Устройство для автоматического повторного включения линии электропередачи Советский патент 1992 года по МПК H02H3/06 

fyw/лл. Ручн йтм.

Изобретение относится к устройствам противоаварийной автоматики электропи- тающей сети напряжением 0,4-35 «В., используемым для автоматического повторного включения (АПВ) выключателя снабженного-приводом.

Известны АПВ, содержащие реле времени с проскальзывающим контактом, двух- позиционные реле, вспомогательные контакты выключателя, блок-контакты привода.

Недостатком такого АПВ является то, что первый цикл АПВ осуществляется без выдержки времени, выдержка времени недостаточно большая и зависит от выдержки времени подзавода при оперативном отключении. Кроме того, применение такого устройства возможно только с выключателями, оснащенными пружинным приводом.

Известно устройство АПВ, содержащее два реле времени первого и второго циклов, конденсаторы опорного напряжения, выходной элемент.

Такое устройство может применяться с выключателями, оснащенными приводами любых типов, полностью блокируется при оперативном отключении.

К недостаткам такого устройства относится низкая влагоустойчивость из-за того, что сопротивление изоляции (реально около 1 МОм) может быть соизмеримо с хронирующими резисторами. Поэтому для того, чтобы обеспечить высокую влагоустойчивость необходимо применять конденсаторы большой емкости (удельная емкость более 1 мкФ на 1с выдержки времени), что резко увеличивает габариты устройства, так как в качестве этих конденсаторов можно применить только термостабильные конденсаторы с малыми токами утечки,

Кроме того, такое устройство имеет невысокую точность из-за технологических разбросов сопротивлений и емкостей хронирующих компонентов, температурных отклонений, а также экспоненциальной зарядкой характеристики,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического повторного включения линии электропередачи, содержащее кнопку Откл., два реле времени, исполнительный блок, блокирующий элемент и блок питания, преобразователь импульсов, элемент совпадения.

Такое устройство отличается высокой точностью, влагоустойчивостью, малыми габаритами, что позволяет обеспечить высокую надежность, возможность получения

достоверной информации для диагностического контроля отключения выключателя.

Недостатком такого устройства является то, что оно реализует только один цикл

повторного включения. Реализация второго цикла принципиально невозможна. Кроме того, формирователь импульсов включен на выходе блока питания и импульсы подаются через блок-контакты выключателя, что сни0 жает помехоустойчивость системы из-за дребезга контактов выключателя, а также повышает требования к надежности этих контактов при передаче сигналов малой мощности. Дребезг контактов на начальном

5 этапе отсчета обязательно вызовет неконтролируемый набор времени.

Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения потребителя, точности выдержек циклов и введения

0 сигнализации о неуспешном АПВ,

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной выключателем с приводом, со5 держащее ключ управления и формирователь прямоугольных импульсов, соединенный с источником питающего напряжения, схему установки нуля, два реле времени, выполненных е виде счетчиков им0 пульсов, исполнительный блок, замыкающий и размыкающий вспомогательные контакты выключателя, дополнительно введены третье реле времени, выполненное а виде счетчика импульсов, второй форммро5 ватель импульсов, частота которых пропорциональна частоте контролируемзой сети, два логических элемента ИЛИ, элемент сигнализации. Причем вход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен

0 с источником питающего напряжения через замыкающий вспомогательный контакт выключателя, вход второго формирователя прямоугольных импульсов - через размыкающий вспомогательный контакт выключате5 ля, а выход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен со счетным входом первого и третьего реле времени, эыход второго формирователя прямоугольных подключен к счетному входу

0 эторого реле времени, выход первого реле ьфемени соединен с установочным входом второго реле времени, первый и второй выход которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого логиче5 ского элемента ИЛИ, выход которого соеди- нсн с исполнительным блоком и установочным входом третьего реле времени, третий выход второго реле времени соединен с сигнальным элементом, а выход реле времени - с вторы, входом второго

логического элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом схемы установки нуля, а выход с установочным аходом первого реле времени, вход установки нуля соединен с размыкающимся при ручном включении или отключении выключателя контактом самовозвращающегося в нейтральное положение ключа управления,

Введение новых элементов и связей позволит осуществлять двухкратное АПВ, т.е. расширить функциональные возможности устройства по сравнению с прототипом, при сохранении его преимуществ перед аналогами, обуславливающимися применением цифрового отсчета импульсов, частота которых пропорциональна частоте контролируемой сети, и обеспечивающих более высокую точность и влагоустойчивость по сравнению с аналогами.

