Устройство для запрета автоматического повторного включения участков распределительной сети Советский патент 1986 года по МПК H02H3/06 

ком 41 опорного напряжения через четыре блок-контакта 57-60 выключателей 17-19, 11; входы 2-го ключевого элемента 43 - через три блок-контакта 57-59 выключателей 17 -19, входы 3-го ключевого элемен- 5 та 44 - через два блок-контакта 57 и 58 выключателей 17 и 18.

Выходы 51-56 ключевых элементов 42- 44 являющиеся выходами релейных элементов 48-50 включены в соответствующие

Изобретение относится к области релейной защиты и противоаварийной автоматики электрических сетей и может быть использовано в энергетических системах постоянного и переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности- устройства АПВ путем логического контроля состояния выключателей.

На чертеже изображена блок-схема пред- IQ цепи упраэления включением силовых выклю лагаемого устройства.чателей 17-19 параллельно элементам 38-

В качестве примера показан участок элект- 40 запрета. Точнее, выходы 51-53 1-го клю- рической сети с N 4 ступенями 1-4 чевого элемента 42 щунтйруют элементы 38- распределения энергии. На участке 5 (от 40 запрета выключателей 17-19, выходы генератора 6 до щин 7 установлен си- 54 и 55 2-го ключевого элемента 43 щун- ловой выключатель 8 с выдержкой вре- 15 тируют элементы 38 и 39 запрета выключателей 17 и 18, выход 56 3-го ключевого элемента 44 щунтирует элемент запрета 38 выключателя 17.

Предлагаемое устройство работает слеройства АПВ. На остальных ступенях рас- JQ дующим образом.

пределения (ступени 1 - от щин 7 доПри к.з. на максимально удаленной от

генератора ступени 4 распределения за выключателем 11 мгновенно (без выдержки времени) выключаются все стоящие силовые выключатели 17-19, 11 и замыкаются их

19 (в общем случае N-1 выключате- 25 блок-контакты 57-60, подключая источник лей) снабжены N-1 контрольной цепью, 41 опорного напряжения к входам схемы (а в данном примере 20-22) щунтирую- щей их контакты. Каждая из коктрольмени срабатывания и без цепей АПВ. На последней ступени 4 распределения (от щин 9 до нагрузки 10) также установлен выключатель 11, не имеющий управления от устшин 12 с нагрузкой 13), ступени 2 (от щин 12 до щин 14 с нагрузкой 15) и ступени 3 от щин 14 до щин 9 с нагрузкой 16) соответствующие силовые выключатели 17-

И 45 ключевого элемента 42. На выходе схемы И 45 появляется сигнал, включающий релейный элемент РЭ 48. Замыкаю щие контакты 51-53 (выходы ключевого элевыключатель 23 (24, 25) с замедлением на мента 42) замыкаются, шунтируют контакных цепей содержит последовательно соединенный вспомогательный автоматический

размыкание, реле 26(27, 28) максимального тока (РМТ) и активный резистор 29(30, 31). Размыкающий контакт 32(33, 34), РМТ 26(27, 28) и замыкающий контакт 35(36, 37) вспомогательного выключателя 23(24, 25) обты 32-34 реле РМТ 26-28 и контакты 35-37 вспомогательных выключателей 23- 25, разрешая тем самым АПВ силовых выключателей 17-19 неповрежденных участ„..ч..x...« 1.„.„....,-, -„ ков сети 1-3 независимо от состояния элеразуют элемент 38(39,40) запрета. Кроме ментов 38-40 блокировки., В результате си- того, устройство снабжено источником 41 ловые выключатели повторно включа- опорного напряжения, (N-1) ключевым элементом (в данном случае (N-1 3) 42(43, 44), каждый из которых состоит из последовательно соединенных логических схем И 40 45, 46, 47 и релейных элементов (РЭ) 48, 49, 50. Причем каждая схема И имеет от двух до N входов, в данном случае: 1-я схема И 45 имеет 4 входа, 2-я схема И имеет 3 входа, 3-я схема И 47 имеет 2 входа. Эти

входы являются входами соответствующих 45 деления отключится силовым выключате- ключевых элементов 42, 43, 44. Кроме того, лем 11,

каждый ключевой элемент имеет число вы-При КЗ ступени 3 (между выключаходов на единицу меньше, чем входов, телями 19 и 11) срабатывают мгновенно выполненных в виде замыкающих контактов, вышестоящие выключатели 17-19 и замыка- а в данном случае: 1-й ключевой элемент 42 ются их контакты 57-59. На выходе схеются и нагрузка 13, 15, 16 неповрежденных ступеней 1-3 распределения подключается к источнику электроэнергии.

