Устройство для автоматического повторного включения ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью Советский патент 1990 года по МПК H02H3/06 

динительных коммутирующих аппаратов 9, 10 и 11, электрически не связанных с токоведущими частями. Элемент 17 блокирует повторное включение при наличии напряжения в ответвлении 2. В случае отсутствия напряжения в ответвлении 2 включаются присоединительные

коммутирующие аппараты 9, 10 и 11, подключая к сети источник 4 постоянного напряжения. После окончания контроля сопротивления изоляции с выдержкой времени включают силовой коммутирующий аппарат 1 и осуществляют тем самым автоматическое повторное включение 2 ил„

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при защите, контроле и включении ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью. Цель - повышение безопасности работы устройства в высоковольтных сетях. После отключения защитой силового коммутирующего аппарата 1 контролируют наличие напряжения элементом 17 по наличию потенциала на незаземленных металлических частях корпуса присоединительных коммутирующих аппаратов 9, 10 и 11, электрически не связанных с токоведущими частями. Элемент 17 блокирует повторное включение при наличии напряжения в ответвлении 2. В случае отсутствия напряжения в ответвлении 2 включаются присоединительные коммутирующие аппараты 9, 10 и 11, подключая к сети источник 4 постоянного напряжения. После окончания контроля сопротивления изоляции с выдержкой времени включают силовой коммутирующий аппарат 1 и осуществляют тем самым автоматическое повторное включение. 2 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при

защите, контроле и включении ответвлений высоковольтных электрических

сетей с изолированной нейтралью.

Цель изобретения - повышение безопасности работы устройства в высоко- вольтных сетях.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы блока выдержек времени.

40

Устройство содержит силовой коммуирующий Аппарат 1, ответвление 2 се- и, которое имеет сопротивление 3 золяции, источник 4 постоянного нап- яжения, блокировочное реле 5, блок управления и механизм 7 управления иловым коммутирующим аппаратом 1, блок 8 присоединения, включающий присоединительные коммутирующие аппараты 9 - 11 и резисторы 12 - 14. Устройство включает также привод 15 присоединительных коммутирующих аппаратов 9-11, блок 16 контроля включения присоединительных коммутирующих аппаратов 9-11, пороговый элемент 17, блок 18 выдержек времени, имгющий выход 19 наименьшей выдержки времени, выход 20 наибольшей выдержки времени и выход 21 средней выдержки времени, элемент И 22, трансформатор 23 тока нулевой последовательности, снабженный дополнительной обмоткой 24, разрядник 25 и блок 26 защиты от замыканий на землю. Вход 27 внешнего сигнала автоматического повторного включения .блока 18 выдержек времени связан с внешними цепями сигнализации. Вход 28 запрета появления сигнала на выходах средней и наибольшей выдержки времени соединен с выходом порогового элемен- та 17. Выход 20 наибольшей выдержки времени блока 18 выдержек времени связан с первым входом 29 элемента

45

50

5

0

5

0

5

0

И 22, выход которого соединен с включающим входом 30 блока 6 управления. Последний через механизм 7 управления связан с силовым коммутирующим аппаратом 1. К выходу 19 наименьшей выдержки времени блока 18.выдержек времени подключена шина 31 питания порогового элемента 17, вход 32 которого включен между вторым выходом 33 блока 8 присоединения и землей. Выход 21 средней выдержки времени блока 18 соединен с приводом 15, связанным с - блоком 8 присоединения, первый выход 34 которого через дополнительную обмотку 24 трансформатора 23, источник 4 постоянного напряжения блокировочное реле 5 связан с землей. Выход реле 5 связан с вторым входом 35 элемей та И 22. Третий вход 36 последнего через блок 16 контроля включения связан с приводом 15. Разрядник 25 подключен к общей точке соединения обмотки 24 трансформатора 23 и источника 4 постоянного напряжения. Каждый коммутирующий аппарат 9-11 подключен одним полюсом к соответствующему фазному проводу, а другим полюсом - к первым выводам резисторов 12, 13 или Несоответственно. Вторые выводы резисторов 12-14 -соединены между собой, общая точка их соединения яв- ,ляется первым выходом 34 блока 8 присоединения. Незазёмленные металличес-7 кие части корпуса коммутирующих аппаратов 9 - 11I не связанные с токо- ведущими частям, электрически сбеди- нены между собой и образуют второй выход 33 блока 8 присоединения , Выход блока 26 подключен к отключающему входу 37 блока 6 управления силовым коммутирующим аппаратом 1, а вход блока 26 защиты от замыканий на землю - к вторичной обмотке 38 трансформатора 23 тока нулевой последовательности.

