Устройство автоматического повторного включения

 

Использование: в энергетике, в автоматических устройствах повторного включения (АПВ). Сущность изобретения: устройство содержит блок контроля режима сети, состоящий из двух датчиков тока: нулевого итока к.з.,блоклогики, состоящий из трех элементов И, четырех элементов ИЛИ, четырех элементов ПАМЯТЬ, четырех элементов ЗАДЕРЖКА, элемента НЕ, блок времени , простроенный на счетчиках. Устройство обеспечивает стабильность двух выдержек времени двукратного АПВ при одном блоке времени. 1 ил.

(l9) (д () СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

"в Зсмкj ;м, с

Г,Е,(„ кт и;.,ф. к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4787342/07 (22) 30.01.90 (46) 07.08.92. Бюл, 3Ф 29 (71) Целиноградский сельскохозяйственный

Имств1 ГУТ (72) С.Я.Майзель, B.Ã.Âàñèëüåâ, Ю.В.Анисимов, А.П.Кузнецов и А,С.Лисковец (56) Овчинников В.В. Автоматическое повторное выключение. — М.: Энергоатомиздат, 1986, с.33 — 39.

Авторское свидетельство СССР . N . 1262618, кл. Н 02 Н 3/06, 1984.

Изобретение относится к автоматиче. ским устройствам, предназначенным для двукратного повторного включения воздсущной линии электропередачи после ее отклю- чения действием релейной защиты.

Известно устройство двукратного ав-: томагического повторного включения АПВ2П, которое предназначено для двукратного

АПВ выключателей, укомплектованных как пружинным, так и электромагнитным приводами (прямого и косвенного действия).

Устройство выполйено на электронной базе. Оно состоит из блока контроля отключения выключателя, роль которого выполйяют вспомогательные контакты привода и выключателя, двух конденсаторных блоков времени, с помощью которых задаются выдержки времени бестоковых пауз первого и второго циклов АПВ, блока логики, который воспринимает сигналы от блоков времени, запускаемые при отключении выключателя через его вспомогательные контакты, и при-. водит заранее предусмотренные операции, 2 (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЙ (57) Использование: в энергетике, в автоматических устройствах повторного включения (АПВ). Сущность изобретения: устройство содержит блок контроля режима сети, состоящий из двух датчиков тока: нулевого и тока к.з., блок логики, состоящий из тоех элементов И, четырех элементов ИЛИ, четырех элементов ПАМЯТЬ; четырех элементов ЗАДЕРЖКА, элемента НЕ, блок времени, простроенный на счетчиках.

Устройство обеспечивает стабильность двух выдержек времени двукратного АП В при одном блоке времени, 1 ил.. осуществляя в итоге подачу усиленного управляющего импульса на исйолнительный . орган.

Второй цикл АПВ формируется по за-: поминанию прохожденйя сигнала первого Од цикла и йоявлению признака, харакстеризу- Ql ющего его неуспешный первый цикл — это (д) может быть ток к.зт или отсутствие его через ойределенное время.

Существенными недостатками невест- );и ного устройства являются использование двух блоков времени, имеющйх низкую стабильность выдержки времени и малый диапазон ее регулирования, а также применение в схеме логики устройства ненадежных в действии вспомогательных контактов привода и вйключаткеля, требующих периодических ремонтов, В качестве прототипа принято техническое рещение, при реализации которого используется блок контроля режима сети, блок логики, блок времени и исполнительный орган, 3 блок контроля режйма сети. состоит иэдатчика нулевого тока и датчика тока к.з.,:, вхадй которйх, сбединены с промежуточным трансформатором, а выходы датчиков являются соответственно первым и вторым выходами этого блока.

Блок логики состоит иэ элемейта НЕ, элемента ЗАДЕРЖКА двух элементов И и. элемента ПАМЯТЬ.

При этом входы элементов НЕ и ЗАДЕРЖКА объединены и являются первым вхо- дом блока логики, подключенного к первому выходу блока контроля режима сети. Выход элемента ЗАДЕРЖКА соединен с первым . входом первого элемента И. второй вход которогь является върым входом блока логики и соединен с вторым выходом блока контроля режима сети, Выход nepioro элемента И соединен с входом первого элемента ПАМЯТЬ, а его выход с первым входом второго элемента И; Второй вход этого элемента соединен с выходом элвмйнта HE.

Блок времени состоит иэ генератора импульсов, вход которого является первым входам блока времени, двух счетчиков импульсов, двух двшифраторов и элемента И.

