Устройство для защиты элементов подстанции от короткого замыкания Советский патент 1989 года по МПК H02H3/26 H02H7/22 

(Л

с

ел к

О5

оо

со

элементах, расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов, элементы Ш1К-НЕ 4 и 5, многовходовые элементы ИЛИ 6, 7 подключенные к выходам датчиков питаемых токопроводов, элементы НЕ 23 и элементы И 9, 10 по числу питаемых токопроводов, подключенные к выходу введенного мно- говходового элемента КПП, элементы ВРЕМЯ I1, двухвходовые элементы ИЛИ 12, элементы ПАМЯТЬ 13, последовательно включенные между элементами И

и измерительными органами. В режиме нагрузки двигателей подстанции контакты герконов датчиков разомкнуты, и схема в действие не приходит. При коротком замь1кании на шинах появляются сигналы на всех выходах датчиков включенных токопроводов. В результате на выходе элементов К 9 или И 10, подключенных к исполнительному органу 14, появляется сигнал, и последний отключает ввод питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты шин и элементов, к ним подключенных. Цель изобретения - повышение быстродействия, селективности и надежности. Устройство содержит датчик 1 тока на магнитоуправляемых элементах, расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов, элементы ИЛИ-НЕ 4 и 5, многовходовые элементы ИЛИ 6, 7, подключенные к выходам датчиков питаемых токопроводов, элементы НЕ 23 и элементы И 9, 10 по числу питаемых токопроводов, подключенные к выходу введенного многовходового элемента ИЛИ, элементы ВРЕМЯ 11, двухвходовые элементы ИЛИ 12, элементы ПАМЯТЬ 13, последовательно включенные между элементами И и измерительными органами. В режиме нагрузки двигателей подстанции контакты герконов датчиков разомкнуты и схема в действие не приходит. При коротком замыкании на шинах появляются сигналы на всех выходах датчиков включенных токопроводов. В результате на выходе элементов И 9 или И 10, подключенных к исполнительному органу 14, появляется сигнал, и последний отключает ввод питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты шин и элементов, от них отходящих, в частности электродвигателей.

Цель изобретения - повьш1ение быстродействия, селективности и надежност устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для защиты группы электродвигателей и шин, к которым они подключены; на фиг.2 - схема датчика.

Устройство содержит датчик 1 с маг нитоуправляемыми элементами (геркона- ми, магниторезисторами или магнитодио дами) и выходами 2 и 3, логические элементы ИЛК-НЕ 4 и 5 и ИЛИ 6 и 7, к входам которых подключены соответственно выходы 3, 2 и 2, 3 датчиков 1, расположенных в зоне действия магнитного поля отходящих токопроводов одноименных фаз, например питающие элек- тродвигатели 8, логические элементы И 9 и 10, подключенные выходами через элемент ВРЕМЯ 11 к двухвходовому элементу ИЛИ 12. Выходы элементов ИЛИ 12 подключены к элементам ПАМЯТЬ 13, а последний - к исполнительным органам 14-17 (действующим на выключатели 18-21 соответственно, которые подключены к шинам 22) и к элементам НЕ 23. Выходы элементов НЕ 23 подклю- чены ко всем элементам И 9 и 10, кроме тех двух, с выходами которых через элементы 11-13 они связаны. Входы одного из элементов И 9 (10) подключены

к выходу элемента ИЛИ-НЕ 4 (5) и к вы-, ходу 2 (3) датчика 1, расположенного в зоне действия магнитного потока фазы ввода питания с выключателем 18 и подключенного к входам остальных эле

j Q ,.

5

5

ментов И 9 (10), другой вход каждого из которых подключен к выходу элемента ИЛИ 6 (7), а третий вход - к выходу 3 (2) датчика 1 того двигателя, который отключается через этот элемент И.

Датчики 1 могут быть выполнены, например, на обычных герконах 24 и 25 с обмотками 26 и 27, включенными встречно и подключенными к источнику 28 постоянного тока и замкнутыми при обесточенном положении обмоток контактами 29 и 30 (фиг.2), к которым подключены элементы ПАМЯТЬ 31, запоминающие сигнал на 0,007-0,008 с. Чтобы герконы вьщавали сигнал в одну из полуволн переменного тока (а не в каждую полуволну), протекающего в токопроводе, вблизи которого они закреплены, на их обмотки подается постоянный ток, больший, чем амплитуда тока I номинальной нагрузки этого токопровода. Герконы срабатывают и размыкают замкнутые при обесточенном состоянии обмотки контакты. При увеличении тока в токопроводе вьш1е I один геркон замыкает контакты в положительную волну переменного тока (протекающего в токопроводе), а другой (полярность постоянного тока в обмотке которого противоположна полярности постоянного тока в обмотке первого геркона) - в отрицательную. При больших токах КЗ в токопроводе время замыкания может быть очень мало, поэтому и используются элементы ПАМЯТЬ 31.

Устройство работает следующим образом.

В режиме нагрузки двигателей подстанции контакты всех герконов коБ разомкнуты /(под действием постоянного тока в обмотках герконы сработали), и схема в действие не приходит о При пуске какого-того из двигателей в момент, когда замкнутся контакты геркона, вьщающие игнал на выходе 2 (3) датчика питающего ввода, замкнутся и контакты геркона, вы-: дающего сигнал на выходе 3 (2) датчика того двигателя, который запускается

В следующую полуволну переменного тока сигналы появятся - на выходах 3 (2) и 2 (3) этих дапчиков. Поэтому на выходах элементов И 9 и И 10 сигналов нет, и ни один из выключателей 18-21 не отключается о При выбеге двигателей нет сигналов на вьшодах 2 и 3 датчика ввода (тока на вьшоде нет)о Следовательно, нет сигналов и на выходах элементов К,

При КЗ, например, на выводах двигателя с выключателем 19 в положительную (отрицательную) полуволну пе10

ходах элементов И 9 и 10 сигнапов нет. Таким образом, устройство способно быстро выявить попреждекие на присоединениях и шинах, от которых они питаются, может быть использовано для защиты подстанций, гштающих любые двигатели переменного тока, и обладает повьш енной надежностью срабатывания.

