обратно зависимой характеристикой срабатывания подключены через первьй логический элемент ИЖ 6 к исполнительному органу 7. Блок 8 контроля изоляции через дополнительный элемент 9 вьщержки времени под1утючен к первому логическому элементу И 10. Второй 11 и третий 12 логические элементы И соединены последовательно. Первый 13 и второй 1А логические элементы НЕ включены на входах логических элементов И 11 и 10. Выход третьего логического элемента И 12 подключен к входу второго логического элемента ИЛИ 15. Блок 8 контроля может быть вьнтолнен, например, на основе контроля напряжения нулевой последовательности. Устройство работает следующим образом. Сигнал с измерительного преобразователя 1 поступает на пороговый элемент 2 и преобразователь 3. Сраба тывание порогового элемента 2 происходит при токах, превышающих (2-7) - номинальный ток защищаемого присоединения. С порогового элемента 2 сигнал через элемент ИЛИ 15 поступает на элемент 4 выдерж ки времени, а с последнего через выдержку, времени, составляющую как пра вило от 0,1 до 0,4 с (в зависимости от ступени селективности) через элемент ИЛИ 6 на исполнительный орган 7 который является выходом устройства. Порог нечувствительности преобразователя 3 настраивается обычно на срабатывание при токах, незначительно превышающих , При этом сигнал пропорциональньй току, поступает на блок 5, которьй обеспечивает в зависимости от его величины вьщерзкку времени от десятков и сотен минут до единиц секунд, С блока 5 сигнал после указанной вьщержки времени поступает через элемент ИЛИ 6 на испол нительный орган 7. Блок 8 контроля изоляции который может быть реализован на любом известном принципе, при отсутствии замьжания на землю (исправной изоляции) находится в несработанном состоянии, и поэтому элемент И 12 находится также в несра ботанном состоянии независимо от сос тояния элемента 11. При срабатывании блока 8 контроля изоляции и появлении в результате этого сигнала на вькоде элемента 9 выдержки времени до срабатывания преобразователя 3 элемент И 12 также не может сработать, так как оказьтается в сработанном состоянии элемент И 10, Если на выходе элемента 9 сигнал появляется раньше, чем на выходе преобразователя 3, то происходит блокирование на прохолодение сигнала через элемент И 12. Если, например, при возникновении другого к,3. в распределительном щите ток больше, чем порог нечувствительности преобразователя 3, на его выходе появляется сигнал, и затем, в результате того, что облако ионизированных газов и паров металла в области горения дуги захватьшает и части металлоконструкции распредщита, происходит снижение изоляции, срабатывает блок 8 контроля изоляции сигналом с выхода элемента И 11, который в этом случае успевает сработать до появления сигнала на выходе элемента 9, блокируется срабатывание элемента И 10. Поэтому на оба входа элемента И 12 поступают сигналы, приводящие к его срабатыванию, € выхода элемента И 12 сигнал через элемент ИЛИ 15 поступает на вход элемента 4 и с соответствующей вьщержкой време- . ни на исполнительный орган 7, Таким образом, при дуговых к.з,, сопровождакнцихся уменьшением сопротивления изоляции вследствие попадания плазмы дуги на металлоконструк-, ции, срабатывание защиты происходит с чувствительностью, определяемой пороговым элементом канала перегрузки и временем канала к.з., что снижает степень разрушения электроустановки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ, содержащее последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, линейный преобразователь тока в напряжение с порогом нечувствительности, блок выдержки времени с обратно зависимой характеристикой срабатывания, первый логический элемент ИЛИ и исполнительный орган, а также подключенные между выходом первичного измерительного преобразователя тока и вторым входом первого логического элемента ИЛИ,последовательно соединенные пороговый элемент, второй логический элемент ИЛИ и элемент выдержки времени, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены блок контроля изоляции, три логических элемента И, два логических элемента НЕ и дополнительный элемент вьщержки времени, причем последовательно соединены блок контроля изоляции, дополнител1 ный элемент вьщержки времени,первый логический элемент И,первый логический элемент НЕ,второй и третий логические элементы И,выход второго ло(Л гического элемента И через второй логический элемент НЕ подключен к второму входу первого логического элемента И, выход дополнительного элемента выдержки времени подключен к второму входу третьего логического элемента И, выход которого подключен к второму входу второго логического элемента ИЛИ, р1 а выход линейного преобразователя тоkj ка в напряжение с порогом нечувствительности подключен к второму входу а второго логического элемента И.