Причем выход генератора импулиФе соединен с входом первого счетчика. Первый выход этого счетчика через первый дешифратор соединен с первым входом с первого элемента И. а второй выхбд"чврвэ второй счетчик и второй дешифратор — с вторым входом первого элемента И. Выход элемента И является выходом блока времени, к которому подключен исполнительный орган, осуще твляющий повторное включение выключателя, Однако дамйое техническое решение

" способно Bhléîëíèòü только функцию однократного АПВ, что недостаточно для

: -эффективного использования АПВ как са"..мостоятельно; так и в сочетании с другими

--- .средствами автоматизации.

Цель изобретения — повышение функциональной возможности и надежности устройства, заключающаяся в увеличении кратности АПВ и в использовании одного блока времени для создания выдержек времени бестоковых пауз обоих циклов АПВ.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок контроля режима сети, блок логики, блок времени и исполнитвльйый орган.

Блок контроля режима сети состоит из датчика 2 нулевого тока и датчика 3 тока короткогО замыкания, входы которых соеди-) немы с промежуточным трансформатором I.:

753537 4

Выход I датчика нулевого тока является первым выходом блока контроля режима сети, а выход И вЂ” вторь(м выходом этого блока.

Блок логики содержит логический эле-: мент HE 4, три элемента И 5-7, четыре элемента ИЛИ 8-11, пять элементов

ЗАДЕРЖКА 12 -16 и четыре элемента ПАМЯТЬ 17-20.

При этом входы элементов HE 4 и первого элемента ЗАДЕРЖКА 1.2 объединены и являются первым входом I. блока логики, : который соедйняетса с первым выходом блока контроля режима сети. Первый вход

nepsor6 элемента И 5 соединен с выходом первого элемента ЗАДЕРЖКА 12, второй вход является вторым:входом 1(блока лбгики, соединенным с вторым выходом блока контроля режима сети, а его выход соединен с входом первого элемента ПАМЯТЬ 17.

Выход этого элемента соединен с первым входом второго элемента И 6, второй вход которого подсоединен к первому входу . третьего элемента И 7 и через элемент

HE 4 к первому входу К(блока логики, а

25 выход элемента И 6 - к входу второго элемента ПАМЯТЬ 18. Выход этого элемента соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 10 и с первым входом второго эле, мента ИЛИ 8. Второй вход этого элемента

ЗО посоединен к выходу третьего элемента ПАМЯТЬ 20, который является вторым выходом

IV блока логики, а первым выходом IV блока логики служит выход элемента ИЛИ 8. Вход третьего элемента ПАМЯТЬ 20 соединен с выходом третьего элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ПАМЯТЬ 19.

Вход "Сброс" первого элемента ПАМЯТЬ 17 через первый элемент ИЛИ 10 и.. второй элемент ЗАДЕРЖКА 13 соединен с

40 выходом первого элемента И 12. Вход

"Сброс" второго элемента ПАМЯТЬ 18 соединен.с выходом третьего элемента ИЛИ 9, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ЗАДЕРЖКА 14. Вход это45 го элемента является третьим входом! Н блока логики. Второй вход третьего элемента

ИЛИ 9 соединен с входом элемента HE 4.

Вход "Сброс" третьего элемента ПАМЯТЬ 20 соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 11," первый вход которого объедийен с входом элемента Н Е 4, а второй вход -- с выходом четвертого элемента ЗА-.

ДЕРЖКА 16. Вход этого элемента явялется четвертым входом IV блока логйки, 55, Вход "Сброс" четвертого элемента ПАМЯТЬ 19 через пятый элемент ЗАДЕРЖКА

15 соединен с своим входом и с входом ( третьегО элемента ЗАДЕРЖКА 14.

1753537

Блок времени включает в себя генератор 21 импульсов, четыре счетчика 22-25 импульсов, три дешифратора 26-28, три многопозиционных переключателя 29-31 для установки выдержки времени первого цикла АПВ и три переключателя 32-34 для второго цикла, четыре элемента И 35-38, элемент НЕ 39 и ИЛИ 40.

При этом вход генератора 21 импульсов является первым входом IV блока времени, который соединен с первым выходом блока логики. Выход генератора 21 имплуьсов соединен с входом первого счетчика 22 импульсов, выход которого соединен с входом второго счетчика 23 импульсов, Первый выход этого счетчика соединен с входом второго дешифратора 27, а второй — с входом счетчика 25 импульсов. Выход этого счетчика соединен с входом третьего дешифратора,28.

