Устройство для дифференциальной дуговой защиты ячеек комплектного распределительного устройства Советский патент 1990 года по МПК H02H7/22 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты ячеек комплектного распределительного устройства (КРУ) и комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) от дуговых коротких замыканий (КЗ) в них.

Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности защиты от дуговых коротких замыканий, возникающих в ячейке.

На фигс1 показано размещение фотодатчиков в отдельных ячейках ( отсеках) комплектного распределительного устройства, которое в данном случае состоит из трех ячеек; на

фиг.2 - измерительная и логические части устройства защиты.

Устройство дифференциальной дуговой защиты ячеек комплектного распределительного устройства 1 состоит из фотодатчиков 2-7, резистивных делителей 8 и 9, компараторов (пороговых элементов 10 и И, образующих первые схемы 12-14 сравнения, имеющих два выхода, фильтров (полосовых фильтров) 15-17, соединенных с входами вторых схем 18-20 сравнения, первой, второй и третьей логических схем И 21 - 23, первого элемента 24 задержки, логической схемы ИЛИ 25, второго элемента 26 задержки

2

СП

ю

00 д

Фотодатчики расположены внутри ячеек КРУ (КРУН) по два в каждой ячейке и соединены последовательно с фотодатчиками смежных ячеек. Цепи из последовательно включенных фотодатчиков включены параллельно между собой и с резисторами, образующими делитель напряжения. Фотодатчики и резистивный делитель напряжения об- разуют мост.

Схемы 12-1А сравнения, состоящие из компараторов 10 и 11, имеют первый и второй выходы,сигнал высокого уровня на которых появляется при по- ложительном и отрицательном входном сигнале соответственно.

В схему устройства защиты включены фильтры, которые выполнены полосовыми и настроенными на вторую гар- ионическую составляющую частоты сети что позволяет отстроиться от сигналов помех. В световом потоке электрической дуги содержится две основные составляющие: постоянная составляю- щая и вторая гармоника. Это дает возможность использовать данный информативный признак, присущий практически только световому потоку дуги, и выполнить защиту высокочувствитоль- ной и надежной.

При отсутствии дугового КЗ мог.т, образованный резистивным делителем и фотодатчиками, сбалансирован и сигналы на входах схем сравнения близки к ir/лю, а все схемы 12 - 14 сравнения находятся в несработанном состоянии и сигнал на их выходах рл вен нулю. Равны нулю также сигналы на выходах фильтров 15 - 17 и рых схем 18-20 сравнения, логических схем И 21-23, ИЛИ 25, элементов 24 и 25 задержки.

Рассмотрим работу устройства в различных режимах,

При возникновении КЗ, сопровождаемого дугой внутри ячейки КРУ, например, в средней ячейке (фиг01), проводимость датчиков 4 и 5 возрастает, что приводит к появлению положитель- ного сигнала TJ. и отрицатепыгаго сигнала U;., .Это вызывает срабатывание схем 12 и 13 сравнения и появле- ние0 на втором и первом выходах соответственно сигналов высокого уров- ня, что вызывает появление выходного сигнала на выходе логической схемы И 21 и ИЛИ 25 и отключение поврежденной ячейки, а спустя выдержку

времени 0,1-0,3 с, отключение вводимого выключателя,

Существует также и второй канал, обеспечивающий отключение поврежденной ячейки без выдержки времени, обрзованный третьей схемой И, на входы которой поступают сигналы с выходов схемы 13 сравнения защищаемой ячейки, вторых схем 18 и 19 сравнения защищаемой и смежной ячеек, контролирующих уровень второй гармонической составляющей светового потока, Это позволяет надежно отключить поврежденную ячейку даже при освещении фотодатчиков смежных ячеек, например, при осмотре0

Третий канал, образованный логической схемой II 22, позволяет отключить поврежденную ячейку с минимально возможной в данном случае выдержкой времени. На вход указанной схемы И подаются выходные сигналы с первог выхода схемы 13 сравнения и второй схемы 19 сравнения, т.е. в данном случае контролирует ся относительный уровень полного сигнала защищаемой и смежных ячеек, а также абсолютный уровень сигнала второй гармоники, Это позволяет осуществить защиту даже при выходе из строя фотодатчиков смежной ячейки или выводе ее из работы.

При возникновении дуги в других ячейках защита работает аналогичным

СПОСОбоМо

Таким образом, защита позволяет за счет дифференциального сравнения сигналов надежно выявить дуго- :юс: КЗ, повысить чувствительность за счет контроля смежных ячеек и конроля наличия второй гармонической сотавляющей.

Формула изобретения

а

1 о Устройство для дифференциально дуговой защиты ячеек комплектного распределительного устройства, содержащее фотодатчики для установки в каждой ячейке, первые схемы сравнени логические схемы И, элементы задержки, делитель напряжения из последова тепьно соединенных резисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, дополнительно введены фотодатчики по одному на каждую ячейку, первые выводы первой группы фото51

датчиков, расположенных в разных ячейках, подключены к первому вывод делителя напряжения, второй вывод которого соединен с вторыми выводами второй группы фотодатчиков, расположенных в соответствующих ячейках,, второй вывод каждого фотодатчика соединен с вторым выводом соответствующего фотодатчика смежной ячей- ки и подключен к входам соответст- вующего фильтра и первой схемы сравнения, вторые схемы сравнения, входы которых подключены к выходам фильтров, цепь отключения каждой защища емой ячейки, образованную первой и второй схемами И, третьей трехвходо- вой схемой И, первые входы которых подключены к первому выходу первой схемы сравнения защищаемой ячейки, вторые входы второй и третьей схем И подключены к выходу второй схемы

Я76

-.равнения заащщаемой ячейки, третий вход третьей схемы И подключен к выходу второй схемы сравнения смежной ячейки, второй вход первой схемы И под отючен ко второму выходу схемы сравнения смежной ячейки, выход вто- оон схемы И подключен к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом введенного элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первой и третьей схем И, к выходу элемента ИЛИ подключен второй элемент задержки, выход которого предназначен для включения в цепь отключения вводного выключателя,

2. Устройство по п., о т л и - чающееся тем, что фильтр выполнен полосовым и настроен на вторую гармоническую составляющую частоты защищаемой сети.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для быстродействующей дуговой защиты ячеек комплектных распредустройств. Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности. Это достигается путем контроля состояния фотодатчиков, расположенных в смежных ячейках и соединенных последовательно и образующих с резисторами мост, к выходу которого подключены схемы сравнения. К фотодатчикам также присоединены полосовые фильтры и вторые схемы сравнения. Выходы схем сравнения подключены к логической части устройства. При возникновении короткого замыкания, сопровождающегося дугой внутри ячейки комплектного распредустройства, проводимость фотодатчиков возрастает, что приводит к срабатыванию схем сравнения и отключению поврежденной ячейки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

UH

U;

ь

ItL

I

LKJ

m ro