Решение о включении выключателей неповрежденных фидеров принимается в данном случае практически мгновенно, .причем в отличие от известного устройства влияние нагрузки совершенно не сказывается. КЗ на рассматриваемой ступени 4 распреимеет три выхода 51-53 2-й ключевой элемент 43 имеет 2 выхода 54 и 55, 3-й ключевой элемент 44 имеет 1 выход 56. Входы каждого ключевого элемента 42-44 соединены с источником 41 опорного напряжемы И 46 появляется сигнал, включающий РЭ 49. Замыкающие контакты (выходы) 54 и 55 ключевого элемента 43 замыкаются, щунтйруют элементы 38 и 39 запрета, тем самым разрешая АПВ силовых выключатения через параллельно включенные размы-55 лей 17 и 18 неповрежденных участков 1

кающие блок-контакты выключателей от пер-и 2 сети независимо от состояния элеменвого до N 20. Таким образом, входы 1-готов запрета 38 и 39, а значит и реле

ключевого элемента 42 соединены с источни-РМТ 26 и 27 и вспомогательных выклюком 41 опорного напряжения через четыре блок-контакта 57-60 выключателей 17-19, 11; входы 2-го ключевого элемента 43 - через три блок-контакта 57-59 выключателей 17 -19, входы 3-го ключевого элемен- та 44 - через два блок-контакта 57 и 58 выключателей 17 и 18.

Выходы 51-56 ключевых элементов 42- 44 являющиеся выходами релейных элементов 48-50 включены в соответствующие

ментов 38-40 блокировки., В результате си- ловые выключатели повторно включа-

деления отключится силовым выключате- лем 11,

ются и нагрузка 13, 15, 16 неповрежденных ступеней 1-3 распределения подключается к источнику электроэнергии.

Решение о включении выключателей неповрежденных фидеров принимается в данном случае практически мгновенно, .причем в отличие от известного устройства влияние нагрузки совершенно не сказывается. КЗ на рассматриваемой ступени 4 распремы И 46 появляется сигнал, включающий РЭ 49. Замыкающие контакты (выходы) 54 и 55 ключевого элемента 43 замыкаются, щунтйруют элементы 38 и 39 запрета, тем самым разрешая АПВ силовых выключателей 17 и 18 неповрежденных участков 1

3

чателей 23 и 24. В результате силовых выключатели 17 и 18 повторно включаются и нагрузка 13 и 15 неповрежденных ступеней 1 и 2 распределения подключается к источнику энергии после незначительного перерыва в питании. Выключатель 19 остается в выключенном состоянии. После включения выключателей 17 и 18 ток генератора 6 начинает протекать по цепи 25-28-31. При этом, если

чае (при сохранении КЗ) реле РМТ 26 сработает, а его контакты 32 разомкнутся, чем будет достигнут запрет на срабатывание силового выключателя 17.

Рассмотрение режимов работы распределительной сети с использванием предлагаемого устройства АПВ показывает, что в отличие от известного устройства, которое зависит от тока нагрузки, и допускает возКЗ самоликвидировалось к этому моменту, можность неправильного запрещения АПВ

20

то реле РМТ 28 не срабатывает и его контакты 34, оставшиеся в замкнутом состоянии, сохраняют замкнутой цепь управления включением выключателя 19, благодаря чему последний включится. В противном случае реле РМТ 29 сработает, а его контакты 34 размыкаются, чем достигается запрет на срабатывание силового выключателя 19, затем отключается выключатель 25, фиксируя запрет.

При КЗ на ступени 2 между выключателями 18 и 19 мгновенно выключаются вышестоящие выключатели 17 и 18 и замыкаются их блок-контакты 57 и 58 (выключатели 19 и 11 . остаются включенными). При этом на выходе схемы И 47

ключевого элемента 44 появляется сигнал, 25 нальной надежностью, включающий РЭ 50. Замыкающие контакты 56 (выходы) ключевого элемента 44 замыкаются, шунтируют элемент 38 запрета, разрешая тем самым АПВ силового выключателя 17 неповрежденного участка 1 независимо от состояния элемента 38 запрета, а значит, реле РМТ 26 и вспомогательного выключателя 23. В результате силовой выключатель 17 повторно включается к источнику энергии после незначительного перерыва в питаний. После включения выключателя 17 ток источника 6 начинает протекать 35 по цепи 24-27-30. При этом если КЗ самоликвидировалось к этому моменту, то реле РМТ 27 не срабатывает и его контакты 33, оставшиеся в замкнутом состоянии, сохраняют замкнутой цепь управления вклю- . чением выключателя 18, благодаря чему последний включается. В противном случае (при сохранении КЗ) реле РМТ 27 срабатывает, а его контакты 33 размыкаются, чем дос- тигается запрет на срабатывание силового вынеповрежденных участков, предлагаемое устройство исключает это, благодаря проводимому им анализу состояния выклюателей с помощью быстродействующей комбинацион ной логической схемы. При этом разреше- 15 ние АПВ неповрежденных участков сети формируется не шунтирующей контакты силовых выключателей контрольной цепью, как в известном устройстве, а комбинационной логической схемой. За контрольной цепью остается лишь функция запрета включения АПВ поврежденного участка. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключена принципиальная возможность неправильного запрещения АПВ неповрежденных участков сети, т.е. оно обладает повышенной функциоФормула изобретения

30

Устройство для запрета автоматического повторного включения участков распредели- тельной сети, содержащей N последовательно соединенных выключателей отдельных ступеней распределения, начиная от генераторных шин, состоящее из (N-1) контрольных цепей, шунтирующих силовые контакты соответствующих выключателей, каждая из которых содержит последовательно соединенные резистор, реле максимального тока и вспомогательный выключатель с замедлением, на размыкание, причем цепь управления каждого выключателя содержит элемент запрета, состоящий из последовательно соединенных размыкающего контакта реле максимального тока и замыкающего контакта вспомогательного выключателя, отличающеключателя 18. Благодаря токоограничиваю- 45 ся тем, что, с целью повышения функциощему действию резистора 30, ток через выключатель 17 протекает настолько малый, что вызвать повторное отключение последнего не может.