Выход nepaoro дешифратора через первый многопозиционный переключатель 29 соединен, с первым входом первого элемента И 35. Второй вход этого элемента через второй многопозиционный переключатель

30 соединен с выходом второго дешифрато. ра 27; третий вход И 35 — через третий многопозиционный переключатель 31 с выходом третьего дешифратора 28, Первый вход второго элемента И 36 через четвертый многопозиционный переключатель 32 соединен с выходом первого дешифратора 26, Второй вход элемента И 36 через пятый многопозиционный переключатель 33 соединен с выходом второго дешифратора 27, 3g а третий выхоД элемента И 36 через шестой многопозицйонный переключатель 34 — с выходом третьего дешифратора 28.

Выход первого элемента И 35 соединен с первым вхдом третьего элемента И 37. 40

Второй вход этого элемента через элемент

НЕ 39 объединен с первым входом четвертого элемента И 38 и является вторым входом точка 111 блока времени, который подключен ко второму выходу блока логики.

Второй вход четвертого элемента И 38 сое. динен с выходом второго элемента И 36, а

его выход объединен с первым входом элемента ИЛИ 40 и является вторым выходом

11блока времени, Этот выход поключен к четвертому входу блока логики, Второй вход элемента ИЛИ 40 объединен с выходом третьего элемента И 37, является третьим выходом 111 блока времени и подключен к третьему входу блока логики. Выход элемента ИЛИ 40 является первым выходом блока времени, к которому присоединен исполнительный орган 41.

Устройство работает следующим образом, 6

В исходном состоянии (до включения выключателя) напряжение на выходе промежуточного трансформатора 1 равно нулю.

В связи с этим равны также нулю сигналы на выходах датчика 2 нулевого тока и датчика 3 тока короткого замыкания и, следовательно, на выходе логического элемента Й5 будет логический ноль. Тогда на выходе элемента ПАМЯТЬ 17 также будет логический ноль, На второй вход логического элемента И

6 в этом случае подается логическея единица с элемента НЕ 4 и логический ноль C элемента ПАМЯТЬ 17, поэтому на его выхо- . де бчдет логический ноль. Логический ноль также будет на выходе элемента ПАМЯТЬ 18 и на выходе логического элемента ИЛИ 8, При подаче логического нуля На вход генератора 21 импульсов блока времени он не запускается.

В таком состоянии схема находится до момента включения линии под нагрузку, При включейии линии под нагрузку сра-".: -, батывает датчик 2 нулевого тока и на его--выходе появляется сигнал, который одно-, временно подается на элементы ЗАДЕРЖКА 12 и логический элемент ME 4. На выходе -= элементе Н Е 4 сигнал равен логическому нулю, а на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 12 появляется логическая единица через onðå-. деленное время, которое должно быть боль- . ше времени действия релейной защиты и собственного времени отключения выключателя. Логическая единица подается на первый вход элемента И 5 и находится там. до момента отключения выключателя..

При коротком замыкании в линии сраба-; тывает датчик 3 тока короткого Замыкания и на его выходе появляется сигнал, который подается на второй вход элемента И 5. В результате на его выходе появляется логиче-. ская единица, которая-одновременно пода-. ется на входы элементов ПАМЯТЬ 17 и

ЗАДЕРЖКА 13, которая задает время памяти элемента ПАМЯТЬ 17. Выдержка времени элемента ЗАДЕРЖКА 13 равйа ЗАДЕРЖКЕ

12, С выхода элемента ПАМЯТЬ 17 логическая единица подается на первый вход элемента И 6.

После отключения выключателя дейст-" вием защиты исчезает сигнал-на выходе датчика нулевого тока, следовательно, на выходе элемента HE 4 появится логическая единица, которая подается на второй вход элемента И 6 и на первый вход И 17. По-. скольку на выходе элемента 6 совпадения сигналы совпали, то íà его выходе появляется также логическая единица, которая пода7 ется на элемен ПАМЯТЬ 18, а с него через элемент ИЛИ 8 на вход генератора 21 импульсов блока времени, запуская его.

