Устройство для защиты от токов короткого замыкания сети шахты с односторонним питанием и секционированной коммутационными аппаратами Советский патент 1989 года по МПК H02H7/26 H02H3/08 

с приводами отключения 4-6„ Каждый коммутационный аппарат снабжен блоком защиты 7 с датчиком тока 8, реле защиты 9, ключом 10, формирователем импульса П, реле угфавления 12 и вьтрямителем 13. Устройство осуществляет контроль величины тока в высоковольтной сети, формирует сигнал от

1453519

переднего фронта импульса тока короткого замыкания, который запрегдает отключение коммутационного аппарата, расположенного ближе К питающег-гу вводу, за исключением коммутационного аппарата, на отходящем присоединении которого имеет место короткое замьг- кание сети. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для организации защиты высоковольтной сети угольных шахт от токов короткого замьжаниЯо Цель изобретения- повьшение надежности и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит коммутационные аппараты 1-3 (Л 4 сл со сл дЭ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для организации защиты высоковольтной сети угольных шахт от токов короткого замыкания.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение надежности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг„2 - основные злементы данной структурной схем

Структурная схема устройства, (фиг.1) содержит коммутационные аппараты 1-3 с приводами отключения 4-6. Каждый коммута1щонный аппарат снабжен блоком 7 защиты с датчиком 8 тока, реле 9 защиты, ключом 10, формирователем 11 импульса, реле 12 управления и вьшрямителем 13.

Схема устройства приведенная на фиг.2, содержит резисторы 14 и 15, предохранитель 16, формирователь 11 импульса содержит дифференцирующую цепочку, состоящую из конденсатора 17 и резистора 18, диод 19 и усилитель 20.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все комму тационные аппараты 1-3 включены, и через них протекает номинальньй ток .нагрузки. При этом в цепи датчика 8 тока протекает переменный ток, пропорциональный величине тока в высоковольтной сети. Если в высоковольт- ной сети щахты имеет место замыкание например на выходе коммутационного аппарата 3, то ток на выходе датчика 8 тока всех блоков 7 защиты резко

возрастает и в десятки и сотни раз выше тока при номинальной нагрузке.

Q

5

5

Q

0

0

Параметры реле 9 защиты подбираются такими, что это реле срабатывает при протекании через коммутационный аппарат токов короткого замыкания и с течением времени порядка 100 мс происходит отключение коммутационного аппарата с помощью привода отключения 4 (5 и 6). В то же время на выходе каждого формирователя импульсов в блоках 7 защиты от переднего фронта импульса на выходе датчика 8 тока формируется импульс, который поступает на реле 12 управления блока 7 защиты предьщущего вышерасположенного к питающему вводу коммутационного аппарата. Выходная цепь данного реле, например замьжаклций контакт (ключ 10), шунтирует выход датчика

8тока данного блока защиты, запрещая срабатывание реле 9 защиты, за- счет подбора инерционности реле 9 защиты и реле 12 управления достигается приоритетное срабатьшание реле 12. При этом реле 12 должно иметь вьщержку на отключение порядка ЮОмс, в течение которых коммутационный аппарат 3 отключается, отключая от сети поврежденный участок высоковольт - ной сети.

Ксли в высоковольтной сети при нормальном режиме ее эксплуатации имеют место скачки тока, например, в результате пуска мощного электропотребителя, но при этом ток в сети ниже тока короткого замыкания, реле

9защиты в блоках 7 защиты коммутационных аппаратов 1, 2 и 3 не срабатывают, а импульс с выхода формирователя 11 импульсов поступает иа реле 12 блока защиты выперасположен- ного коммутационного аппарата, зап

рещая отключение последнего, который вследствие разброса параметров реле 9 защиты в противном случае мог сработать, если ток перегрузки соизмерим с током короткого замыкания, что привело бы к потере времени на восстановление электроснабжения при ложном отключении одного из коммутационных аппаратов.

На фиг.2 приведен пример реализации данной структурной схемы. Выход датчика 8 тока подключен к обмотке управления реле 9 заищты. В разрыв этой цепи включается низкоомное соп- ротивление 13, сигнал с которого поступает на усилитель, на схеме не указанный, и затем поступает на выпрямитель 13.

К выходу выпрямителя 13 подключен формирователь 11 импульса с RC-цепочкой. Положительный импульс при возрастании тока нагрузки в результате включения нагрузки или короткого замыкания в сети через диод 19 и уси- литель 20 поступает на реле 12 управления вышерасположенного блока 7 защиты. Для увеличения быстродействи этой цепи целесообразно выполнение ее на бесконтактных элементах.

Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах оговорено время срабатывания защиты от токов короткого замыкания до 100 мс. Это время срабатьшания имеют серийно выпускаемые нашей промьшшенностью ячейки типа РВД-6 и КРУВ-6. В серийно выпускаемых коммутационных аппаратах сигнал о срабатывании реле 9 защиты поступает не только на привод отклю- чения, но и на обмотку реле памяти (реле типа да-12), которое блокирует цепи включения коммутационного аппа- рата.

Как бьшо указано, реле 12 управления имеет вьщержку времени на отключение порядка 100 мс. Это связано с тем, что, если при протекании тока короткого замыкания не происхрдит аварийное отключение с помощью реле 9 запщты коммутационного аппарата. ш отходящем присоединении которого

5

0 5 о

Q

5

5

имеет место короткое замыкание, то запрет на отключение следующего, расположенного выше к питающему вводу коммутацио-нного аппарата снимается, размыкаются ключи 10 в блоках защиты и отключается следующий коммутационный аппарат, расположенный ближе к . питающему вводу. Если имеет место залипание ключа 10 блока 7 защиты, что может привести к отказу реле 9 защиты, так как его обмотка управления при этом зашунтирована малым сопротивлением 14, в цепь ключа 10 целесообразно включить, например, предохранитель 16, который с выдержкой 1- 5 мс при номинальном токе нагрузки перегорит и разорвет цепь, шунтирующую обмотку реле управления.

Таким образом, в результате короткого замыкания отключается только тот аппарат, на выходе которого имеет место короткое замыкание, что позволяет снизить износ привода и силовых контактов коммутационных аппаратов и повысить надежность запщты сети.

Формула изобретения

Устройство для защиты от токов короткого замыкания высоковольтной сети шахты с односторонним питанием и секционированной коммутационными аппаратами, содержащее на каждой секции датчик тока, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, реле защиты, выход которого подключен к приводу отключения, о Тнл и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, в калдую секцию дополнительно введены реле управления, формирователь импульса, ключ, первый вход которого подключен к второму выходу датчика тока, а второй вход подключен к выходу реле управления, выход ключа подключен к входу реле заш;иты, выход выпрямителя подключен к входу формирователя импульса, выход которого подключен к входу реле управления предыдущей секции, расположенной ближе к источнику питания.

Фив2