Устройство для защиты от обрыва фазных проводов в сетях напряжением 0,38 кв Советский патент 1986 года по МПК H02H5/10 

ч ления

ления

делителя частоты 7 блока управ- J распределителя 8 блока управ- , элемента И 9 блока управления.

Изобретение относится к релейной защите в электроустановках и, в первую о чередь, к устройствам защиты воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 кВ от обрыва одного или двух фазных проводов.

Цель изобретения - уменьшение потребления электроэнергии и расширение функциональных возможностей устройства путем выявления участка с оборвавшимися фазными проводами.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений блока управления, на фиг. 3 - временные диаграм- мы напряжений реагирующего органа при обрыве фазных проводов на участке в-д; на фиг, 4 - техническая реализация блока управления и коммутатора; на фиг, 5 - техническая реализа-г ция реагирующего органа.

В конце каждого ответвления воздушной линии установлены источники 1 тока непромьш1ленной частоты, коммутаторы 2, блоки 3 управления, состоящие из блока 4 контроля напряжения блока управлениЯу,формирователя 5 импульса сброса блока управления, задающего генератора 6 блока управления

триггера 10 и переключателя 11. I

Кроме того, в начале линии установлены исполнительный орган 12, трансформатор тока 13 (ТТНП) нулевой последовательности и реагирующий орган 14, состоящий из блока контроля 15 напряжения реагирующего органа формирователя 16 импульса сброса реагирующего органа, задающего генератора 17 реагирующего органа, делителя частоты 18 реагирующего органа, распределителя 19 реагирующего органа, элемента И 20 реагирующего органа, блоков фиксации контрольного тока; первого ответвления 21, второго ответвления 22, третьего ответвления 23, элемента ИЛИ 24, трансреактора 25, селективного усилителя 26, порогового элемента 27.

При подаче напряжения на ВЛ-0,38 с помощью исполнительного органа 12 одновременно получают питание реагирующий орган 14 и блоки 3 управления. На выходах блоков 4 и 15 контроля напряжения сигнал скачком возрастает до:значения логической единицы

5

0

5

0

5

0

5

0

5

(фиг. 2а и фиг. За), tfa выходах формирователей 5 и 16 импульса сброса появляется прямоугольный импульс (фиг, 26 и фиг. 36), устанавливающий делители частоты 7 и 18, распределители 8 и 19 и триггер 10 в нулевое состояние. Напряжение логической единицы на управляющих входах задающих генераторов 6 и 17 разрешает их работу. Они начинают синхронно вырабатывать прямоугольные импульсы по длительности в два раза меньше, чем выбранное время работы одного источника тока непромышленной частоты. Напряжения на выходах задающих генераторов показаны на фиг, 2в для блока управления, а на фиг, Зв - для реагирующего органа. Переключение делителей частоты 7 и 18 происходит по спаду прямоугольных импульсов, генерируемых задающими генераторами (фиг, 2г и фиг, Зг), Спад напряжения на выходах делителей частоты 18 и 7 переключает распределители 19 и 8, В итоге на выходах распределителя 19 и переключателя 11 появляются прямоугольные импульсы (фиг, Зд, е| ж, з и фиг. 2д), которые на одноименных выходах совпадают по моменту возникновения и длительности как для реагирующего органа, так и для блоков управления,

С выходов распредел1 теля 19 напряжение поступает на первые входы одноименных блоков фиксации контрольного тока 21. - 23, тем самым, блоки фиксации foKa подготовлены для выявления сигнала на непромышленной частоте от соответствующего источника тока,

Б блоках управления выход задающего генератора одновременно подключен и к входу триггера 10, переключение jKOTOporo происходит по нарастанию прямоугольных импульсов задающего генератора (фиг. 2е), Указанное напряжение поступает на второй вход элемента И 9 блока управления, на первом входе которого уже имеется напряжение, подаваемое со второго выхода распределителя 8 (фиг, 2д), Поэтому на выходе элемента И 9 появятся прямоугольные импульсы фиг, 2ж, Они расположены посередине импульсов 2д, а длительность их в, два раза меньше,

Это позволяет исключить ложную работу устройства, обусловленную характером обрыва проводов и временем реакции на сигнал селективного усилителя, так как смещение сигнала об обрыве проводов фиг. Зи, относительно напряжения фиг. Зе во всех случаях не выходит за пределы прямоугольного импульса фиг. Зе, используемого в качестве опорного.

Наличие напряжения на выходе элемента И 9 вызывает включение коммутатора 2 в момент и в течение времени, определяемого напряжением фиг, 2ж.

При исправных проводах линии каж- дьй источник 1 тока непромьшшенной частоты, подключаемый-коммутатором 2 к ВЛ-0,38, создает симметричную систему токов на непромышленной частоте Во вторичной обмотке ТТНП 13 сигнал об обрыве не индуктируется, а наличие напряжения только лишь на одном входе блоков 21 - 23 не приводит к их срабатыванию. Таким образом, в нормальном режиме линия находится под напряжением и снабжает электро- энергией потребителя.

В процессе эксплуатации возможны отключения линии. В этом случае исчезает напряжение на реагирующем органе и блоках управления. При включении линии скачок напряжения на выхдах блоков контроля напряжения приводит к появлению на выходах формирователей 5 и 16 импульса сброса, устанавливающего делители частоты 7 и 18, распределители 8 и 19 и триггер 10 в нулевое состояние. Следовательно, временное отключение линии не влияет на синхронность работы реагирующего органа 14 и блоков управления 3.

