Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети с секционированием и сетевым резервированием Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

предназначено для защиты линий с односторонним питанием.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно, обеспечение фиксации направления короткого замыкания для сети с двухсторонним питанием,

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее две параллельные цепи тока, образован-. ные последовательно соединенными фазным измерительным преобразователем тока, токовым пусковым органом второй ступени, элементом задержки на возврат и логическим элементом ИЛИ, причем выход элемента задержки на возврат каждой цепи соединен со вторым входом пускового органа второй ступени смежной цепи, вход - со вторьтм входом логического элемента ИЛИ смежной цепи, токовый пусковой орган первой ступени, подключеный Входами к каждому ив указанных фазных измерительных преобразователей тока, а выходом ко входу элемента сигнализации первой ступени и ко входу элемента выдержки времени два других вхо да которого соединены с выходами уПомянутых логических элементов ИЛИ| а выход - с исполнительным органом, реле направления мощности, подключенное входами ко входу измерительного преобразователя- напряжения и к выходу одного из упомянутых фазных измерительных преобразователей тока, а выходами - к дополнительным входам пусковых органов вто рой ступени и эпементу выдеряжи временИ) элемент сигнапизации второй ступени, содержит допопнитепьный элемент сигнапизации второй ступени, причем входы обоих элементов сигнализации второй, ступени подключены к выходу элемента выдержки времени через, последовательно соединенные размыкающий контакт элемента сигнализации первой ступени и переключающ контакт реле направления мощности.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство состоит из двух фазных измерительных преобрааоэателей тока с фильтрами основной частоты 1 и 2, двух токовых пусковых органов второй ступени 3 и 4, двух элементов задержасй на возврат 5 и 6, двух логических элементов ИЛИ 7 и 8, элемента выдержки Э, токового пускового органа первой ступени- 10, реле направления мощности 11, измерительного преобразователя напряжения 12,, элементов сигнализации второй ступени 13,14 и первой ступени 15, а также исполнительного органа 16. Токовые пусковые органы второй сеупени . идентичны. Каждый из них состоит из эпе- мента настройки уставок по току срабатывания при передаче м.ощности в контролируемой линии в прямом 17 и обратном направлении 18, а также порогового, элемента 19. Элемент выдержки времени состоит из элемента пуска 2О, времяза-с. задающих эпементов второй ступени 21;, 22 и первой ступени 23, а также элемента пуска и возврата 24, конденсатора 25 и реагирующего элемента 26, причем с помощью элемента 21 задается время срабатьшания устройства при передаче мощности в контролируемой пинии в прямом направлении и с помощью элемента 22 задается время срабатывания устройства при передаче мощности в контролируемой пинии в обратном направпении. Репе направления мощности содержит четыре выхода 27-ЗО, два из которых 27,

28включены соответственно в токовые пусковые органы, второй ступени 3,4 между входами пороговых эпементов 19

и выходами элементов настройки устано-век по гоку 17,18, выход 29 вкпючей между выходом элемента пуска 2О и входами времязадающих эпементов второй ступени 21 и 22, и выход 30 включен в цепи эпементов сигнапизации о срабатывании второй ступени 13 и 14. Элемент сигнализадии 15 о срабатывании первой ступени содержит выход 31, включенный, между выходом 30 реле направления мощности 11 и выходом элемента вьщержки времени 9. В устройстве имеется связь выхода логического элемента ИЛИ 8 со входом элемента пуска 20 элементе выдержки времени 9 через разъемный контакт 32.

Устройство работает следующим образом.

п

При передаче мощности в контролируемой пинии в прямом направпении репе направления мощности11 находится в сработанном попожении, при этом его выходы 27; 28 соединяют пороговые элементы 19 с эпементами настроили уставок по току 17, эпеыент пуска 20 соединен выходом

