Устройство для защитного отключения в сети переменного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а (21) 3375041/24-07 (22) 05.01.82 (46) 30.06.83. Бюл. И 24 (72) Л.А,Лысцова, В.Е.Поляков и В.П.Федотов . (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с.24, 2. Авторское свидетельство СССР

И 815830, кл, Н 02 Н 3/16, Н 02 .Н 7/00;

1979.. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛ0ЧЕНИЯ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, со-. держащее измерительный блок, выходом соединенный с входом формирующего блока и связанный через элемент задержки с органом сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, при этом выход формирующего блока подключен к входу моностабильного элемента и первому входу первого элемента И, выход которого соединен с органом сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, выход моностабильного элемента

9(ю Н 02 Н 3/16;, Н 02 Н 7/00 соединен с первым входом исполнитель- . ного органа, выход которого подключен к органу сигнализации о срабатывании защиты и к входу выключателя, а к вто рому входу первого элемента И подключен выход элемента НЕ, вход которого связан с выходом язмерительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации, в него введены дополнительный пусковой орган, пороговый элемент - > 2 и логический элемент

ИЛИ, при этом измерительный блок состоит из и отдельных пусковых органов по числу ступеней защиты, выходы которых соединены с входами соответст- gc вующих и логических органов, реализующих многоступенчатые по числу ступеней защиты временные задержки формирующего блока, а входы порогового ( элемента Ъ2 и логического элемента

ИЛИ соединены с п выходами измеритель- е ного блока, причем выход элемента

ИЛИ подсоединен к элементу задержки и входу элемента НЕ, а выход порогового элемента ) 2 подключен к второму входу исполнительного органа, при этом исполнительный орган выполнен в виде второго элемента И.

1026225

Изобретение относится к электротехнике, в частности к ступенчатым релейным защитам электрических систем.

Известны устройства для защитного отключения в сети переменного тока(1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защитного отключения в сети переменного тока, содержащее измерительный блок, формирующий блок, исполнительный орган, выполненный на элементе ЗАПРЕТ, орган сигнализации о срабатывании защиты, логический элемент И, логический элемент НЕ, орган сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, моностабильный элемент, элемент задержки и орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, вызывающих его длительное срабатывание f2)

Устройство не допускает ложного срабатывания защиты при неисправностях в формирующем блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, при совпадении указанного режима с внешним коротким замыканием, которое вызывает срабатывание измерительного блока, при длительном появлении сигнала на выходе измерительного блока, вызванного неисправностями в его схеме или невозвратом в исходное состояние пусковых реле после отключения вы" ключателя на защищаемом обьекте, и повторном его включении.

Однако устройство не препятствует ложному срабатыванию релейной защиты при неисправностях в ее измерительном блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, что приводит к отключению неповрежденного элемента электрической системы. Вероятность неправильных действий возрастает для защит, имеющих несколько ступеней, например дистанционных, ступенчатых токовых защит прямой или нулевой последовательностей, так как каждая ступень такой защиты имеет отдельный пусковой орган в ее измерительной части. Неисправность пускового органа любой ступени, вызывающая появление сигнала на его выходе, приводит к неправильному действию защиты в целом.

Цель изобретения - повышение надежности и удобства эксплуатации релейной защиты.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для защитного отключения в сети переменного тока, содержащее измерительный блок, выходом со". единенный с входом формирующего блока, связанный через элемент задержки

5 с органом сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, при этом выход формирующего блока подключен к входу моностабильного элемента и первому входу первого элемента И, 10 выход которого соединен с органом сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, выход моностабильного элемента соединен с первым входом исполнительного органа, выход которого под Б ключен к органу сигнализации о срабатывании защиты и к входу выключателя, а к второму входу первого элемента И подключен выход элемента НЕ, вход которого связан с выходом изме20 рительного блока, введены дополнительный пусковой орган, пороговый элемент ) 2 и логический элемент ИЛИ, при .этом измерительный блок состоит из и отдельных пусковых органов по

25 числу ступеней защиты, выходы которых соединены с входами соответствующих и логических органов, реализующих многоступенчатые по числу ступеней защиты временные задержки формирую3р щего блока, а входы порогового weмента > 2 и логического элемента ИЛИ соединены с и выходами измерительного блока, причем выход элемента ИЛИ подсоединен к элементу задержки и входу элемента НЕ, а выход порогового элемента ) 2 подключен к второму входу исполнительного органа, при этом исполнительный орган выполнен в виде второго элемента И, 40 На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство для защитного отключения в сети переменного тока содержит измерительный блок 1, имеющий отдель4 ные пусковые органы для каждой из ступеней защиты ПО, ПО,..., ПОи, фор" мирующий блок 2, имеющий отдельные логические многоступенчатые органы для каждой ступени защиты ЛО, ЛО, ЛО, реализующие временные задержки, исполнительный орган 3,выполненный на логическом элементе И, логический элемент И 4, логический элемент НЕ 5, орган 6 сигнализации о

55 срабатывании защиты, орган 7 сигнализации о неисправностях в формирую.щем блоке, моностабильный элемент (одновибратор) 8, элемент 9 задержки, 3 102622 орган 10 сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, дополнительный чувствительный пусковой орган 11, пороговый элемент ф 2 12 и логический элемент ИЛИ 13. Устройство работает следующим образом.

