Устройство для многоступенчатой защиты с блоком контроля ее исправности Советский патент 1990 года по МПК H01H69/01 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты систем электроснабжения от токов короткого замыкания, и может быть в частности использовано для повышения надежности защит тягового электроснабжения.

Целью изобретения является повышение надежности защиты и достоверности контроля.

На фиг. I представлена функциональная схема устройства многоступенчатой защиты с контролем ее исправности; на фиг. 2 - пример подключения источника контрольного сигнала, выполненного на трансформаторе напряжения, к контрольной обмотке промежуточного трансформатора тока; на фиг. 3 - временные диаграммы работы элементов устройства защиты и проверки исправности.

Устройство содержит блок 1 защиты, включающий датчик 2 тока, выполненный на промежуточном трансформаторе тока с обмоткой контроля 3, к вторичной обмотке трансформатора тока подключен двухполупе- риодный выпрямитель 4, параллельно которому включены резисторы элемента регулировки уставок 5 ступеней защит. Средние выводы резисторов регулировки уставок подключены к входам пороговых измерительных элементов 6 ступеней защит, последовательно соединенных (при необходимости) с элементами 7 выдержки времени ступеней селективности, формирователями 8 длительности импульса отключения, выходы которых через элемент ИЛИ 9 соединены с исполнительным элементом 10 отключения, связанным с механизмом отключения выключателя 11. К выходам ступеней защит, соединенным с входами формирователей длительности импульса отключения, подключены элементы сигнализации срабатывания ступеней защит 12, входы элемента ИЛИ 13, выход которого через элемент 14 выдержки времени соединен через усилитель 15 с элементом 16 сигнализации неисправности защиты. Указанные входы элемента ИЛИ 13 подключены через инверсные входы первого элемента И 17 к входу элемента 18 временной памяти, выход которого подключен через второй элемент НЕ 19 к дополнительному входу элемента ИЛИ 13 и к входу второго элемента И 20, другой вход которого через первый элемент НЕ 21 и дополнительный замыкающий контакт 22 кнопки проверки соединен с минусом питания (можно использовать и размыкающий контакт кнопки проверки без элемента НЕ 21). Выход элемента И 20 через усилитель 23 соединен с элементом 24 сигнализации исправности защиты. Второй замыкающий контакт 25 кнопки проверки включен между источником 26 контрольного сигнала, в качестве которого может быть использована первичная обмотка промежуточного трансформатора датчика 27 напряжения, служащая для подключения к трансформатору напряжения шин подстанции и соединенная через конденсатор 28 (фиг. 2) с обмоткой 3 контроля промежуточного трансформатора датчика 2 тока. Вторичная обмотка датчика 27 напряжения нагружена на выпрямительный мост 29, соединенный с входами пороговых измерительных элементов 6 защит.

Устройство многоступенчатой защиты работает следующим образом.

При коротком замыкании увеличивается

0 ток фидера и уменьшается напряжение фидера. Соответственно изменяются напряжения на выходе датчиков тока 2 и напряжения 27. Срабатывают один или несколько измерительных пороговых элементов 6 ступе5 ней защит и элементы 7 выдержки времени. Формирователями 8 вырабатываются импульсы отключения определенной заданной длительности. Через элемент ИЛИ 9 срабатывает исполнительный элемент 10 и выключатель отключается. Срабатывание

0 ступеней защит фиксируется элементами 12 сигнализации. После отключения выключателя 11 ток короткого замыкания пропадает, напряжение сети восстанавливается и измерительные пороговые элементы 6, элементы 7

5 выдержки времени, формирователи 8 длительности импульса отключения и исполнительный элемент 10 возвращаются в исходное несработанное состояние.

При проверке работоспособности защиты при. нажатии кнопки проверки через

0 замыкающий контакт 25 сигнал от источника 26 контрольного сигнала (фиг. 3) подается на обмотку 3 контроля промежуточного трансформатора тока. Ток проверки в обмотке контроля должен быть сдвинут в сторону отставания от напряжения фидера

5 настолько, чтобы он попадал в зону срабатывания всех, в том числе и направленных защит. Логический «О через замыкающий контакт 22 кнопки проверки поступает на элемент НЕ 21 и он срабатывает, на его

0 выходе появляется сигнал логической «1. Срабатывают все измерительные пороговые элементы 6 ступеней защиты и элементы 7 выдержки времени, срабатывают кратковременно формирователи 8 импульсов отключения. На выходе первого элемента И 18 по5 является сигнал «О и запоминается на некоторое время элементом памяти. На выходе усилителя 23 появляется сигнал исправности защиты. Время элемента временной памяти должно быть выбрано меньшим выдержки времени элемента 14, чтобы не появлялся

0 сигнал неисправности при проверке защиты. В случае повреждения какого-либо из элементов защит, связанного с появлением длительного сигнала срабатывания, срабатывают элемент ИЛИ 13, элемент 14 выдержки времени и появляется сигнал неисправности

защиты 16. Нормально при работе защит сигналы срабатывания появляются лишь кратковременно и элемент Н выдержки времени не успевает сработать.

