Устройство для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых коротких замыканий Советский патент 1992 года по МПК H02H7/22 H02H3/08 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых коротких замыканий (КЗ) и указания поврежденных ячеек.

Известно устройство для защиты шин от КЗ, содержащее герконы. установленные вблизи шин отходящих присоединений и ввода, и логическую часть 1. Недостатком этого устройства является относительно невысокая долговечность.

Известно также устройство для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых КЗ, содержащее герконы, предназначенные для установки вблизи токоведущих шин после выключателей каждого из присоединений, другие герконы по числу отходящих присоединений, логические элементы И, количество которых равно количеству отходящих присоединений. 2 Недостатком этого устройства является отсутствие указания повреждений ячейки, что при значительном количестве ячеек распределительного устройства увеличивает сроки отыскания повреждения, а следовательно, время перерыва питания. Покажем это. При КЗ на сборных шинах происходит отключение выключателя ввода, после чего ремонтный персонал должен осмотреть каждую ячейку, чтобы найти поврежденную (осмотр каждой ячейки займет не менее 05, ч). Таким образом, осмотр секции, например, с десятью присоединениями, потребует около 5 ч.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения поврежденной ячейки и поврежденной

ЛИНИИ.

00

ы

hO СА)

Цель достигается тем, что в устройство для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов of дуговых КЗ, содержащее герконы,предназначенные для установки вблизи токоведущмх шин после выключателей каждого из присоединений, другие герконы по числу отходящих присоединений, логические элементы И, количество которых равно количеству отходящих присоединений, введены логические элементы И, количество которых равно количеству ячеек отходящих присоединений, каждый из других герконов предназначен для установки вблизи сборных шин своей ячейки отходящих присоединений, при этом геркон, предназначенный для установки вблизи токоведущих шин после выключателя первой отходящей линии, подключен к первому входу первого элемента I/I и к инверсному входу второго элемента И, а первый из других герконов, предназначенный для установки вблизи сборных шин ячейки первой отходящей линии, подключен к вторым входам первого и второго элементов И и второму инверсному входу третьего элемента И, геркон, предназначенный для установки вблизи токоведущих шин после выключателя второй отходящей линии, подключен к третьему инверсному входу третьего элемента И и второму входу четвертого элемента И, а второй из других герконов, предназначенный для установки вблизи сборных шин ячейки второй отходящей ли- нии, подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И и первому инверсному входу пятого элемента И, геркон, предназначенный для установки до выключателя ввода, подключен к второму входу пятого элемента И и к первому инверсному входу шестого элемента И, а третий из других герконов. предназначенный для установки после выключателя ввода, подключен к второму входу шестого элемента И, геркон. предназначенный для установки вблизи токоведущих шин после выключателя третьей отходящей линии, подключен к первому входу седьмого элемента И и первому инверсному входу восьмого элемента И. четвертый из других герконов, предназначенный для установки вблизи сборных шин ячейки третьей отходящей линии, подключен к третьему инверсному входу пятого элемента И и вторым входам седьмого и восьмого элементов И, при этом выход каждого из вышеупомянутых элементов И подключен к соответствующему входу светового табло, выполненного на светодиодных матрицах, з свободные выводы всех герконов имеют клемму для подключения к источнику питания.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых КЗ отличается

наличием новых элементов: герконов, установленных в начале отсека сборных шин каждой ячейки отходящих присоединений, логических элементов И, светового табло и их связями между собой и с остальными

элементами устройства. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна.

Сравнение заявляемого решения с другими технологическими решениями показывает, что герконы, логические элементы И, световое табло широко известны. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами заявляемое устройство проявляет новые свойства, а именно позво-.

ляет определить поврежденную ячейку и поврежденную линию. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия. На фиг.1 изображена схема защищаемого участка сборных шин, где 1 - ячейка ввода, 2, 3, 4 - ячейки отходящих линий, 5, б, 8 - выключатели отходящих линий, 7 - выключатель ввода, 9, 10, 12 - герконы, устанавливаемые вблизи отходящих линий, 11

- геркон, устанавливаемый после выключателя ввода, 13, 14, 16-герконы, устанавливаемые в начале отсека сборных шин ячеек отходящих присоединений, 15 - геркон, устанавливаемый до выключателя ввода, 1723-точки КЗ.

На ф.иг.2 изображена функциональная схема устройства, где 24, 27, 30 - двухвхо- довые элементы И 25, 29,31 - двухвходовые элементы И с одним инверсным входом, 26,

28 - трехвходовые элементы И с двумя инверсными входами, 32 - световое табло. Рассмотрим работу устройства. Герконы 9-16 реагируют на все виды КЗ. Их координаты определяются так же,

5 как в прототипе. Токи срабатывания герконов 9 и 13,10,12 и 16 отстраиваются от токов самозапуска двигателей, подключенных соответственно к ячейкам 2, 3,4. Ток срабатывания геркона 14 отстраивается от суммы

0 токов самозапуска двигателей, подключенных к ячейкам 2 и 3. Токи срабатывания герконов 11 и 15 отстраиваются от тока самозапуска всей секции. При отсутствии двигателей токи срабатывания вышеназванных

5 герконов отстраиваются от соответствующих токов рабочего максимального режима. Следовательно, в нормальном режиме работы контакты герконов 9-16 разомкнуты. При КЗ в ячейке 2, например, в точке 19

срабатывает геркон 13 и не срабатывает

геркон 9, т.е. на выходе элемента И 25 появляется сигнал и на световом табло 32 загорается цифра 2, соответствующая номеру ячейки.