При включенном положении выключателя защищаемого объекта, отсутствии аварийной ситуации и исправном состоя- 1О нии всех пусковых органов ПО, ПО, ПО 1 и ДПО защиты сигналы на их выходах отсутствуют следовательно. нет сигналов на входах всех логичес ких органов ЛО4, ЛО.,..., ЛО форми рующего блока, на входах элемента ИЛИ и порогового элемента > 2..Отсутству-. ют сигналы на выходах элемента ИЛИ (следовательно, нет сигнала о неисправности в измерительном блоке), порогового элемента > 2 и формирующего блока. Нет сигнала на входе элемента HE и втором входе элемента И, есть сигнал на выходе элемента НЕ и первом входе элемента И но на выходе элемен.У

25 та И и обоих входах исполнительного органа сигналы отсутствуют. Следовательно, нет сигналов и неисправностях в формирующем блоке и о срабатывании. защиты. Защита не работает.

При исправном состоянии всех пуско- вых органов защиты и наличии аварийной ситуации в зоне ее действия появляются сигналы на выходах хотя бы двух пусковых органов; при замыканиях в зоне действия только последней сту- 35 пени работают два пусковых органа (ПО1 и ДПО), при замыканиях в зоне действия предпоследней ступени работают три пусковых органа (ПО1„, ПОи и ДПО), при замыканиях в зоне дейст- 40 вия первой ступени работают все пусковые органы (ПО, ПОg...,, ПО и ДПО), так как дополнительный пусковой орган. имеет чувствительность не меньше, чем чувствительность пускового органа по- 45 следней ступени. Сигналы подаются хотя бы на два входа элемента ИЛИ и порогового элемента > 2, хотя бы на один из логических органов формирующего блока, а следовательно, появля- 50 ются на выходах всех перечисленных элементов, Сигнал с выхода формирующего блока защиты через моностабильный элемент подается на первый вход исполнитель- 55 ного органа, выполненного с помощью логического элемента И, и с выхода порогового элемента З 2 на его второй

5 4 вход, В результате этого появляется сигнал на выходе исполнительного органа, защита действует на отключение. выключателя защищаемого объекта и подается сигнал о ее срабатывании.

Сигнал о неисправности в формирующем блоке отсутствует, так как отсутствует сигнал на входе элемента И, связанного с выходом элемента НЕ. Сигнал о неисправности в измерительном блоке не появляется, так как после отключения выключателя возвращаются в исходное состояние пусковые органы и все остальные элементы схемы защиты, сработавшие при возникновении повреждения, а время действия элемента задержки превышает время работы последней ступени защиты.

Если после отключения выключателя защищаемого объекта какие-либо пусковые органы измерительного блока не возвратятся в исходное состояние, то сработает элемент задержки и появится сигнал о неисправности в измерительном блоке, При повторном включении выключателя от АПВ защита работать не будет, так как исчезнет сигнал на выходе моностабильного элемента и первом входе исполнительного органа, а при невозврате одного .из" русковых органов пропадет сигнал и yy, втором его входе, связанном с вьрсодом порогового элемента > 2.

При нормальной работе электричес" кой системы и неисправностях в одном из пусковых органов защиты, вызывающих появление сигнала на его выходе, срабатывает логический элемент ИЛИ, эле-мент задержки и появляется сигнал о наличии неисправности в измерительном блоке. Если неисправность возникает .в одном из основных пусковых органов

ПО,, ПО,-..., ПО,„, то срабатывает соответствующий логический орган защиты, появляется сигнал на выходе формирующего блока, который через моностабильный элемент поступает на первый вход исполнительного органа. Однако срабатывание защиты не происходит, так как не действует пороговый элемент 3 2, в результате чего отсутствует сигнал на втором входе исполнительного органа.

Если неисправность возникает в дополнительном пусковом органе, то защита также не работает, так как в этом режиме отсутствуют сигналы на обоих входах исполнительного органа. Сигнал о неисправностях в формирующем блоке

1026225 в данном случае не появляется в результате работы пусковых органов и отсутствия сигналов на одном или обо- их входах элемента И.

Дпя выполнения дополнительного чувствительного пускового органа не требуется введение каких-либо новых элементов в схему защиты. В ряде случаев он может использоваться как групповой, т.е. для защит присоединений одной системы или секции сборных шин, В качестве таких органов могут использоваться, например, для дистанционных защит - орган блокировки от качаний, реагирующий на появление несимметрии при коротких замыканиях, для ступенчатых токовых защит нулевой последовательности - орган, реагирующий на появление напряжения нулевой последовательности, для ступенчатых токовых защит прямой последовательности - орган, реагирующий на снижение напряжения, на появление напряжения обратной и нулевой последовательности, Таким образом, повышается надежность работы ступенчатых релейных защит, которые в настоящее врЕмя имеют большой. процент неправильных дей5 ствий. Например, у трехступенчатых дистанционных защит ЛЭП доля отказов в функционировании от общего числа срабатываний равняется 4i (из них более 803 составляют ложные срабатыва о ния), в то время как средний процент неправильных действий по всем типам релейных защит равен 0,3-0,43, Использование предлагаемого устройства позволяет предотвратить лож 5 ные действия ступенчатых релейных защит при неисправностях в одном из пусковых органов ее измерительной части, вызывающих появление сигнала на его выходе. Вероятность появления

20 неисправностей одновременно в двух . или большем числе пусковых органов маловероятна. Предотвращение ложных действий защиты повысит надежность, электроснабжения потребителей.

1026225

ВНИИПИ Заказ 4570/45 Тираж 617 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4