Элемент ПАМЯТЬ 18 обеспечивает работу блока времени и отсчет времени бестоковой паузы АПВ после отключения выключателя и йсчезновения сигнала с датчйка тока к.з..:

На выходе элемента И 7 в этом случае будет логический ноль, так как на его второй вход подается логический ноль с элемента

ПАМЯТЬ 19, Генератор импульсов выдает сигналы частотой" 100 Гц на счетчик 22 имйульсов, а с него последовательно на счетчики 23-25 импульСов, считывающих десятйе доли, едини- цы и десятки секунд. С счетчиков 23 — 25 сигналы подаются на -дешифраторы 26 — 28, осуществляющих дешифрацию состояния этих счетчиков, С последних, сигналы под аютСя на многопозиционные переключатели 29 — 34 выдержек времени обоих циклов

АПВ, а затем на схемы 35-36 совпадения, осуществляющих фиксацию дешифрующих сигналов, соответствующих заданным выдержкам времени бестоковых пауз циклов

АПВ.

При совпадении сигналов на выходе элемента И 35, соответствующих заданной выдержке времени для первого цикла АПВ, на его выходе появляется логическая единица, которая подается на элемент И 37 и если в этот момент íà его втором входе присутствует аналогичный сигнал с элемента HE 39, то на его выходе также появляется логическая единица, которая подается на исполнительный орган 41 через логический элемент

ИЛИ 40, осуществляя первый цикл AflB.

Одновременно с элемента И 37 подает ся логическая единица на элемент И 7 через элемент ПАМЯТЬ 19 и на элемент ЗАДЕРЖ-

КА 14, Время памяти элемента ПАМЯТЬ 19 задается ЗАДЕРЖКА 15, которая равна ЗАДЕРЖКЕ 13, Элемент ЗАДЕРЖКА 14 обеспечивает заданную продолжительность сигнала на включение выключателя, по истечении которого через элемент ИЛИ 9 происходит сброс памяти элемента ПАМЯТЬ 18, обнуление счетчиков блока времени и возврат схемы

АПВ в исходное состояние.

Время задержки элемента ЗАДЕРЖКА

14 принято 1-1.5 с. Это позволяет предотвратить выход из строя электромагнита включения при нейсправности привода выключателя.

Если короткое замыкание самоустранилось, то исчезает сигнал на выходе датчика

3 тока короткого замыкания, следовательно, 1753537 на выходе элемента И 5 также будет логический ноль. В таком состоянии схема будет находиться до момента короткого замыкания, готовая к действию.

Если короткое замыкание не самоустранилось, то снова срабатывает датчик 3 тока кроткого замыкания, который снова подает сигнал на вход элемента И 5. Однако на выходе будет логический ноль, поскольку выдержка времени элемента ЗАДЕРЖКА 12 больше времени действия защиты. После отключения линии защитой повторно, на выходе логического элемента НЕ 4 появляется логическая единица, которая одновременно подается на входы элементов И 6 и 7. На входе элемента И 6 будет логический ноль, поскольку отсутствует сигнал с элемента ПАМЯТЬ 17, а на выходе элемента И 7 логическая единица, так как на один его вход уже подана логическая единица с элемента ПАМЯТЬ 19. Следовательно, единица подается на элемент ПАМЯТЬ 20, а с него через элемент ИЛИ 8 на генератор 21 импульсов блока времени; запуская его, Одновременно с элемента ПАМЯТЬ 20 логическая единица подается на элемент И

38, разрешая второй цикл АПВ, и на логический элемент НЕ 39. На выходе НЕ 39 появляется логический ноль, который

З0 осуществляет запрет действия АПВ по первому циклу, -

После отсчета выдержки времени второго цикла АПВ на вйходе элемента И 36 появляется логическая единица, которая

З подается на второй вход элемента И 38, На выходе элемента 38 появляется логическая единица, которая подается на исполнительный орган 41, осуществляя второй цикл АП В, и на элемент ЗАДЕРЖКА 16, который анало4О гично элементу ЗАДЕРЖКА 14 обеспечивает заданную продолжительность сигнала на включение выключателя и возврат схемы в исходное состояние. Возврат схемы в исходное-состояние происходит при включении

4 выключателя, подачей логической единицы на вход "Сброс" элемента ПАМЯТЬ 20 через элемент ИЛИ 11.

Если короткое замыкание в этом случае не самоустраняется, то схема не сможет за50 пуститься за счет задержки сигнала с датчика нулевого тока элементом ЗАДЕРЖКА 12.

Аналогично работает схема при оперативном включении линии на короткое замыкание.

Предлагаемое устройство имеет техни ко-экономические преимущества по сравнению с прототипом, которые заключаются в способности устройства выполнять два цикла АПВ и обеспечивать при этом каждый

9 цикл АПВ разными стабильными выдержками времени с помощью одного блока време- ни;

Примейение предлагаемого устройства позволяет снизить перерывы электроснабжения потребителей за счет повышения успешности его действия при однократных

АПВ.

