Устройство для защиты комплектных распределительных устройств от дуговых коротких замыканий Советский патент 1991 года по МПК H02H7/22 H02H3/08 

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

Целью изобретения является повышение чувствительности, надежности и селективности.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из фотодатчика 1, датчика 2 отклонения контролируемого параметра (напряжения или тока), второго и первого 4 пороговых элементов, входы которых подключены к выходу фотодатчика 1. второго 5 и первого 6 одновибраторов, логических схем И 7-9, логической схемы ИЛИ 10, выходного органа 11, подключенного к выходу схемы ИЛИ 10, входы которой соединены с выходом элементов 9 и 7, входы которого подключены к выходу элемента 3.

Фотодатчик может быть реализован на основе фотодиодов или фоторезисторов. Датчик отклонения контролируемого параметра (напряжения или тока) может быть выполнен на основе трехфазного выпрямителя с включенным на выходе пороговым элементом или на основе реле включенного на напряжение (ток) обратной последовательности и полные напряжения (токи). Пороговые элементы 3 и 4 реализуются на основе операционных усилителей или цифровых микросхем, например, типа 561ТЛ1 (двухвходовой логический элемент И с триггером Шмитта). Одновибраторы 5 и 6 и логические схемы 7-10 выполнены на цифровых микросхемах.

В нормальном режиме на выходе всех элементов устройства присутствуют нулевые сигналы.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении дугового к.з. внутри защищаемой ячейки (фиг. 2а) срабатывает пороговый элемент 4, контролирующий уровень сигнала фотодатчика и запускает одно(Л

С

S

ч| vj

(Л

вибратор 5. К.з. в ячейке сопровождается отклонением от номинального напряжения (тока), что вызывает срабатывание датчика 2 отклонения и запуск одновибратора 6.

Из сигналов U5 и Ue формируется сигнал совпадения Us, наличие которого совместно с сигналами высокого уровня U4. U2 обеспечивает срабатывание логической схемы и запуски выходного органа 11. выходной сигнал которого появляется спустя незначительную задержку ( At te-t3 2-3 мс), необходимую для отстройки от различного рода помех.

Наличие сигнала Й8 характеризует внутреннее к.з. и обеспечивает срабатывание устройства по чувствительному каналу (пороговый элемент 4). При достаточном уровне светового сигнала возможно срабатывание устройства и по каналу отсечки (пороговый элемент 3).

Неодновременное появление сигналов на выходе порогового элемента 4 и датчика отклонения вызвано инерционностью (временем срабатывания) этих элементов.

При возникновении световой помехи, например, при осмотре ячеек через смотровые люки (фиг. 26) возможно срабатывание одновибратора 5 и появлению сигнала на его выходе в течение промежутка времени tg-te Срабатывание датчика отклонения напряжения (тока), например, при внешнем к.з. не приводит к должному действию устройства, так как не будет сформирован сигнал Us.

Срабатывание порогового элемента 3, что свидетельствует о повышении уровня светового потока выше уровня возможной помехи, обеспечивает при наличии сигнала высокого уровня датчика 2, отклонения напряжения (тока) срабатывание устройства (фиг, 26 с момента tio).

При внешнем к.з. (фиг. 2в) из-за отклонения напряжения.(тока) от заданного уровня происходит срабатывание датчика 2 отклонения и формирование сигнала Кб с помощью одновибратора б. Срабатывание порогового элемента 4 и одновибратора 5 в последующие моменты времени, например, в момент времени ttd не вызывает .срабатывание устройства. Но это также не препятствует в дальнейшем срабатыванию устройства по каналу отсечки (пороговый элемент 3) в момент времени tis.

Возврат в исходное состояние датчика отклонения напряжения (тока) или порогового органа после отклонения контролируемого параметра от заданного уровня при внешнем к.з. и световой помехе соответственно обеспечивает последующее действие устройства по чувствительному каналу.

Одновременное совпадение световой помехи и отклонения напряжения (тока) в результате внешнего к.з. весьма маловероятно.

Выполнение датчика отклонения контролируемого параметра (напряжения или тока) на основе реле, реагирующих на напряжение (ток) обратной последовательности, позволяет повысить его

чувствительность, так как в этом случае не требуется отстройка от максимальных нагрузочных режимов. Отстройка производится только от сигналов небаланса фильтра обратной последовательности. Для обеспечения работоспособности устройства и при трехфазном к.з. предусматривается реле, реагирующее на полные токи и напряжения, которое включено с реле напряжения (тока) обратной последовательности по схеме

ИЛИ.

Таким образом,указанное выполнение устройства позволяет повысить чувствительность устройства за счет снижения уровня срабатывания порогового элемента

4, так как в этом случае контролируется факт одновременного отклонения напряжения (тока) и появления светового потока, что также обеспечивает повышение селективности за счет исключения излишних срабатыеаний при внешних к.з. Повышение надежности отключения дуговых к.з. достигается как за счет указанного выполнения датчика отклонения напряжения (тока), так и за счет введения в устройство канала световой отсечки.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства состоит в том, что уменьшается объем разрушений поврежденной ячейки за счет быстродействующего и надежного отключения, а также предотвращения распространения дуги в неповрежденные ячейки.

45

Формула изобретения

Устройство для защиты комплектных распределительных устройств от дуговых коротких замыканий, содержащее фотодатчик, первый пороговый элемент, датчик от0 клонения контролируемого параметра, к выходу которого подключен первый одно- вибратор, первую логическую схему И, второй вход которой подключен к однавибратору, выходной орган, отличаю5 щ е е с я тем, что, с целью повышений чувствительности, надежности и селективности, дополнительно введены второй пороговый элемент, входом подключенный к фотодатчику и к входу первого порогового элемента, второй одновибратор, соединенный с выходом первого порогового элемента, выход второго одновибратора подключен к первому входу первой логической схемы И, выход которой соединен с первым входом вновь введенной второй логической схемы И, второй и третий входы которой соединены с выходом датчика отклонения контролируемого параметра и первого порогового элемента соответственно, выход второй

0

логической схемы И подключен к второму входу вновь введенной логической схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом вновь введенной третьей двухвходо- вой логической схемы И, а ее входы подключены к второму пороговому элементу и датчику отклонения контролируемого параметра, выход логической схемы ИЛИ подключен к входу выходного органа ,

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от дуговых к.з. комплектных распределительных устройств. Цель изобретения - повышение чувствительности,надежностии селективности. Цель достигается тем. что осуществляется контроль одновременного изменения светового потока и напряжения (тока) контролируемой сети. Также введен канал отсечки, состоящий из порогового элемента, элементов И и ИЛИ. 2 ил

Фиг-1

Фиг 2