Кроме того, применение двух формирователей импульсов, подключенных через вспомогательные контакты выключателя непосредственно к контролируемой сети, позволяет избежать влияния дребезга контактов, а, следовательно, неконтролиру- емего набора времени от импульсов создаваемых при дребезге контактов. Введение сигнального элемента, подключенного к третьему выходу второго рел времени, позволяет оперативному персоналу осуществ- лять диагностику устройства и его срабатывание свидетельствует о исправном устройстве АПВ и устойчивом повреждении линии,

На чертеже изображена функциональная схема устройства для автоматического повторного включения линии электропередачи.

Устройство содержит первый формирователь 1 прямоугольных импульсов (ФПИ) и второй ФПИ 2, частота следования импульсов на выходе которых пропорциональна частоте контролируемой сети. ФПИ 1 подключен к источнику питающего напряжения через размыкающийся вспомогательный контактЗ выключателя (ВКВ), ФПИ 2 --через замыкающийся ВКВ 4, К выходу ФПИ своими счетными входами подключены первое реле времени (РВ) и третье РВ 6. Выход второго ФПИ 2 подключен к счетному входу второго РВ 7, Выход РВ 5 подключен к установочному входу РВ 7, первый и второй выходы которого подсоединены соответственно к первому и второму входам логического элемента 8 (ЛЭ) ИЛИ. Третий выход ЛЭ 7 подсоединен к сигнальному элементу 9 (СЭ). Выход ЛЭ 8 ИЛИ подключен к входу исполнительного блока (ИБ) 10 и к установочному входу РВ 6. Схема установки(СУ) нуля подключена своим входом к источнику

питающего напряжения через контакт, размыкающийся при ручном включении или отключении выключателя, ключа 12 управления (КУ). К выходу КУ 12 подключен

первый вход которого соединен с выходом Р86,

Устройство работает следующим образом,

После включения выключателя с по0 мощью КУ 12 в момент времени ta (фиг.2, диаграммы напряжений) замыкается ВКВ 3 и СУ 11 коротким импульсом длительностью ц через ЛЭ ИЛИ 13 устанавливает О на выходе РВ 5 и дает разрешение на отсчет

5 времени (диаграмма 1). РВ 5, представляющее собой счетчик импульсов, начинает отсчитывать импульсы, поступающие с выхода ФПИ 1 (диагр.2), и после прохождения установленного количества импульсов за время

0 t на его выходе устанавливается логическая 1, которая подготавливает к отсчету РВ 7 (диагр. 4).

При отключении выключателя от релейной защиты в момент времени tb размыка5 ется ВКВ 3 и замыкается ВКВ 4, Импульсы с выхода ФПИ 2 начинают поступать на счетным вход РВ 7 {диагр. 3). После поступления установленного количества импульсов нз выходе Q1 РВ 7{диагр. 5) через время

0 и в момент времени tc появляется 1, которая через ЛЭ 8 ИЛИ запускает ИБ 10. ИБ 10 включает выключатель и одновременно на РВ 6 подается разрешение на отсчет импульсов. Если АПВ успешное, то выключа5 тель остается во включенном положении и импульсы, поступающие с ФПИ 1, отсчитываются РВ 6 в течение времени т.4 и в момент времени td появится логическая 1 (диагр, 6), которая через ЛЭ ИЛИ 13 установит реле

0 времени РВ 5 в исходное состояние (О на выходе), РВ 5 сбросит РВ 7, которое в свою очередь очистит реле времени РВ 6. После очистки всех реле времени РВ 5 подготовится к отсчету импульсов, поступающих с

5 ФПИ 1. После прохождения заданного количества импульсов через время t2 на его выходе установится логическая 1 и устройство АПВ будет готово к повторной работе.

