Устройство для защиты участка распределительной сети постоянного тока от короткого замыкания Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

З стройртво относигся к электрогехнике и предназначено для релейной защлк гы участков распределительной с двигательной нагрузкой сети постоянного тока в частности, в низковольтных автонол нь1х электроэнергетических системах. Известно устройство для зашиты сети постоянного тока , содержащее измерительные преобразователи тока, индикаторы полярности, логические элементы ИЛИ, И-НЕ 1. Однако, указанное устройство не выявляет короткое замыкание на одном питаемом присоединении при отключении остальных питаемых присоединений. Известно также устройство для защиты сети постоянного тока, содержащее измерительные преобразователи тока, ин дикаторы полярности логические эпемен ты ИЛИ и ЗАПРЕТ 2. Однако, указанное устройство, фиксируя возникновение короткого замыкания, не выявляет конкретное поврежденное ; присоединение, а также не отключает короткое замыкание в нагрузке. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем выявления поврежденного присоединения. Это достигается тем, что в известное устройство для защиты участка распределительной сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее, включенные на всех присоединениях измерительные преобразователи тока, подключенные ко входам индикаторов полярности с прямым и инверсным выходами, и исполн тельные органы, дополнительно введены включенный между шинами и землей конденсатор, в цепи которого включен дополнительный измерительный преобразователь , выход которого подключен ко входу вновь введенного индикатора разряда, и для каждого присоединения логические элементы И,, причем на каждом, присоединении выход логического элемента И подключен ко входу соответствутошего исполнительного органа, первый взсод - К В61ХОДУ индикатора разряда, вгорой вход логических элементов И питаё мУзс присоеййнений - к прямому выходу соответствующего индикатора полярнооТи, а входы логических элементов И питающих присоединений - к инверсным выходам всех индикаторов полярности. На чертеже приведена функцир1 Шьная схема устройства. Участок распределительной сети coc«i Тритий одного питающего и трех пиTaetrfbix 2-4 присоединений, по концам КртЬрых включена двигательная нагрузка 5, В местах подключения прйсоёШьнений 1-4 к распределительным шинам 6 включены измерительные преобразова ели тока (ИПТ) 7, Выключатели 8 присоединений снабжены исполШтШёйЬ ми органами (ИО) 9, Логические элемен ты И 1О питаемых присоединений и логйчеркне элементы И 11 питающего присоединения подключены к исполнительным органам 9. Выход каждого измерительного преобразователя тока 7 подкл1о чен к индикаторам полярности (ИП) 12, имеющим прямой и инверсный вШоды. Инверсные выходы подключен ко входам логического элекюнта fH 11 питаю щего првсоединения, прямые - ко входам логических вяементов И 10 питаем1«1 а|рвсоед||неяив. При ис1юзнрвенви тока в присоедпненяи единичный сигнал присут ствует на внверсйом выходе инДдкаТоров полврнЬстя 12, Между шинами 6 и зек лей цепь, состоящая из дополнительного измерительного преобразователя тока 13, конденсатора 14 и ййдико тора разряЬа (ИР) 15, шход которого подключен ко входам всех логических элементов И , -. : : |Работа устройства основанййатем, чТр при коротким замУкании ни 6 а;н6м нз питаемых присоединений (нШр5мёр, точка Kl) ток в этом присоединении в месШ установки измерит 1ельт:)го пре6браД эбватёлй тока не изменяет своего найраВпёййя, а токи других присоединений меняют свое направление (рассматривает ся двигательная нагрузка), что фшссируе ся индикаторами пойярносТи соответствую щих присоёотнений. Кроме тЪго, используется и тр обстоятельство, что подключ ный к шинам конденсатор, который в нор мальном режиме сети заряжен до номинального напряжений сети, йрй кРрЬтком даШШнШ на зайШШШШтчЗс пШШч наёт разряжаться до напряжения в мео705584те короткого замыкания, что сопровождается, протеканием тока через измерительный преобразователь тока и фиксируется индикатором разряда, Устройство функционирует следующим образом,; . В нормальном эксплуатационном режиме участка сети токи в питаемых присоединениях 2,3,4 направлены от шин (прямое направление), а в питающем при соединении 1 - к шинам (инверсное