При КЗ ступени 1 между выключателями 17 и 18 мгновенно выключается только один выключатель 17. Ток источника 6 начинает протекать по цепи 23-26-29. При этом., если КЗ самоликвидировалось, то реле РМТ 26 не сработает и его контакты 32, оставшиеся в замкнутом состоянии, сохраняют замкнутой цепь управления включением выключателя 17, благодаря чему последний повторно включается. В противном слунальной надежности путем логического контроля состояния выключателей, оно дополнительно снабжено источником опорного напряжения, (N-1) ключевыми элементами, состоящими из последовательно соединенных 50 логической схемы И и релейного элемента, имеющих от двух до N входов, которые являются также входами логических элементов И, причем источник опорного напряжения через размыкающие блок-контакты выключателей от первого до N-ro соединены с входами того же номера каждого ключевого элемента, релейные элементы снабжены выходами, представляющими собой за55

чае (при сохранении КЗ) реле РМТ 26 сработает, а его контакты 32 разомкнутся, чем будет достигнут запрет на срабатывание силового выключателя 17.

Рассмотрение режимов работы распределительной сети с использванием предлагаемого устройства АПВ показывает, что в отличие от известного устройства, которое зависит от тока нагрузки, и допускает возможность неправильного запрещения АПВ

нальной надежностью,

неповрежденных участков, предлагаемое устройство исключает это, благодаря проводимому им анализу состояния выклюателей с помощью быстродействующей комбинацион ной логической схемы. При этом разреше- ние АПВ неповрежденных участков сети формируется не шунтирующей контакты силовых выключателей контрольной цепью, как в известном устройстве, а комбинационной логической схемой. За контрольной цепью остается лишь функция запрета включения АПВ поврежденного участка. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключена принципиальная возможность неправильного запрещения АПВ неповрежденных участков сети, т.е. оно обладает повышенной функциодежностью,

Формула изобретения

нальной надежностью,

Устройство для запрета автоматического повторного включения участков распредели- тельной сети, содержащей N последовательно соединенных выключателей отдельных ступеней распределения, начиная от генераторных шин, состоящее из (N-1) контрольных цепей, шунтирующих силовые контакты соответствующих выключателей, каждая из которых содержит последовательно соединенные резистор, реле максимального тока и вспомогательный выключатель с замедлением, на размыкание, причем цепь управления каждого выключателя содержит элемент запрета, состоящий из последовательно соединенных размыкающего контакта реле максимального тока и замыкающего контакта вспомогательного выключателя, отличающе ся тем, что, с целью повышения функциональной надежности путем логического контроля состояния выключателей, оно дополнительно снабжено источником опорного напряжения, (N-1) ключевыми элементами, состоящими из последовательно соединенных логической схемы И и релейного элемента, имеющих от двух до N входов, которые являются также входами логических элементов И, причем источник опорного напряжения через размыкающие блок-контакты выключателей от первого до N-ro соединены с входами того же номера каждого ключевого элемента, релейные элементы снабжены выходами, представляющими собой за

1229877 56

мыкающие контакты, число которых на едини- ментов от первого до N-ro включены па- цу меньше входов ключевог о элемента, раллельно цепи запрета выключателей то- при этом замыкающие контакты релейных эле- го же номера.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной зашиты и противоаварийной автоматики электрических сетей в энергетических системах постоянного и переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В. Устройство исключает возможность неправильного запрещения автоматического повторного включения (АПВ) неповрежденных участков благодаря проводимому им анализу состояния выключателей с помощью быстродействующей комбинационной логической схемы, которая формирует разрешение на АПВ неповрежденных участков. Контрольная цепь при этом осуществляет только функцию запрета включения АПВ поврежденного участка. Устройство содержит N последовательно соединенных выключателей отдельных ступеней распределения, состояших из (N-1) контрольных цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные резистор 29(30, 31), реле 26 (27, 28) максимального тока и вспомогательный выключатель 23 (24, 25) с замедлением на размыкание, причем цепь управления каждого выключателя содержит элемент 38(39, 40) запрета, состоящий из последовательно соединенных размыкающего контакта 32 (33, 34) реле максимального тока и замыкающего контакта 35(36, 37) вспомогательного выключателя. Устройство, кроме того, содержит ис- точник41 опорного напряжения, (N-1) ключевых элементов 42, 43 и 44, состоящих из последовательно соединенных логических схем И 45, 46 и 47 и релейных элементов 48, 49 и 50, имеющих от двух до N входов. 1 ил. (Л ю N0 СО 00