Это способствует более. широкому использованию автоматического повторного включения в сочетании с другйми средствами сетевой автоматики, где АПВ предназначено для обеспечения. их нормального функционирования, Формула изобретения

Устройство автоматического -повторйого включения, содержащее блок контроля режима сети, состоящий из датчика нулевого тока и датчика тока к.з„входы которых соединены с промежуточным трансформатором, а выходы являются соответственне первым и вторым выходами этого блока, блок логики, состоящий из элемента НЕ, элемента ЗАДЕРЖКА; двух элементов И, йераого элемента ПАМЯТЬ, причем входы элементов НЕ и ЗАДЕРЖКА объединены и являются первым входом блока логики, который подключен к первому выходу блока контроля режима сети, выход первого элемента ЗАДЕРЖКА соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является вторым входом блока логики и соединен с вторым выходом блока контроля режима сети, а выход — с входом первого элемента ПАМЯТЬ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а второй вход — с выходом элемента НЕ. блок времени, состоящий из генератора импульсов, вход которого является первым входом блока времени, двух счетчиков импульсов, двух дешифраторов, элемента И. причем вход генератора импульсов соединен с входом первого счетчика, первый выход которого через первый дешифратор соединен с первым входом первого элемента И, второй выход через второй счетчик и второй дешифратор — с вторым входом первого элемента И, о тл и ч а ю ще ес я тем, что;. с целью повышения функциональных возможностей и надежности, в блок логики дополнительно включены три элемента ПАМЯТЬ, четыре элемента ЗАДЕРЖКА, элемент И, четыре элемента ИЛИ, в блок времени — два счетчика импульсов, два дешифратора, шесть многопозиционных переключателей, три элемента И, элемент HE u элемент ИЛИ, причем в блоке логики выход второго элемента И соединен с входом второго элемента ПАМЯТЬ, выход которого со1753537

10 единен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ присоединен к выходу третьего элемЕнта ПАМЯТЬ, который является вторым выходом блока логики, выход второго элемента ИЛИ является первым выходом блока логики и подключен к первому входу блока времени, вход третьего элемента ПАМЯТЬ соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, второй вход — с выходом четвер гого элемента ПАМЯТЬ, вход сброса первого элемента ПА t 5

МЯТЬ через первый элемент ИЛИ и второй элемент ЗАДЕРЖКА соединен с выходом первого элемента И, вход сброса второго элемента ПАМЯТЬ вЂ” с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ЗАДЕРЖКА. вход которого является третьим входом блока логики, второй вход третьего элемента

ИЛИ соединен с входом элемента НЕ, вход сброса третьего элемента ПАМЯТЬ соеди25 нен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый выход которого соединен с входом элемента НЕ, второй вход — с выходом четвертого элемента ЗАДЕРЖКА, вход которого является четвертым входом блока логики, вход сброса четвертого элемента ПАМЯТЬ

30 через пятый элемент ЗАДЕРЖКА соединен со своим входом и с входом третьего элемента ЗАДЕРЖКА, в блоке времени выход первого дешифратора через первый многопозиционный переключатель соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого через втооой многопозиционный переключатель — с выходом второго дешифратора, третий вход через третий многопозиционный переключатель—

4О с выходом третьего дешифратора, первый вход второго элемента И через четвертый многопозиционный переключатель соединен с выходом первого дешифратора, вто- . рой вход через пятый многопозиционный переключатель — с выходом второго дешифратора, третий вход через шестой многопозиционный переключатель — с выходом третьего дешифратора, второй выход второго счетчика соединен с входом третьего счетчика, первый выход которого соединен с

5ц входом второго дешифратора, а второй выход через четвертый счетчик подключен к входу третьего дешифратора, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого

55 через элемент НЕ объединен с первым входом четвертого элемента И, является вторым входом блока времени и подключен к второму выходу блока логики, второй вход 1 четвертого элемента И соединен с выходом

11 1753537 12 второго элемента И, à его выход объединен, ходом блока времени и подключен к третьес первым входом элемента ИЛИ, является мувходублокалогики,выходэлемента ИЛИ вторым выходом блока времени и подклю- является первым выходом блока времени, к чен к четвертому входу блока логики, второй которому подсоединен исполнительный, вход элемента ИЛИ объединен с выходом орган. третьего элемента И, является третьим вы-! !

l ! ! ! !

I

Составитель С.Майзель

Редактор M.ßíêoâè÷ Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Керецман

Заказ 2772 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101