При обрыве одного или двух проводов сразу, например, на участке линии в-д (второй участок) и включении источника тока блоком управления данного ответвления симметрия контрольных токов в фазных проводах нарушается. ТТНП 13 выделяет сигнал, которьй, пройдя трансреактор 25, селективный усилитель 26, пороговый элемент 27, в виде прямоугольного импульса подается на вторые входы блоков фиксации контрольного тока. Триггер (элемент памяти) блока 22 переключается (фиг. Эк), а индикатор, индицирующий состояние блока, зажигается. Одновременно напряжение логической единицы подается на вход элемента ИЛИ 24 (фиг. 3л). Напряжение на выходе элемента И 20 возниАает тогда, когда на втором входе данного элемента появится напряжение логической единицы (фиг..3з), т.е. спустя некоторое время, необходимое для опроса всех блоков фиксации контрольного тока. В итоге исполнительный орган срабатывает и отключает поврежденную линию, но при этом сохраняют питание блоки фиксации контрольного тока. Они устанавливаются в исходное состояние после считывания информации эксплуатационным персоналом, нажатием на кнопку C6poc S. Работа устройства при повреждеНИИ первого участка (в-г) или третьего (б-е) протекает аналогично, но при этом срабатывают блоки фиксации контрольного ток-а соответственно 21 или 23. Если поврежден четвертый

участок (б-в), то нарушается цепь протекания KOHIрольного тока одновременно для двух источников, подключенных к первому и второму отйетвле- ниям. На подстанции срабатывают два

блока фиксации контрольного тока 21 и 22. При повреждении пятого участка (а-б) нарушается цепь питания всех источников контрольного тока, что вызывает срабатывание блоков 21 23 фиксации контрольного тока.

Применение предложенногс5 устройства позволит не только обеспечить условия безопасной эксплуатации линии, но и значительно снизить потреб

ление электроэнергии на создание контрольного тока при разветвленной воздушной линии, а также сократить время поиска места обрыва фазных проводов.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты от обрыва фазных проводов в сетях напряжением 0,38 кВ, содержащее источники тока непромьшшенной частоты, включенные в конце каждого ответвления между фазными проводами и землей, а также трансформатор тока нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирующий орган, состоящий из последовательно соединенных: трансреактора, селективного усилителя и порогового элемента, а также исполнительный орган, установленные в начале линии, отличающееся тем, что, с цЬлью уменьшения потребления электроэнергии и расширения функциональных возможностей устройства путем выявления поврежденного участка, в него введены дополнительно коммутаторы и блоки управления, установленные в конце ответвлений, каждый из которых состоит из триггера, переключателя, задающего ген ератора, делителя частоты, распределителя, элемента И, блока контроля напряжения, формирователя импульса сброса, при этом выход блока контроля напряжения соединен с управляющим входом задающего генератора, выход которого присоединен к установочному .входу делителя частоты и триггера, а выход указанного делителя частоты соединен через распределитель и контакты переключателя с входом элемента И, второй вход которого -подключен к выходу триггера, а упомянутый блок контроля напряжения, подключенный входом между двумя фазами сети и землей, своим выходом через формирователь импульса сброса соединен со сбросовыми входами делителя частоты, распределителя и триггера, а в реагирующий орган введены.дополнительно элемент ИЛИ, по числу ответвлений блоки фиксации контрольного тока, задающий генератор, делитель частоты, распределитель, элемент И, блок контроля напряжения, формирователь импульса сброса, причем выход блока контроля напряжения реаг ирующего органа соединен через формирователь импульса сброса реагирующего органа со сбросовыми входами делителя частоты и распределителя и с управляющим входом задающего генератора реагирующего органа, выход которого соединен через делитель частоты реагирующего органа с установочным входом распределителя реагирующего органа, выходы которого присоединены к первым входам соответствующих блоков фиксации контрольного тока, второй вход которых подключен к выходу порогового элемента, а выходы вновь введенных блоков фиксации контрольного тока

соединены через элемент ИЛИ с первым входом элемента И реагирующего органа, второй вход которого подключен к тактовому выходу распределителя реагирующего органа, а выход присоединен к- исполнительному органу,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фикса- ции контрольного тока состоит из последовательно соединенных элемента И, RS-триггера и индикатора, при этом выходом блока фиксации контрольного тока служит выход триггера.

УГ

п п п п п п п п п п п

Изобретение относится к области релейной защиты в электроустановках и, в первую очередь, к устройствам для защиты линий электропередачи напряжением 0,38 кВ от обрыва одного или двух фазных проводов. Цель изобретения - уменьшение потребления электроэнергии и расширение фу 1кцио- нальных возможностей устройства путем выявления участка с оборвавшимися фазными проводами. При обрыве одного или двух фазных проводов симмет-- рия контрольных токов в фазных проводах нарушается. Исполнительный орган срабатывает и отключает участок поврежденной линии, при этом сохраняют питание блоки фиксации контрольного тока. Использование устройства позволит не только обеспечить условия безопасной эксплуатации линии, но и снизить потребление электроэнергии на создание контрольного тока при разветвленной воздушной линии, а также сократить время поиска места обрыва фазных проводов. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. I (Л

Фмг.

к абтомату

4

Фиг.5