В случае, если включение после первого

0 цикла будет неуспешным, то релейная защита отключает выключатель и РВ 7 продолжает отсчитывать поступающие с ФПИ 2 импульсы, После прохождения установленного количества импульсов на его выходе Q2

5 появляется логическая единица, которая дает команду на второе АПВ. При успешном втором АПВ устройство приводится в исходное состояние также, как и после первого цикла АПВ, При неуспешном втором повторном включении РВ7 продолжает отсчет

импульсов и при полном заполнении счетчика на его выходе устанавливается Т, которая включает сигнальный элемент 9, сигнализирующий о том, что оба повторных включения были неуспешными, а также под- тверждает работоспособность устройства.

Приводится устройство в исходное состояние при ручном включении выключателя при помощи схемы установки 0.При ручном отключении выключателя также очи- щаются все счетчики (РВ), позтому АПВ не происходит, так как для этого РВ 5 должно дать разрешение на отсчет РВ 6.

Для эффективной работы устройства необходимо соблюсти следующее условие: выдержка времени реле 6 времени должно быть больше выдержки времени релейной защиты

макс.

В устройстве применен принцип счета импульсов, частотой пропорциональной частоте синусоиды контролируемой сети, что позволяет повысить точность циклов АПВ и, следовательно, определять дстанционно отключаемый выключатель линии с помощью анализаторов сети. Кроме того, счетные схемы, в отличие от выполненных на базе хронирующих конденсаторов схем, отличаются более высокой влагоустойчивостью и меньшими габаритами. Устройство может ис- пользоваться в качестве одно- или трехкратного АПВ.

Формула изобретения Устройство для автоматического по- вторного включения линии электропередачи, снабженной выключателем с приводом, содержащее ключ управления и формирователь прямоугольных импульсов, соединенный с источником питающего напряжения, схему установки нуля, два реле времени, выполненных в виде счетчиков импульсов, исполнительный блок, замыкающий и размыкающий вспомогательные контакты выключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителя, точности выдержек времени циклов и сигнализации о неуспешном автоматическом повторном включении, в него дополнительно введены третье реле времени, выполненное в виде счетчика импульсов, второй формирователь импульсов, частота которых пропорциональна частоте контролируемой сети, два логических элемента ИЛИ, элемент сигнализации, причем вход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен с источником питающего напряжения через замыкающий вспомогательный контакт выключателя, вход второго формирователя прямоугольных импульсов - через размыкающий вспомогательный контакт выключателя, а выход первого формирователя прямоугольных импульсов соединен с счетными входами первого и третьего реле времени, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к счетному входу второго реле времени, выход первого реле времени соединен с установочным входом второго реле времени, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с исполнительным блоком и установочным входом третьего реле времени, третий выход второго реле времени соединен с сигнальным элементом, а выход третьего реле времени соединен с сигнальным элементом, а выход третьего реле времени - с вторым дходом второго логического элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом схемы установки нуля, а выход - с установочным входом первого реле времени, вход схемы установки нуля соединен с размыкающимся при ручном включении или отключении выключателя контактом самовозвращающего в нейтральное положение ключа управления.

Использование: автоматическое повторное включение выключателя, снабженного приводом. Сущность изобретения: при отключении выключателя от релейной защиты размыкается контакт выключателя 3, за- мыкаатся контакт выключателя 4 и прямоугольные импульсы, частота которых пропорциональна частоте контролируемой сети, начинают поступать с формирователя прямоугольных импульсов 2 на счетный вход реле времени 7. После поступления установленного количества импульсов на выходе Q 1 реле времени 7 появляется 1, которая через логический элемент ИЛИ 8 запускает исполнительный блок 10 и выключатель включается. При неуспешном ППВ реле времени 7 продолжает отсчет и после прохождения установленного количества импульсов на его выходе Q 2 появляется 1, которая повторно включает выключатель. В случае успешного первого или второго циклов ППВ реле времени 7 через логический элемент ИЛИ 13 очищает реле времени 5 и возвращает устройство в исходное состояние. 1 ил. ел С XI ел XI