29с времязадающим элементом 21, а выход ЗО соединяет выходной полюс элемента выдержки времени 9 с элементом сигнализации 14« В этом спучае устройство настроено на большие уставки по току и времени срабатывания второй ступени. В режиме готовности к функционированню, когда величина тока в пинии не превыша вепичнну тока уставки срабатывания, к п роговым элементам 19 BbixooHbFe сигнал по току поступают со сдвигом фазы на 120 , В случае трехфазного замыкания этот сдвиг фаз сохраняется, а при двухфазном замыканци ток в замкнутых фаза сдвинут на 180 . При трехфазном коротком замыкании на контролируемой линии в зоне действия второй ступени величина тока в линии превысит; величину тока срабатывания второй ступени и один из пороговых элементов 19 начнет срабаты вать с основной частотой входного сигнала по току, выдавая на выходе сигналы прямоугольной формы, ширина которых пропорциональна величине тока в контролируемой линии. Срабатьгеать будет поро говый элемент 19 той фазь; входной сигнал которой идет с опережением, в рассматриваемом случае, на 12О . Импульсы с выхода порогового элемента поступают одновременно на элемент задержки на возврат 5 (6) и через логический элемент ИЛИ 7 на элемент пуска 20 элемента выдержки времени 9.Элемент задержки на возврат 5 (6), сработав, дает потенциальный сигнал запрета срабатьтания порогового элемента 19 другой фазы и через логический элемент ИЛИ 8 - сигнаг разблокировки на элемен 24 элемента выдержки времени 9, Кон™ .денсатор 25 накапливает заряды, поступакяцие через времязадаканий элемент 21 в виде прямоугольных импульсов тока, до определенной величины, после чего срабатьшает реагирующий элемент 26, который выдает потенциальный сигнал на исполнительный орган 16 и на элемент сигнализации 14. При изменении режима работы контролируемой линии, т.е. при передаче мощно сти в обратном направлении, реле направления мощности не срабатьшает и его выходы 27-ЗО соединяют, соответственно, пороговые элементы с элементами настройки уставок по току 18, пусковой элемент 20 с времязацающйм элементом 22и выходной полюс элемента выдержки времени 9 с элементом сигнализации 1.3 В этом режиме работы линии устройство настроено на измененные уставки по току и времени срабатывания и при возникновении короткого замыкания в зоне действия второй ступени устройство срабатывает с этими уставками, при этом элемент сигнализации 13 будет н} формировать о срабатьгаании защиты по вто- рой ступегш при передачи мощности в контролируемой цепи в обратном направлении. Вторая ступень может работать в двух вариантах: с зависикюй и независимой от величины тока выдержкой времени. Для обеспечения работы второй ступени с независимой выдержкой времени следует установить разъемный контакт 32, при этом выход логического элемента ИЛИ 8 соединяется с входным полюсом элемента пуска элемента выдержки времени 9. Величина непрерьтного выходного сигнала элемента 8 при коротком замыкании в контролируемой линии не зависит от величины тока повреждения в первичных цепях, поэтому и времй ера- батьгаания устройства попучается независимым. От сигнала токового пускового органа первой ступени репе времени срабатьгеать не будет до тех пор, пока на элемент пуска и возврата не поступит сигнал от элемента ИЛИ 8. канала тока второй ступени. Это предотвращает ложное срабатывание устройства при неисправности в канале тока первой ступени. При исчезновении 1 ороткого замыкания в первичных цепях контролируемой линии или при ее отключении функциональ- ные элементы устройства возвращаются в Б состояние, соответствующее режиму го- товности к ф5Т1кционированию, за исключением эпементов сигнализации, при этом кондейсатор 25 реле времени разряжается (заряжается) в форсированном режиме чеэез низкоомную цепь элемента пуска и возврата 24, что ускоряет подготовку репе времени для действия с заданной выдержкой времени от повторного сигнала. За счет введения допогшительного элемента сигнализации фиксируется ни- правление возникновения короткого замыкания, упрощается поиск места повреждения линии. формула изобретения Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети с секционированием и сетевым резервированием, содержащее две параллельные цепи тока, образованные последовательно соединенным фазным измерительным преобразователем тока, токовым пусковым органом второй ступени, элементом злдержки на возврат и логическим элементом ИЛИ, причем выход элемента задержки на возврат каждой цепи ссюдинен со вторым

входом пускового органа второй ступени смежной цепи, а вход - со вторым входом логического элемента ИЛИ смежной цепи, токовый пусковой орган первой ступени, подключенный входами к каждому из указанных фазных измерительных преобразователей тока, а выходом ко входу элемента сигнализации первой ступени и ко входу элемента выдержки времени, два других входа которого соединены с выходами упомянутых логических элементов ИЛИ, а выход - с исполнительным органом, реле направления мощности, подалюченное входами ко выходу измерительного преобразователя напряжения и к выходу о-дного из упомянутых фазных измерительных преобразователей тока, а выходами - к дополнительным входам пус-ловых органов второй ступени и элемента выдержки времени, элемент сигнализации

второй ступени, отличаю т ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введен псйюлнительный элемент сигнализации второй ступени, причем входьг обоих элементов сигнализации второй ступени подключены к выходу элемента выдержки времени через последовательно соединенные размыкающий контакт элемента сигнализации первой

ступени и переключаклций контакт реле направления мощности.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 2О4И25/О.7,

кл. Н О2 Н 3/08, 08.07,74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Авторское свидетельство СССР М) 519809, кп. Н 02 Н 3/О8, 22.10.74.