Устройство для резервирования отказов выключателей и защит

 

Изобретение относится к релейной защите электрических систем и систем электроснабжения и может быть использовано для резервирования отказов выключателей и защит, подключенных к общим щинам напряжением 6-10 кВ присоединений с понижающими трансформаторами. Целью изоб ретения является повышение чувствительности к однофазным коротким замыканиям за понижающими трансформаторами присоединений . В режиме самозапуска нагрузки токи симметричны, и на входах безынерционных измерительных элементов 16 и 17 имеется напряжение с небольшой переменной составляющей . При срабатывании измерительных элементов 16 и 17 на их выходах появляются непрерывные сигналы, на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 20 от измерительного элемента 17 подается сигнал, блокирующий действие устройства. При однофазных коротких замыканиях за трансформаторами фазные токи несимметричны и напряжение на входах измерительных элементов 16 и 17 имеет больщую переменную составляющую. При малых мгновенных значениях входного напряжения измерительный элемент 17 возвращается , снимая сигнал с запрещающего входа элемента ЗАПРЕТ 20 и разрешая измерительному элементу 16 через расширители импульсов 18 и 19, логический элемент ИЛИ 21 воздействовать на блок задержки 22, который через исполнительный блок 23 действует на отключение систем шин. При междуфазовых повреждениях срабатывает измерительный блок 14, действуя через логический элемент ИЛИ 21 и блок задержки 22 на исполнительный блок 23. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 H 02 H 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4175486/24-07 (221 05.01.87 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина (72) Л. М. Колессв и В. Ф. Коротков (53) 621.316.925 (088.8) (56) Гельфанд Я. С. Релейная защита распределительных сетей. М.: Энергия, 1975, с. 295 — 296.

Должанский В. М. и др. Резервирование отказов выключателей и защит реактированных кабельных линий 3 — 20 кВ. — Повышение надежности энергосистем. Сб. Вып. II.

Иваново, 1975, с. 126 — 129. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И ЗАЩИТ (57) Изобретение относится к релейной защите электрических систем и систем электроснабжения и может быть использовано для резервирования отказов выключателей и защит, подключенных к общим шинам напряжением 6 — 10 кВ присоединений с понижающими трансформаторами. Целью изобретения является повышение чувствительности к однофазным коротким замыканиям за

„„80„„1410162 А 1 понижающими трансформаторами присоединений. В режиме самозапуска нагрузки токи симметричны, и на входах безынерционных измерительных элементов 16 и 17 имеется напряжение с небольшой переменной составляющей. При срабатывании измерительных элементов 16 и 17 на их выходах появляются непрерывные сигналы, на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 20 от измерительного элемента 17 подается сигнал, блокирующий действие устройства. При однофазных коротких замыканиях за трансформаторами фазные токи несимметричны и напряжение на входах измерительных элементов 16 и 7 имеет большую переменную составляющую.

При малых мгновенных значениях входного напряжения измерительный элемент 17 возвращается, снимая сигнал с запрещающего 3 входа элемента ЗАПРЕТ 20 и разрешая измерительному элементу 16 через расширители импульсов 18 и 19, логический элемент а

ИЛИ 21 воздействовать на блок задержки 22, который через исполнительный блок 23 действует на отключение систем шин. При междуфазовых повреждениях срабатывает измерительный блок 14, действуя через логический элемент ИЛИ 21 и блок задержки 22 на рффи исполнительный блок 23. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. >

1410162

Изобретение относится к релейной защите элементов элекрических систем и систем электроснабжения и может быть использовано для резервирования отказов выключателей и защит подключенных к общим шинам напряжением 6 — 10 кВ присоединений с понижающими трансформаторами.

Целью изобретения является повышение чувствительности к однофазным коротким замыканиям.

На фиг. 1 приведена схема электрической сети и структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторные и временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Электрическая сеть состоит из секции 1 шин, к которой подключены присоединения 2, 3 с понижающими трансформаторами, в двух фазах каждого присоединения установлены трансформатора 4, 5 тока.

Устройство для резервирования отказов выключателей и защит содержит преобразователи 6 — 9 тока в напряжение двух фаз каждого присоединения, выпрямительные мосты 10 — 13, входы каждого из которых подключены к выходам соответствующих преобразователей 6 — 9, а выходы всех выпрямительных мостов 10 — 13 объединены. Разнополярные выходные выводы преобразователей тока в напряжения двух фаз каждого присоединения объединены (при числе питаемых присоединений, отличном от двух, соответственно изменяется число преобразователей тока в напряжение и число выпрямительных мостов) .

Объединенные выходы выпрямительных мостов 10 — 13 подключены к входу измерительного блока 14. Блок 15 выявления несимметрии содержит первый 16 и второй 17 измерительные элементы, первый 18 и второй

l9 расширители импульсов и логический элемент 20 ЗАПРЕТ. Входы первого 16 и второго

17 измерительных элементов блока 15 включены параллельно входу измерительного блока 14. Выход первого измерительного элемента 16 подключен к входу первого расширителя 18 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом элемента 20 ЗАПРЕТ. Выход второго измерительного элемента 17 подключен к запрещающему входу элемента 20 ЗАПРЕТ, выход которого связан с входом второго расширителя 19 импульсов. Выход второго расширителя 19 импульсов подключен к одному из входов логического элемента ИЛИ 21. Выход измерительного блока 14 подключен к второму входу логического элемента ИЛИ 21, выход которого через блок 22 задержки связан с входом исполнительного блока 23, действующего на отключение системы шин.