направление). Соответственно, присутствуют сигн)алы у индикаторов полярности 12 пнн таёмых присоединений 2,3, 4- на их прямом выходе, ау питающего присоединения 1 - на инверсном выходе. Это при- в. к тому, чтр на одном входе каждого логического элемента И 10 появляетсй сигнал, однако, на их вшодах сигнала не будет, поскольку на второй вход этих схем сигйэл не nocTjmraeT от индикатора разря1аа 15 иэ-за отсутствия раз- рШй сЬнденсатора 14 (бн находится в айр бкенном ёос тойнии до номинального напряжения сети). На ш 1Ходе логического элемента И 11 сигнал также oTcyi. сЙвуеТ,- ,;.:;;,, . :- ;.; . .:. ,; , при возникновений короткого замыка-: ния йа шинах 6 (точка К2) меняется направление токов всех питаемых присоединений. При этом на прямых выходах Всшйндйк аг6р6в полярности 12 исчезают сигналы и йа одном из входов логических элементов И 10 сигналы отсутствуют. ЙспфнйтеЛьные органы 9 питаемых присоединений 2-4 не срабатывают. На ВсШбхрйахГЙогического элемента И , 11 с1вязвйШ 1х с ийверснымй выходами индикаторов полярности 12 появляются сигналы, ВозбуЯсдениымоказьшается и в одлогическогр элемента И 11, соединенный с индикатором р&зряаа 15, на выхрдёкбг6рЬгЬ присутствует сигнал. Таким образбм, все входы лргйческого элемента И 11 оказываются возбуждены и исполнитёльнь1й орган 9 питшощего присоединения 1 срабатывает. При вознйкйовёйии короткого замыкания на одйом из питаемых присоединений (например, точцса Кl) токи рстальньпс. питаемых присоединений 3,4 меняют свое направление. На ййвёрсйых выходах индикаторов полярности 12 йоявляется сигнал, - Благодаря этому оказываются неврзбужденными первые входы логических элемён1рЬв И 10 неповрежденных присоединений 3,4, что не прзволяет пройти сигйалу на срабатывание нсполнигельных органов 9 этих присоединений. Оказывается возбужденным первый вход логического элемента И 1О поврежденного присоединения 2. Кроме того, воэбужден и второй вход, так как конденса тор 14 в этом режиме разрзажается, то фиксируется индикатором разряда 15. Таким образом на входе его исполнительно го органа 9 появляется сигнал, отключакший выключатель 8. Отключения питающего присоединения 1 не произойдет, поскольку на одном из входов логического элемента И 11,| связанном с НВЕверсньЫ выходом индикатора полярности 12 поврежденного присоединения 1, ojv сутствует сигнал .: . В режиме возникновения внешнего кокороткого замыкания (например, в точке КЗ) ток в этом присоединения меняет сво направление с инверсного на прямое, что приводит к исчезновению сигнала ра одном из входов логического элемента И 11. Сигнал на срабатывание исполнительного органа 9 питающего присоединения 1 не проходит. Таким образом, в отличие от вавесгио го предлагаемое устройство обладает расщиреннымя функциональными eo3M6}i tiboтями; так как оно вы$тляет не только аварийный режим, на защищаемом учйстке, но и место повреждения, а также выявляет повреждения, возникшие не только на присоединениях потребителей, -НО и в самой нагрузке, Ф о р м у л а изобретен и я. Устройство для защиты участка распределительной сети постоянного тока от корогкого замыкания, содержащее вклзоченные на всех присоединениях измерительные преобразователи тока, подключенные ко входам индикаторов полярности с прямым и инверсным выходами, и исполнительные органы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем выявления поврежденного присоединения, дополнительно введены включенный между шинами и зё1(ЗГёй конДен6а Гр; в которого включен дополнительньШ измерительный преобразователь тока, выход которого подключен ко входу вновь введенного индикатора разряда, и для каждого присоединения логические элементы , И, причем на каждом присоединении йыход логического элемента И,подключен :ко ВХОДУ соответствуюшегб исполнительного органа, первый вход - к выходу индикатора разряда, второй вход логических элелЛентов И питаемых присоединений - к прямому выходу соответствующего индикатора полярности, а входы логических элементов И питающих присоединений - к инверсным выходам всех индикаторЬв полярности.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2428744, Н О2 Н 3/О8, 1976, . 2.О. К. Базиленко и др. Устройство защиты электроэнергетических объектов, В сб. Электроэнергетика и автоматика , вып, 5, Академия наук МССР, Кишинев, 1969, рис,2,