Формула изобретения

15

I, Устройство для защиты элементов подстанции от короткого замыкания, содержащее датчики тока, вьтолненные на магнитоуправляемых элементах для установки в зоне действия магнитного поля токопроводов, отходящих и подходящих к шинам одноименных фаз, пер- 20 вьй элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам датчиков питаемьгх токопроводов одноименных фаз, первьп элемент ШШ-НЕ, подключенный к их вторым выходам, и по числу токопроводов

ременного тока замкнутся контакты гер- 25 исполнительные органы и элементы И, кона, выдающего сигнал на выходе 2 (3) оД э которых подключен к элемен- датчика.токопровода с выключателем ту ИЛИ-НЕ и к первому выходу датчика питающего ввода, к которому под- ключенЬ остальные элементы И, подклю- ченныо еще и к первому элементу ИЛИ и к вторым выходам соо-тветствующих датчиков питаемьгх токопроводов, отличающееся тем, что, с целью пов ш1ения быстродействия, селективности и надежности, в него дополнительно введены второй элемент ИЛИ- НЕ, подключенный к первым выходам датчиков питаемых токопроводов, элемент

19, герконов, выдающих сигнал на выходе 3 (2) датчиков токопроводов остальных включенных двигателей (они перешли в режим генераторов) и токо- проБода ввода. Тогда на выходах элемента ИЛИ 7 (6) и элемента И 10 (9), подключенного к исполнительному органу 15 (через элементьг 11-13), появляются сигналы. Элемент ВРЕМЯ 11 сравнивает длительность t. сигнала на вьг35

ходе элемента И 10 с временем t 0,005-0,009 с, на нем установленным (время совпадения фаз) Если t, Г, то элемент П запускает эле-г мент ПАМЯТЬ 13 (который запоминает сигнал на время, достаточное для отключения выключателя), а последний за40

И, подключенный к второму выходу датчика питающего ввода и к введенному элементу ИЛИ-НЕ, многовходовой элемент ИЛИ, подключенный к вторым выходам датчиков питаемьгх токопроводов, элементы И по числу питаемых токопро50

пускает исполнительный орган 15 и эле- д5 водов, подключенные к вьгходу введен мент НЕ 23, блокирующий работу всех

элементов 12, кроме того, от которого он сам получил сигнал„ Выключатель 19 отключает поврежденный двигатель.

При КЗ на шинах 22 появляются сигналы на всех выходах 2 или 3 датчиков 1 включенных токопроводов„ В результате на выходе элементов И 9 или 10, подключенных к исполнительному органу 14, появляется сигнал, и последний отключает ввод 18 питания (в случае наличия очень мощных двигателей для уменьшения разрушений может быть подан сигнал и на их отключение). На вы55

ного многовходового элемента ИЛИ и второму выходу датчика питающего вво да, элементы ВРЕМЯ, двухвходовые эле менты ИЛИ, элементы ПАМЯТЬ, последовательно включенные между элементами И и исполнительнЕ ми органами, элемент НЕ для каждого питаемого токопровода, входом подключенный к выходу введенного элемента ПАМЯТЬ, а вы ходом - к входам элементов И всех то копроводов, кроме своего,

2о Устройство по п. 1, о т л и ч ю щ е е с я тем, что каждый датчик тока выполнен в виде дкух герконов с

10

6

ходах элементов И 9 и 10 сигнапов нет. Таким образом, устройство способно быстро выявить попреждекие на присоединениях и шинах, от которых они питаются, может быть использовано для защиты подстанций, гштающих любые двигатели переменного тока, и обладает повьш енной надежностью срабатывания.

Формула изобретения

I, Устройство для защиты элементов подстанции от короткого замыкания, содержащее датчики тока, вьтолненные на магнитоуправляемых элементах для установки в зоне действия магнитного поля токопроводов, отходящих и подходящих к шинам одноименных фаз, пер- вьй элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам датчиков питаемьгх токопроводов одноименных фаз, первьп элемент ШШ-НЕ, подключенный к их вторым выходам, и по числу токопроводов

25

35

40

И, подключенный к второму выходу датчика питающего ввода и к введенному элементу ИЛИ-НЕ, многовходовой элемент ИЛИ, подключенный к вторым выходам датчиков питаемьгх токопроводов, элементы И по числу питаемых токопро50

д5 водов, подключенные к вьгходу введен

55

ного многовходового элемента ИЛИ и к второму выходу датчика питающего ввода, элементы ВРЕМЯ, двухвходовые элементы ИЛИ, элементы ПАМЯТЬ, последовательно включенные между элементами И и исполнительнЕ ми органами, элемент НЕ для каждого питаемого токопровода, входом подключенный к выходу введенного элемента ПАМЯТЬ, а выходом - к входам элементов И всех токопроводов, кроме своего,

2о Устройство по п. 1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что каждый датчик тока выполнен в виде дкух герконов с

управляющими обмотками, подключенными встречно к источнику оперативного постоянного тока, и контактами,

ключенными к этому источнику и элементам ПАМЯТЬ, выходы которых служат выходами датчика.

Фиг. 2