(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕТИ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИМИ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ
. V . : .,
Изобретение относится к устройсТвам защиты сети низковольтными аппаратами защиты от токов короткого замыкания.
Для селективной защиты низковольтных распределительных сетей в основном применяют автоматические выключатели с независимыми от тока выдержками времени, величиныкоторых ступенчато возрастают по направлению к источнику питания.
Известным недостатком данной защиты является повышенная длительность отключения .тока короткого замыкания, в особенности, вблизи источника питания, где величина toKa и степень его отрицательного воздействия на сеть и электрооборудование максимальны.
Частичное.устранение этого недо-, статка возможно путем применения селективно- токоограничивающих выключателей, у которых при повышенных величинах токов короткого замыкания
срабатывание происходит без принудительной выдержки времени.
Однако данная защита не обеспечивает, селективной защиты при предельных величинах токов короткого замыкания.
Наиболее эффективным и универсальным является применение различного рода дифференциальных защит 21.
Однако вследствие ifix сложности и,
10 в особенности, необходимости прокладки дополнительных кабелей управления между выключателями применение этих защит в низковольтных сетях возможно только для наиболее ответственных
IS участков сети. .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является защита, осуществляемая автоматическим выключа20телем. Работа защиты основана на измерении величины установившегося тока в резисторах, включенных параллельно контактам выключателя, разомкнутых в процессе отключения тока короткого замыкания, и выдаче сигнала на запрещение включения выключателя, если величина тока превышает уставку .Величины уставок выбирают в зависимости от количества последовательно включенных выключателей и мощности источников питания ЗТ Однако для определения установившейся величины тока в сети необходимо введение принудительной задержки, в течение которой контакты выключателя .должны находиться в разомкнутом положении. Это вызывает увеличение длительности существования тока короткого замыкания, хотя и ограниченного резисторами, а также требует повышения сложности конструкции выключателя из-за введения в него дополнительно узла, обеспечивающего замедление включения контактов, что значительно снижает надежность защиты. Кроме того, вследствие большой мощности тепловых потерь, выделяемых в резисторе в течение времени задержки, его габариты соизмеримы с вы ключателем, что в целом значительно затрудняет встраивание выключателя в комплектное устройство. Цель изобретения - повышение быст родействия устройства для защиты сети токоограничиваюЩими автоматически ми выключателями. Поставленная цель достигается тем что в устройство для защиты сети ток ограничивающими автоматическими выкл чателями,. содержащее максимальное то ковое реле, выполненное в виде после довательно соединенных датчика тока и порогового блока, реле разности напряжений, входы которэго подключен через датчики напряжения к входным и выходным зажимам автоматического выключателя и усилитель с исполнительным блоком на выходе, дополнительно снабженного элементом И и реле нуля производной тока, выполненного в вид последовательно соединенных датчика скорости измерения тока и нуль-органа, при этом выходы максимального то кового реле, реле нуля производной тока и реле разности напряжений соединены с. входами элеме.нта И, выход которого подключен к входу усилителя На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства. Устройство содержит максимальное токовое реле 1, выполненное: в виде по . 4 следовательно соединенных датчика 2 тока и порогового блока 3, реле нуля производной тока, выполненного в виде последовательно соединенных датчика 5 скорости изменения тока и нуль-орган 6, реле 7 разности напряжений, входы которого подключены через датчики 8 и 9 напряжения к входным и выходным зажимам автоматического выключателя, выходы максимального токового реле 1, реле нуля производной тока и реле 7 разности напряжений подключены к входам элемента И 10, выход которого соединен с последовательно включенным усилителем 11 и исполнительным блоком 12. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При отключении тока короткого замыкания, например, двумя последова- ,, тельно включенными токоограничивающими выключателями распределение мгновенных величин напряжений в сети бу-. дет следующим .... L + Ua + г dt 41 с где Е - ЭДС источника питания (генератора); Ij, и L.. - соответственно активное сопротивление и индуктивность цепи, состоящей из генератора сети от генератора до первого выключателя;U- и и - падение напряжения на 1 2 дуге между контактами соответственно первого и второго токоограничивающих, выключателей (отсчет от генератора); г.. и L - соответственно актив ное сопротивление и индуктивность цепи между выключателями; г К соответственно активное сопротивление и индуктивность цепи : короткого замыкания (за вторым выключателем) . Для обеспечения селективной защиты необходимо, чтобы в первом выключателе контакты после размыкания под ействием электродинамических сил тока замкнулись повтЬрно после отклю чения тока, .8 во втором выключателе остались разомкнуты, что может быть достигнуто подачей сигнала от устрой ства защиты на быстродействующий рас цепитель в течение времени отключения тока. Определение в месте расположения первого выключателя того фак та, что короткое замыкание произошло за вторым выключателем по величине напряжения на выходных зажимах перг вого выключателя в произвольный момент времени затруднено, поскольку величины UQ и ЭДС в индукТивностях L и Lj. соизмеримы. Для исключения их влияния производится измерение напряжений при скорости нарастания тока, равной нулю. Поскольку в промышленных сетях переменного тока влияние падений напряжения на Гс и Г| незначительно по сравнению с Ug то следует . Uвx Ug + Цд где Ugy - напряжение на входных зажимах первого выключателя вь1х напряжение на выходных зажимах первого выключате ля. При коротком замыкании за вторым выключателем относительная разность равна -Си UBX ЦВМУ а дл -Овх, -и.иэ. Соотношение Ug и U может быть определено по типам и характеристикам выключателей, что позволяет выбрать установку срабатывания по вели чине fu. Практически при двухступенчатой селективной защите величина (ГЦ| 0,5, поскольку первый выключатель с большим номинальным током, чем второй, обладает большей инерционностью и,следовательно,меньшими скоростью и величиной напряжения Дуги. Поэтому при выборе уставка U реле 7 разности напряжений, ориентировочно равной 0,5, в первом выключателе в момент равенства нулю скорости изменения тока сигнал на расцепитель не подается, хотя величина тока превышает уставку, которая выбирается меньше тока, при котором размыкаются контакты второго выключателя. Во втором выключателе, имеющим только максимально токовую защит с уставкой также меньше тока размыкания контактов (который выбирается в выключателях всегда больше максимальных переходных токов номинального режима), -происходит срабатывание быстродействующего расцепителя, который обеспечивает размыкание конт тактов и полное отключение выключателя. Для сетей, где падение напряжения на активных сопротивлениях цепи короткого замыкания соизмеримо с напряжениями УЗ и Ug , выбор уставок относительной разности напряжений производят, исходя из параметров сети и характеристик выключателей. .На аналогичном принципе может быть осуществлена система селективной за- щиты с тремя и более выключателями. Для трехфазных сетей принцип работы устройства такой же, как и при двухфазных коротких замыканиях. Устройство должно устанавливаться между всеми фазами, а-также между фазами и землей при трехфазной системе с заземленной нейтралью. Таким образом, преимущество предлагаемого устройства заключается в повышении быст эодействия отключения токов короткого замыкания в распределительной сети токоограничивающими автоматическими выключателями. Формула изобретения Устройство для защиты сети токоограничивающими автоматическими выключателями, содержащее Максимальное токовое реле, выполненное в виде последовательно соединенных датчика тока и порогового блока, реле разности напряжений, входы которого подключены через датчики напряжения к входным и выходным зажимам автоматического выключателя и усилитель с исполнительным блоком на выходе, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно дополнительно снабжено . элементом И и реле нуля производной тока, выполненного в виде последовательно соединенных датчика скорости измерения тока и нуль-органа, при этом выходы максимального токового реле, реле нуля производной тока и реле разности напряжений соединены с входами элемента И, выход которого подключен к входу усилителя.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
.1976, с. 313.
(прототип).