При повреждении элементов контроля и появлении длительного сигнала на выходе элемента 18 временной памяти также срабатывает через элемент НЕ элемент 14 выдержки времени и появляется сигнал неисправности.

элемента, выход которого предназначен для подключения к механизму отключения выключателя, при этом блок контроля исправности выполнен в виде источника контроль- 5 ного сигнала, выход которого через замыкающий контакт кнопки проверки подключен к дополнительной обмотке контроля датчика тока, элементов сигнализации срабатывания ступеней защиты, подключенных к выходам соответствующих элементов выдержПоскольку связь элементов 7 выдержки времени с элементом ИЛИ 9 (т. е. по существу выходных элементов ступеней защит с исполнительным элементом) выполнена дина-Ю ки времени и к инверсным входам первого мической через емкостные формирователи 8элемента И, выход которого подключен к длительности импульса отключения, то по-входу элемента временной памяти, последо- вреждение любой ступени защит не приво-вательно соединенных первого усилителя и дит к длительной блокировке исполнитель-элемента сигнализации исправности, отли- ного элемента. Другие ступени защиты про-15 чающееся тем, что, с целью повышения

должают нормально функционировать.

надежности защиты и достоверности контроля, дополнительно введены формирователи длительности импульса отключения, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов выдержки , а выхонадежности защиты и достоверности контроля, дополнительно введены формирователи длительности импульса отключения, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов выдержки , а выхоТаким образом, введение в многоступенчатую защиту обмотки контроля и элементов контроля позволяет быстро выявлять

повреждения ступеней защит, связанных как 20 ды - к входам первого элемента ИЛИ, а в с пробоями, так и с обрывами, и повы- блок проверки дополнительно введены второй

замыкающий контакт кнопки проверки, два элемента НЕ, второй элемент И, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, 25 дополнительный элемент выдержки времени, второй усилитель и элемент сигнализации неисправности, при этом второй замыкающий контакт кнопки проверки включен между нулевым выводом питания и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к

сить надежность защиты.

Формула изобретения

Устройство для многоступенчатой защиты с блоком контроля ее исправности, содержащее датчики тока и напряжения, входы которых предназначены для подключения к одноименным фазам сети, выход датчика тока через первый двухполупериодный вы- 30 первому входу второго элемента И, второй прямитель соединен с входом блока регулировки уставок, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих пороговых элементов, вторые входы которых объединены и через второй двухполупериодный выпрямитель соединены с 35 та ИЛИдругие входы которого соединены с выходом датчика напряжения, выходысоответствующими выходами элементов выпороговых элементов подключены к входам соответствующих элементов выдержки

вход которого соединен с выходом элемента временной памяти и входом второго элемента НЕ, а выход - с входом первого усилителя, выход второго элемента НЕ подключен к одному из входов второго элеменвремени, первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу исполнительного

2 датчика 4 -

держки времени, выход исполнительного элемента подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ и к одному из инверсных входов первого элемента И.

элемента, выход которого предназначен для подключения к механизму отключения выключателя, при этом блок контроля исправности выполнен в виде источника контроль- ного сигнала, выход которого через замыкающий контакт кнопки проверки подключен к дополнительной обмотке контроля датчика тока, элементов сигнализации срабатывания ступеней защиты, подключенных к выходам соответствующих элементов выдержки времени и к инверсным входам первого элемента И, выход которого подключен к входу элемента временной памяти, последо- вательно соединенных первого усилителя и элемента сигнализации исправности, отли- чающееся тем, что, с целью повышения

надежности защиты и достоверности контроля, дополнительно введены формирователи длительности импульса отключения, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов выдержки , а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, а в блок проверки дополнительно введены второй

первому входу второго элемента И, второй та ИЛИдругие входы которого соединены с соответствующими выходами элементов вывход которого соединен с выходом элемента временной памяти и входом второго элемента НЕ, а выход - с входом первого усилителя, выход второго элемента НЕ подключен к одному из входов второго элемендержки времени, выход исполнительного элемента подключен к одному из входов второго элемента ИЛИ и к одному из инверсных входов первого элемента И.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты систем электроснабжения от короткого замыкания, и может быть использовано для повышения надежности защит тягового электроснабжения. Целью изобретения является повышение надежности защиты и достоверности контроля. Для этого в существующую аппаратуру защиты добавлена дополнительная обмотка 3 контроля в промежуточный трансформатор тока, а между выходами защит 7 и исполнительным элементом 10 включены формирователи 8 длительности импульсов отключения. Выходы защит через элемент ИЛИ 13 подключены к элементу 14 выдержки времени, соединенному через усилитель 15 с элементом 16 сигнализации неисправности. Нормально при работе и проверке защит сигнал на выходах элементов защит 7 имеет ограниченную продолжительность. Увеличение его свидетельствует о повреждении. При нажатии кнопки проверки в дополнительную обмотку 3 промежуточного трансформатора тока подается сигнал от источника 26 контрольного сигнала, срабатывают все ступени защит, на выходе элемента И 17 и на элементе 18 временной памяти появляется сигнал исправности. 3 ил.

v К элементу НЕ 21 Фиг. 2

Фиг. J