Устройство для токовой защиты секции шин и питаемых присоединений Советский патент 1987 года по МПК H02H3/08 

11

Изобретение относится к области релейной защиты электрических систем и может быть использовано в качестве защиты шин 6-10 кВ и резервной защиты питаемых присоединений.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования путем увеличения чувствительности защиты.

На чертеже представлена схема сети и структурная схема устройства заняты для секции шин с тремя питаемым присоединениями .

На чертеже показаны следующие элементы электрической сети: секция 1 шин, защищаемая устройством, питающее присоединение 2, выключатель 3 питающего присоединения, трансформатор 4 тока (ТТ) питающего присоединения, питаемые присоединения 5-7, выключатели 8, 9 и 10 питаемых присоединений и ТТ 11, 12 и 13 питаемых присоединений.

Устройство для токовой защиты шин и питаемых присоединений состоит из датчика 14 тока питающего присоединения, вход которого подключен к ТТ 4 питающего присоединения, датчиков 15-17 тока питаемых присоединений, входы которых подключены соответственно к ТТ 11-13 питаемых присоединений, а выходы - к соответствующим входам первого максиселектора 18. При числе питаемых присоединений, отличном от трех, соответственно изменяется число датчиков тока питаемых присоединений и число входов первого максиселектора. Выход датчика 14 тока питающего присоединения подключен к входу первого измерительного блока 19 и первому входу второго максиселектора 20. Выход первого максиселектора 18 подключен к входу третьего измерительного блока 21 и входу преобразователя 22 уровня сигнала, выход которого соединен с вторым входом второго максиселектора 20. Выход первого измерительного блока 19 подключен к первому входу первого элемента И 23, выход третьего измерительного блока 21 подключен к первому входу третьего элемента И 24 и входу элемента НЕ 25, выход которого подключен к второму входу первого элемента И 23. Выход третьего элемента И 24 подключен к входу блока 26 задержки, выход которого подключен к входу блока 27 изменения уставки и первому

97232

входу четвертого элемента И 28, второй вход которого соединен с выходом первого измерительного блока 19, Выход блока 27 изменения уставки подключен к управляющему входу первого измерительного блока 19, выход четвертого элемента И 28 соединен с первым входом логического элемента ИЛИ

Q 29, к второму входу которого подключен выход первого элемента И 23, Выход элемента ИЛИ 29 подключен к входу первого исполнительного органа 30, выход которого подключен к первому

5 входу второго элемента И 31. Выход второго максиселектора 20 подключен к входу второго измерительного блока 32, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И 24 и

0 входу второго исполнительного органа 33, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 31, С выхода последнего сигнал поступает на отключение шин.

5 Устройство работает следующим образом.

Информационные параметры сигналов на выходах датчиков тока пропорциональны токам в соответствующих при0 соединениях и зависят от коэффициентов преобразования датчиков и ТТ. На вход первого измерительного блока 19 подается сигнал с выхода датчика 14 тока питающего присоединения ,

На вход третьего измерительного блока 21 подается сигнал с выхода

первого максиселектора 18.

I

0 На вход второго измерительного блока 32 поступает сигнал с выхода второго максиселектора 20, на входы которого подаются сигналы с выхода датчика 14 тока питающего присое5 динения и через преобразователь 22 уровня сигнала с выхода первого максиселектора 18,

Устройство настраивается следующим образом,

Q В режиме, когда блок 27 изменения уставки не функционирует, параметр срабатывания первого измерительного блока равен параметрам срабатывания второго и третьего измерительных

е блоков i

Коэффициент передачи датчика 14 тока питающего присоединения выбирается таким, что первый 19 и второй 32 Измерительные блоки не срабатыва5

ют от тока нагрузки в режимах без к, 3 о

Коэффициенты передачи датчиков 15 17 тока питаемых присоединений выбираются так, что измерительный блок 21 не срабатывает при протекании в питаемых присоединениях токов нагрузки при к.з. на шинах.

Коэффициент передачи преобразователя 22 уровня сигналов выбирается таким, что второй измерительный блок 32 не срабатывает при протекании в питаемых присоединениях токов, меньших токов срабатывания основных защит этих присоединений.

Блок 27 изменения уставки уменьшает параметр срабатывания первого измерительного блока 19 до значения, при котором он срабатывает при протекании в питающем присоединении токов, незначительно превышающих токи нормального рабочего режима.

