Способ дуговой защиты комплектных распределительных устройств Советский патент 1990 года по МПК H02H7/22 H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты комплектных распределительных устройств типа КРУ и КРУН от коротких замыканий (КЗ) внутри ячеек данных распредустройств, сопровождаемых открытой дугой.

Целью изобретения является повышение надежности , чувствительности и селективности путем контроля фазовых соотношений между вторыми гармоническими составляющими сигналов светового излучения и тока.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - временные диаграммы при КЗ в одной из ячеек.

Устройство дуговой защиты комплектных распределительных устройств 1, состоящие из ячеек (в данном случае показано 6 ячеек), в вводной ячейке которого установлен вводной

выключатель 2 и трансформатор тока 3, содержит фотодатчики 4-4, установленные в каждой ячейке, полосовые фильтры 10-16, настроенные на вторую гармоническую составляющую, промежуточный трансформатор тока 17, выпрямитель 18, схемы сравнения по фазе 19-24, выходные органы 25-30, схему ИЛИ 31, элемент задержки 32.

Схема сравнения по фазе 19-24 может быть реализована на любом принципе.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы КРУ (в нагрузочном режиме) на выходе фотодатчиков 4-9 и полосовых фильтров 10-15 выходной сигнал равен нулю, а на выходе полосового фильтра 16 уровень сигнала определяется нагрузочным током. В этом случае на втором чходе схем сравнения по фазе сигнал

&а&.

сд

00

ю ю

равен нулю, и поэтому на их выходе также сигнал равен нулю, а следовав тельно, все остальные элементы устройства находятся в несработан- ном состоянии и сигналы на их выходе равны нулю.

Повреждение, сопровождаемое дугой, например, в ячейке, где установлен фотодатчик 5, приводит к увеличению светового излучения в данной ячейке и появлению сигнала на выходе фотодатчика 5 и полосового фильтра 11, а также на обоих входах схемы сравнения по фазе 20, что приводит к по- явпению выходного сигнала на ее выходе и Формированию сигнала отключения с помощью выходного органа 26. В случае, если авария не может быть локализована, то спустя выдержку времени элемента задержки 32 подается сигнал на отключение вводного выключ.ателя 2.

При этом световое излучение дуги модулируется второй гармонической частотой защищаемой сети и практичес- ки совпадает по фазе с током цепи с дугой На фиг. 2 показана последовательность формирования сигналов (индексы сигналов соответствуют номерам элементов устройства). Символами U

//i. v

и Uio обозначены напряжения на выходе схемы совпадения знаков контролируемых величин и интегратора, являющихся составными элементами схемы сравнения по фазе, a IL , ypo- вень Формирования прямоугольных импульсов из синусоидальных сигналов, который определяется величиной возможного небаланса в схеме. Напряжение срабатывания Ucp определяет ширину зо- ны действия схемы сравнения по фазе. Сигнал U7tпоявляется с некоторым запаздыванием по отношению к сигналу Ui6, что необходимо для отстройки от различного рода помех.

При КЗ за пределами КРУ устройство находится в несработанном состоянии, так как в этом случае отсутствует световое излучение внутри ячеек, представляющих закрытый объем.

В несработанном состоянии находится устройство и при визуальном осмотр ячеек КРУ (Н), так как в этом случае

световое излучение солнечного света или осветительных приборов имеет неизменный спектр, и следовательно, на выходе полосовых фильтров 10-15 сигнал близок нулю, что и обеспечивает несработанное состояние схемы сравнения по фазе 19-24.

Предложенное устройство не работает также при повышении температуры Это обеспечивается введением полосовых фильтров, которые не пропускают постоянную составляющую сигнала.

. Такое выполнение устройства позволяет отказаться от тормозного фотодатчика, что упрощает его.

Таким образом, способ выполнения дуговой защиты и устройство, его реализующее, позволяют построить защиту от дуговых КЗ в комплектных распределительных устройствах с более высоко надежностью (за счет контроля двух параметров Дуги), повысить чувствительность за счет снижения уровня србатывания, как по одной, так и по другой контролируемой величине, обеспечить селективное отключение даже при наличии сигналов помех.

Формула изобретения

Способ дуговой защиты комплектных распределительных устройств, при котором контролируют световой поток в каждой ячейке комплектного распределительного устройства, преобразуют его в электрический сигнал, из которого Формируют сигнал отключения поврежденной ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, чувствительности и селективности, осуществляют преобразование тока вводной ячейки в напряжение, выпрямляют полученное напряжение, выделяют вторую гармоническую составляющую этого сигнала, фазу которого сравнивают с фазой сигнала, пропорционального второй гармонической составляющей светового потока каждой ячейки, при совпадении фаз формируют сигнал отключения выключателя поврежденной ячейки без выдержки времени и сигнал отключения вводного выключателя с выдержкой времени

л/vy

А А л

V V 1ЛЛ/

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты комплектных распредустройств от дуговых коротких замыканий в них. Цель изобретения - повышение надежности, чувствительности и селективности. Это достигается путем контроля фазовых соотношений между вторыми гармоническими составляющими сигналов, пропорциональных световому излучению дуги и выпрямленному току вводной ячейки. 2 ил.

wfe

вцешг. вткл. Выклкм

.Лае/а отл.бым2 г Фиг.1

и -UP,

Uw 4

„лВцепи omjL

JfaMW.

Utot

Uu

Фиг.г