Временная диаграмма работы блока 18 выдержек времени (фиг. 2) содержит следующие временные интервалы: ut - выдержка времени между появлением сигналов на входе 27 и выходе 19 наименьшей выдержки времени, /3t2- выдержка времени между появлением сигналов на входе 27 и выходе 21 средней выдержки времени, 4t3 - выдержка времени между появлением сигналов на входе 27 и выходе 20 наибольшей выдержки времени.

Устройство работает следующим образом.

После отключения защитой силового коммутирующего аппарата 1 по команде F, , пришедшей по внешним цепям сигнализации (не-показаны) на вход 27 блока 18 выдержек времени, последний с выдержкой времени QtA с выхода 19 наименьшей выдержки времени подает напряжение питания на пороговый элемент 17, что определяет начало контроля наличия напряжения и ответвления 2 сети о Его наличие может быть обуслов-

лено либо напряжением выбега мощных синхронных машин в этой сети, либо возможностью отказа силового коммутирующего аппарата 1. Контроль осуществляется пороговым элементом 17 по наличию потенциала на незаземленных металлических частях кбрпуса присоеди- нительных коммутирующих аппаратов 9-11, электрически не связанных с токоведущими частями. Указанные металлические части имеют емкость относительно сетевых проводов и относительно земли. Эти емкости соединены последовательно и образуют емкостной делитель сетевого напряжения. Напряжение с емкости корпус-земля является входным для порогового элемента.В случае наличия напряжения в ответвлении 2 сети на вход 32 порогового элемента 17 поступает напряжение, которое вызывает срабатывание последнего и, тем самым, воздействует на второй вход 28 блока 19 выдержек времени, осуществляя блокировку автоматического повторного включения. В случае отсутствия напряжения в ответвлении 2 сети через интервал времени и t, отсчитываемый с момента отключения силового коммутирующего аппарата 1, на выходе 21 средней выдержки времени блока -18 выдержек времени появляется сигнал, воздействующий на привод 15, производящий включение присоединительных коммутирующих аппаратов 9-11. Тем самым к ответвлению 2

69656

сети подключается источник 4 постоянного напряжения. Одновременно блок 16 осуществляет контроль включения присоединительных коммутирующих аппаратов 9 - 11 и при их включении подает блокирующий сигнал на третий вход 36 элемента И 22. Через включенные присоединительные аппараты 9-11 на- JQ чинает протекать оперативный ток по цепи: источник 4 - блокировочное реле 5 - земля - сопротивление 3 изчэля- цни - блок 8 присоединения - дополнительная обмотка 24 трансформатора 23 тока - источник 4, При снижении сопротивления 3 изоляции ниже установленной величины срабатывает блокировочное реле 5 и снимает сигнал с второго входа 35 элемента И 22, блокируя включение силового коммутирующего аппарата 1. Если сопротивление изоляции выше допустимого уровня, то на выходе блокировочного реле 5 остается сигнал логической 1. После окон- 25 чания контроля сопротивления изоляции (по прошествии интервала времени jtg , отсчитываемого от момента отключения силового коммутирч .-ощего аппара- 21 средней выдержки 8 выдержек роемени сиг- вызывая отключение при15