При к.з. на шинах по питающему присоединению протекает ток к.з,, а по питаемым присоединениям - токи нагрузки. При этом на входы первого 19 и второго 32 измерительных блоков подаются сигналы, информационные параметры которых пропорциональны току к.з,, а на вход третьего измерительного блока 21 - сигнал, пропорциональный току нагрузки одного из питаемых присоединений.

Следовательно, в рассматриваемом режиме срабатывают первый 19 и второ 32 измерительные блоки и на их выводах появляются сигналы. Третий измерительный блок 21 не срабатывает и сигнал на его выходе и, следователь- но, на входе элемента НЕ 25 не появляется. Таким образом, на обоих входах первого элемента И 23 имеются сигналы, следовательно, на выходе этого элемента появляется сигнал, ко торьй через элемент ИЛИ 29 поступает на вход первого исполнительного органа 30, вызывая его срабатывание. Срабатывание второго измерительного блока 32 вызывает срабатывание второ

исполнительного органа 33. На оба входа второго элемента И 31 поступают сигналы, вызывая появление сигнала на его выходе и действие устройства на отключение шин.

При к.з. на одном из питаемых присоединений через питающее и поврежденное питаемое присоединение протекает ток к,з. Поэтому сигнал,

. о

10

15

25

порциональный току к.з., появляется на входе третьего измерительного блока 21, вызывая его срабатывание.

Появление сигнала на выходе третьего измерительного блока 21 приводит к исчезновению сигнала на выходе элемента НЕ 25 и, следовательно, на одном из входов первого элемента И 23, Поэтому даже при наличии сигнала на другом входе (при срабатывании первого измерительного блока 19 в случае близких к.з.) сигнал на выходе первого элемента И 23 не появляется и устройство не действует на отключение шин без выдержки времени.

При к.з, на питаемых присоединениях и протекании одного и того же тока по питающемл и поврежденному 2Q питаемому присоединениям информационный параметр сигнала на выходе второго максиселектора 20 равен информационному параметру сигнала на выходе преобразователя 22 уровня сигнала. Это определяется следующим. На входы второго максиселектора 20 поступают сигналы. Информационный параметр сигнала на первом входе равен параметру срабатывания второго измерительного блока 32, если в питающем присоединении протекает ток, значение которого равно току срабатывания защиты шин. Информационный параметр сигнала на втором входе равен параметру срабатывания второго измерительного блока 32, если в одном из питаемых присоединений протекает ток, равный току срабатывания устройства резервирования для данного питаемого присоединения.

Ток срабатывания устройства резервирования для питаемых присоединений значительно меньше тока срабатывания защиты шин. Поэтому при протекании одного и того же тока по питающему и одному из питаемых присоединений, в случае к.з. на питаемом присоединении информационный параметр сигнала на выходе преобразователя 22 уровня сигнала больше информационного параметра сигнала на выходе датчика 14 тока питающего присоединения. Следовательно, сигнал третьего измерительного блока определяется током в поврежденном питаемом присоединении.

Если ток к.з. больше тока сраба- тьгоания устройства резервирования для данного питаемого присоединения, то второй измерительный блок 32 сра30

35

40

45

50

55

батывает, вызывая срабатывание второго исполнительного органа 33 и одновременно подавая сигнал на один из входов третьего элемента И 24. На другой вход последнего также подан сигнал, поскольку третий измерительный блок 21 находится в сработанном состоянии, появляется сигнал и запускается блок 26 задержки По исте- .чении заданного времени, принимаемого больше максимального времени действия основных защит питаемых присоединений, в случае отказа выключателя или защиты поврежденного присоединения, на выходе блока 26 задержки появляется сигнал. Этот сигнал поступает на первый выход четвертого элемента И 28 и вход блока 27 изменения уставки, которьй уменьшает параметр срабатывания первого измерительного блока 19, Если ток в питающем присоединении больше значения, при котором первый измерительный блок 19 с уменьшенной уставкой срабатывает (это значение принимается исходя из условия отстройки от номинального рабочего тока), то на выходе первого измерительного блока появляется сигнал, поступающий на второй вход четвертог элемента И 28. На выходе последнего появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 29 поступает на вход первого исполнительного органа 30, вызьшая его срабатывание. Таким образом, срабатьшают оба исполнительных органа 30 и 33, и на оба выхода второго элемента И 31 поступают сигналы. На выходе второго элемента И 31 появляется сигнал и устройство действует на отключение шин, осуществляя резервирование отказов выключателей и защит питаемых присоединений.