При КЗ в ячейке 3, например, в точке 20 срабатывает геркон 14 и не срабатывают герконы 10 и 13. На выходе элемента И 26 появляется сигнал и на световом табло загорается цифра 3.

При КЗ в ячейке 1, например, в точке 21 срабатывает геркон 15 и не срабатывают герконы 14 и 16. На выходе элемента И 28 появляется сигнал и на световом табло загорается цифра 1.

При КЗ в ячейке 4. например, в точке 23 срабатывает геркон 16 и не срабатывает геркон 12. На выходе элемента И 31 появляется сигнал и на световом табло загорается цифра 4.

При КЗ на отходящей линии, например, в точке 18 срабатывают герконы 10 и 14. На выходе элемента И 27 появляется сигнал и на световом табло загорается Линия 3, т.е. указывается, что КЗ произошло на отходящей линии, подключенной к ячейке 3.

Аналогично устройство работает при КЗ в точках 17 и 19. Такая сигнализация позволяет быстро отыскать ячейку, на отходящей линии которой произошло КЗ, в случае отказа защиты отходящей линии и отключения выключателя 7 ввода под действием ре,зер- вной защиты.

При КЗ на втычных контактах выключателя 7 ввода, например, в точке 22 срабатывает геркон 11 и не срабатывает геркон 15. На выходе элемента И 29 появляется сигнал и на световом.табло загорается Выключатель ввода.

Таким образом, предлагаемое устройство указывает поврежденную ячейку при КЗ и по сравнению с прототипом позволяет сократить время для ее отыскания.

Формула изобретенияУстройство для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых: коротких замыканий, содержащее гер-г коны, предназначенные для установки вблизи токоведущих шин после выключателей каждого из присоединений, другие герконы по числу отходящих присоединений, логические элементы И, количество которых равно количеству отходящих присоединений, отличающееся .тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей путем определения поврежденной ячейки и поврежденной линии, в него введены логйческие.элементы И, количество кото- рых равно количеству ячеек отходящих присоединений, каждый из других герконов предназначен для установки вблизи сборных шин своей ячейки отходящих присоединений, при этом геркон, предназначенный

для установки вблизи токоведущих шин после выключателя первой отходящей линии, подключен к первому входу первого элемента И и к инверсному входу второго элемента И, а первый из других герконов,

предназначенный для установки вблизи сборных шин ячейки первой отходящей линии, подключен к вторым входам первого и второго элементов И и второму инверсному входу третьего элемента И, геркон, предназначенный для установки вблизи токоведущих шин после выключателя второй отходя щей линии, подключен к третьему инверсному входу третьего элемента И и второму входу четвертого элемента И, а второй

из других герконов, предназначенный для

установки вблизи сборных шин ячейки второй отходящей линии, подключен к первым

входам третьего и четвертого элементов И и

первому инверсному входу пятого элемента

И, геркон, предназначенный для установки до выключателя ввода, подключен к второму входу пятого элемента И и к первому инверсному входу шестого элемента И, а третий из других герконов, предназначенный для

установки после выключателя ввода, под- ключей к второму входу шестого элемента И, геркон, предназначенный для установки вблизи токоведущих шин после выключателя третьей отходящей линии, подключен к

первому входу седьмого элемента И и первому инверсному входу восьмого элемента И, четвертый из других герконов, предназначенный для установки вблизи сборных шин ячейки третьей отходящей линии, подключей к третьему инверсному входу пятого элемента И и вторым входам седьмого и восьмого элементов И, при этом выход каждого из вышеупомянутых элементов И подключен к соответствующему входу

светового табло, выполненного на светодиодных матрицах, а свободные выводы всех герконов имеют клемму для подключения к источнику питания.

....

пет

ГТ1

j /,

r f

Ј2, . --

гаЯI

15 « 16

Ii

i гч I M

i

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релей ной защиты, и может быть использовано для защиты сборных шин и ячеек распределительных шкафов от дуговых коротких замыканий и указания поврежденных ячеек. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем определения поврежденной ячейки и поврежденной линии. Для этого в устройство, содержащее герконы, установленные вблизи токоведущих шин до и после выключателей каждого из присоединений, логическую часть и исполнительный орган, включенный в цепь отключения выключателя, введены герконы, установленные в начале отсека сборных шин каждой ячейки отходящих присоединений, элементы И и световое табло. 2 ил.

10

и,

/7 (Мл

sV2

18 ft

Редактор И,Шуя л а

Техред М.Моргентал

Заказ 887ТиражПодписное

ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

11

Г2

22 fa

Д.

Фиг 2

Корректор О.Кравцова