20

30

та 1) с выхода времени опока нал снимается,

5

0

соединительных коммутирующих аппаратов 9 - 11 и появление га выходе блока 16 сигнала логической 1. Сигнал, возникающий на выходе 20, подается на первый вход 29 элемента И 22. При наличии разрешающих сигналов на всех входах элемента И 22 он через включающий вход 30 воздействует на блок 6 управления, который приводит в действие механизм 7 управления силовым коммутирующим аппаратом 1, включая его, и осуществляет автоматическое повторное включение. Если хотя бы на одном из входов 29, 35 или 36 элемента И 22 разрешающий сигнал отсутствует, включения силового коммутирующего аппарата 1 не происходит. Подключение источника 4 постоянного напряжения к блоку

0 8 присоединения через дополнительную обмотку 24 трансформатора 23 тока нулевой Последовательности осуществляется для защиты устройства при разрушении или пробое хотя бы одного из

5 присоединительных коммутирующих аппаратов 9, 10 или 11. Возникающий при этом ток замыкания протекает через дополнительную обмотку 24, вызывая срабатывание блока 26 защиты о г злмыка-

5

ний на землю и отключение силового коммутирующего аппарата 1. Резисторы М2 - 14 служат для ограничения тока замыкания, а разрядник 25 - для снижния перенапряжений в оперативных цепях контроля сопротивления изоляции при попадании в них сетевого напряжения. Формула изобретения

Устройство для автоматического повторного включения ответвлений высоковольтных электрических сетей с изолированной нейтралью, содержащее сило- 15 вой коммутирующий аппарат, блокировочное реле, первый входной зажим которого заземлен, источник постоянного напряжения, блок управления силовым коммутирующим аппаратом, блок 20 присоединения, связанный с ответвлением сети, и блок выдержек времени, отличающееся тем, что, с

целью повышения безопасности работы

25

устройства в высоковольтных сетях,

в него введены пороговый элемент, трансформатор тока нулевой последовательности, снабженный вторичной и дополнительной обмотками, блок защиты от замыканий на землю,разрядник,привод присоединительных коммутирующих аппаратов блока присоединения, блок контроля, включения, выполненный в виде логического элемента НЕ, логический элемент И, блок выдержек времени имеет 3 три выхода - наименьшей, средней и наибольшей выдержек времени,и два входа - вход внешнего сигнала автоматического повторного включения и вход

jg 4

запрета появления сигнала на выходах средней и наибольшей выдержек.времени, к вторичной обмотке трансформатора подключен вход блока защиты от заj

5 0

5

, 35

мыканий на землю, выход которого соединен с отключающим входом блока управления силовым коммутирующим аппаратом, сигнальный выход привода блока присоединения подключен к входу блока контроля включения, выход элемента И соединен с включающим входом блока управления, а входы - с выходом блока g контроля включения, выходом наибольшей выдержки времени блока выдержек времени и выходом блокировочного ре- ле, причем блок присоединения включает в себя присоединительные коммутирующие аппараты и резисторы по числу фаз напряжения в ответвлении сети, каждый присоединительный коммутирующий аппарат подключен одним полюсом к соответствующему фазному проводу, а другим полюсом к первому выводу одного из резистрров, вторые выводы всех резисторов соединены между собой и образуют первый выход блока присоединения, который через дополнительную обмотку трансформатора подключен к разряднику и одному из полюсов источника постоянного напряжения, другой пользе которого подключен к второму входному зажиму блокировочного, реле, незаземленные металлические части корпуса присоединительных коммутирующих аппаратов, не связанные с токове- дущими частями,соединены между собой и образуют второй выход блока присоединения, который связан через пороговый элемент с входом запрета появления сигнала на выходах средней и наибольшей выдержки времени блока выдержек времени, выход наименьшей выдерж- 40 ки времени которого подключен к шине питания порогового элемента, а выход средней выдержки соединен с входом ,привода блока присоединения.