Если при эксплуатационной проверке защит питаемых присоединений на вход датчика тока шин ошибочно подан ток, превышающий ток срабатывания защиты для соответствующего питаемого присоединения, то срабатывают третий 21 и второй 32 измерител ные блоки и с заданной вьщержкой времени на выходе блока задержки 26 появляется сигнал. При этом блок 27 изменения уставки уменьшает параметр срабатывания первого измерительного блока 19, Однако, поскольку и с уменьшенным параметром срабатывания первый измерит ел ь.ньй блок 19 не срабатывает от токов нормального рабо3397236

чего режима, то ложного действия на отключение шин не происходит.

Таким образом, в предлагаемом устройстве токи срабатывания блокировки для каждого питаемого присоединения определяются коэффициентами передачи соответствующих датчиков тока и параметром срабатывания тре0 тьего измерительного блока. Токи

срабатывания устройства резервирования определяются коэффициентами передачи датчиков, коэффициентом передачи преобразователя уровня сигналов

15 и параметром срабатывания второго измерительного блока. Поэтому ток срабатывания устройства блокировки может быть установлен меньшим тока срабатывания устройства резервирова0 ния, что обеспечивает повышение чувствительности зашиты шин.

Формула изобретения

25 Устройство токовой защиты секции шин и питаемых присоединений от короткого замыкания, содержащее датчики тока каждого из присоединений защищаемой секция шин, первый

30 максиселектор с числом входов по

числу датчиков тока питаемых присоединений, второй максиселектор с двумя входами, первый, второй и третий измерительные блоки, первый и второй

оц элементы И, элемент ИЛИ, блок задержки, первый и второй исполнительные органы, выход датчика тока питающего присоединения подключен к объединенным входу первого измерительного

40 блока и первому входу второго макси- селектора, выход которого подключен к входу второго измерительного блока, выход датчика тока каждого из питаемых присоединений подключен к соот g ветствующему входу первого максисе- лектора, выход которого подключен к входу третьего измерительного блока, выход первого измерительного блока подключен к первому входу первого go элемента И, выход третьего измерительного блока через последовательно включенньй элемент НЕ подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к входу первого исполнительного органа, выход первого исполнительного органа подключен к первому входу второго элемента И, выход которого является .выходом устройства, действующим на отключение секции шин, выход второго измерительного блока подключен к входу второго исполнительного органа, выход которого подключен к второму входу второго элемента и, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности функционирования путем увеличения чувствительности, в него дополнительно введены преобразователь уровня сигнала, блок изменения уставки, третий и четвертый элементы И, вход преобразователя уровня сигнала подключен к выходу упомянутого первого максиселектора, выход преобразователя уровня сигнала подключен к второму входу упомянутого второго максиРедактор И.Николайчук Заказ 4235/47

Составитель В.Молчанов Техред М.Ходанич

Тираж 617 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

397238

селектора, первьш вход третьего элемента И объединен с выходом третьего измерительного блока, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго измерительного блока, выход третьего элемента И подключен к входу упомянутого блока задержки, выход которого подключен к объединенig ным друг с другом первому входу четвертого элемента И и входу блока изменения уставки, выход которого подключен к вновь введенному управляющему входу первого измерительного

15 блока, второй вход четвертого элемента И объединен с первым входом первого элемента И, а выход четвертого элемента И подключен к второму входу упомянутого элемента ИЛИ.

Корректор В.Гирняк Подписное

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрической-системы, и может быть ис- .- пользовано в качестве защиты шин 6-10кВ и резервной защиты питаемых присоединений. Цель изобретения - повьш1ение наделшости функционирования путем увеличения чувствительности защиты. Устройство токовой защиты состоит из датчика 14 тока питающего присоединения и датчиков 15-17 тока питаемых присоединений. Выходы последних датчиков присоединены к входу первого максиселектора 18. Выход датчика 14 тока присоединен к второму максисе- лектору 20. Выходы максиселекторов функциона-пьно соединены с исполнительным органом 31. Повышение надежности функщюнирования достигается введением преобразователя 22 уровня сигналов, блока 27 изменения уставки, третьего и четвертого элементов И 24, 28. Последнее обеспечивает определение токов срабатывания блокировки для каждого питаемого присоединения коэффициентом передачи соответствующего датчика тока и параметром срабатывания третьего измерительного блока 21. А токи срабатывания резервной защиты определяются коэффициентами передачи датчиков тока, преобразователя 22 уровня и параметрами срабатывания второго измерительного блока 32.1 ил. (Л со со со ю со /Л7 0/ПКЛ.