Устройство работает следующим образом.

Объединение разнополярных выходных выводов преобразователей тока в напряжение двух фаз присоединений позволяет реали5

1I5

55 зовать .схему трехфазного выпрямления при наличии источников напряжения двух фаз и двух выпрямительных мостов.

При объединении выходов всех выпрямительных мостов 10 — 13 образуется схема максиселектора и на входы измерительного блока 14 и измерительных элементов 16 и 17 блока 15 выявления несимметрии в каждый момент времени подается максимальное из напряжений на выходах преобразователей 6 — 9.

Измерительный блок 14 и измерительные элементы 16 и 17 выполняют и настраивают следующим образом.

Напряжение срабатывания измерительного блока 14 (Ucpi4) выбирается из условия обеспечения несрабатывания в режиме самозапуска нагрузки. Если входное напряжение превышает напряжение срабатывания измерительного блока 14, то на его выходе появляется непрерывный сигнал.

Первый 16 и второй 17 измерительные элементы блока 15 выявления несимметрии выполняют безынерционными.

Напряжение срабатывания первого измерительного элемента 16 (Ucpi ) выбирают из условия обеспечения требуемой чувствительности к однофазным коротким замыканиям за понижающими трансформаторами.

Напряжение срабатывания второго измерительного элемента 7 (Ucp >z) выбирают из условия несрабатывания в нормальном режимее.

В режиме самоза пуска токи нагрузки присоединений образуют трехфазную симметричную систему (фиг. 2а), получаемое с помощью схемы трехфазного выпрямления напряжение на входе измерительного блока 14 и измерительных элементов 16 и 17 (11- 4,ie,iz) имеет небольшую переменную составляющую. В этом режиме измерительный блок 14 не срабатывает, а измерительные элементы 16 и 17 могут срабатывать.

Причем, поскольку переменная составляющая входного напряжения мала, в случае срабатывания измерительных элементов 16 и 17 на их выходах появляются непрерывные сигналы. Наличие непрерывного сигнала на запрещающем входе элемента 20 ЗАПРЕТ не позволяет устройству срабатывать на отключение.

При однофазном коротком замыкании за понижающим трансформатором со схемой соединения обмоток A/Х ток короткого замыкания на стороне высшего напряжения в поврежденной фазе будет в два раза больше токов в неповрежденных фазах и противоположен им по фазе (фиг. 2б). При этом напряжение U-i4 iq,i имеет большую переменную составляющую. В этом случае измерительный блок 14 не срабатывает, а измерительные элементы 16 и 17 в определенные моменты времени срабатывают. При срабатывании первого измерительного элемента 16 прерывистый сигнал на его выходе с по1410162

Фгг

Составитель С. Балашов

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 3490/52 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мощью первого расширителя 18 импульсов преобразуется в непрерывный и подается на управляющий вход элемента 20 ЗАПРЕТ.

Второй измерительный элемент 17 в течение времени, когда мгновенное значение входного напряжения меньше его напряжения срабатывания, возвращается, поэтому в эти моменты времени на запрещающий вход элемента 20 ЗАПРЕТ сигнал не подается, на вход второго расширителя 19 импульсов поступает сигнал. Прерывистый сигнал с выхода элемента 20 ЗАПРЕТ вторым расширителем 19 импульсов преобразуется в непрерывный и через логический элемент ИЛИ 21 поступает на элемент 22 задержки. Если через заданное время сигнал не исчез, что свидетельствует об отказе выключателя или защиты поврежденного присоединения, устройство действует на отключение системы шин.

При междуфазном коротком замыкании на одном из присоединений срабатывает измерительный блок 14, и в случае отказа выключателя или основной защиты поврежденного присоединения устройство с выдержкой времени действует на отключение шин.

С целью обеспечения лучшей отстроенности от влияния токов нагрузки при однофазных коротких замыканиях за понижающими трансформаторами можно использовать несколько блоков выявления несимметрии, имеющих измерительные элементы с разными напряжениями срабатывания.

Таким образом, при наличии на секции шин присоединений с понижающими трансформаторами предлагаемое устройство срабатывает при однофазных коротких замыканиях за трансформаторами за счет реагирования не только на значение токов присоединения, но и на величину несимметрии фазных токов, что обеспечивает более высокую чувствительность к этим повреждениям.

Формула изобретения

1. Устройство для резервирования отказов выключателей и защит, содержащее на каждом присоединении два преобразователя фазного тока в напряжение, выход которых присоединен к соответствующему выпрямительному мосту, выходы всех выпряМительных мостов объединены и подключены к входу измерительного блока, блок задержки, выход которого подключен к входу исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности к однофазным коротким замыканиям, в устройство дополнительно введены логический элемент

ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу измерительного блока, а выход к входу блока задержки, блок выявления несимметрии, подключенный двумя входами к общим выходам выпрямительных мостов, выход блока выявления несимметрии подключен к второму входу логического элемента ИЛИ, разнополярные выходные выводы преобразователей тока в напряжение для каждого присоединения объединены.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок выявления несимметрии содержит первый измерительный элемент, вход которого является первым входом блока выявления несимметрии, выход его подключен к входу первого расширителя импульсов, вы30 ход которого подключен к первому входу элемента ЗАПРЕТ, второй измерительный элемент, вход которого является вторым входом блока выявления несимметрии, своим выходом подключен к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключен

35 к входу второго расширителя импульсов, выход которого является выходом блока выявления несимметрии.