Устройство релейной защиты участков сетей постоянного тока

Патент 989664

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>989664 (61) Дополнительное к авт. свид-ву9 716099 (22) Заявлено 019431 (21) 3269626/24-07 (31) М. Кл.з с присоединением заявки М

H 02 H 7/26 Н 02 Н 3/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 1501Я3. Бюллетень Йо 2

Дата опубликования описания 150183

)$3) УДК 621 ° 316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Казаков и E.Â. Кириевский 7 (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ УЧАСТКОВ

СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты автономной сети постоянного тока от коротких замыканий.

По основному авт. св. 9 716099 известно устройство для защиты участков сетей постоянного тока от коротких замыканий, содержащее подключен-, ные к защищаемой сети датчики. производной тока и выходные органы по числу присоединений; в которое введены по числу присоединений формирователи полярности производной тока, эле-. менты НЕ, а также элемент И, орган выдержки времени и минимальное реле напряжения, подключенное к защищаемой сети, причем входы формирователей полярности производной тока подключены к датчикам производной тока, а выходы через элементы НЕ - к входам элемента И, выход которого через орган выдержки времени подключен к выходным органам, при этом выход минимального реле напряжения подключен к одному из входов элемента И, а параллельно элементам НЕ питающих фидеров подключены замыкающие блок-контакты их .выключателей t1 g.

Известное устройство построено на принципе контроля полярностей произ- : водных токов на границах эоны защиты в каждый момент времени. При возникновении короткого замыкания в защищаемой зоне ток в фидерах источников, а следовательно, и сигнал на выходах датчиков производной ДП в фидерах

1() источников увеличивается, а у потребителей уменьшается или в отдельных фидерах, уделенных от места КЗ, может оставаться неизменным (Ho не мо» .жет увеличиваться). Поэтому на выхо. дах формирователей полярности (ФПП) питающих фидеров появляются логические сигналы "1", которые через замкнутые блок-контакты выключателей подаются на входы схемы И. На выхрдах

ФП питаемых фидеров присутствуют логические сигналы "0", а обратные им сигналы с выходов элементов НЕ соответствующих фидеров поступают íà sxoды упомянутой .схемы. И.

Таким образом, на всех входах

25 элементов и присутствует логический сигнал "1", что вызывает срабатывание автоматических выключателей.

Недостаток известного устройства заключается в возможности ложного срабатывания защити при отключении

989664 одного нз источников ь сети с двухсторонним питанием. В этом режиме происходит увеличение тока в неотключенном, питающем фидере.

В отключенном фидере происходит постепенное уменьшение тока во време- 5 ни, причем инерционность этого процесса выше (из-за наличия электрической дуги) между силовыми контактами автоматического выключателя, чем инерционность процесса размыкания

"сухих" нормально разомкнутых блокконтактов автоматического выключате= ля. Таким образом, еще до полного исчезновения тока в отключаемом питающем фидере происходит размыкание блок-контактов, шунтирующих элемент

НЕ н, как следствие, на соответствующем входе элемента И появляется логический сигнал "1". В фидерах потребителей токи уменьшаются в результате снижения напряжения сети либо остаются неизменными при условии высокого быстродействия системы возбуждения включенного генератора. Напряжение в автономных низковольтных сетях постоянного тока в таком режиме может снижаться до величины, меньшей уставки РМН (0,9 0 ) в устройствепрототипе. (Такая большая подсадка напряжения обусловлена тем, что в автономных сетях мощности источников 30 соизмеримы с помощью потребителей).

В результате срабатывает PMH и на соответствующем входе элемента И появляется логический сигнал "1". Остальные входы данного элемента И 35, также возбуждены, так как происходит, как было отмечено выше, увеличение тока в питающем и уменьшение така в питаемых фидерах, что аналогично ситуации, которая возникает при КЗ 40 в зоне действия защиты. Таким образом, в описанном нормальном эксплуатационном режиме отключения оцного из питающих фидеров возможно ложное . срабатывание защиты. 45 Целью изобретения является повышение надежности работы устройства защиты путем исключения ложных срабатываний в нормальных режимах работы защищаемой сети.

Поставленная цель достигается тем, что устройство на каждом питающем фидере дополнительно снабжено элементом И, элементом ЗАПРЕТ, вторым элементом НЕ, блоком несовпадения и .RS-триггером, выход каждого из ко» торых подключен к входу основного эле мента И, 5-вход к выходу формирователя полярности производной тока другого питающего фидера через второй элемент НЕ, а й-вход вЂ” к выходу элемента ЗАПРЕТ, с запрещающим входом котОрого соединен выход соответствующего дополнительного элемента И, один . вход которого соединен с основным входом элемента ЗАПРЕТ, подключенно 65 го к выходу блока несовпадения, а другой вход дополнительного элемента И соединен с S-входом RS-триггера, при этом входы блока несовпадения включены параллельно замыкающим блок-контактам автоматического выклю-, чателя соответствующего фидера.

На чертеже приведена схема устройства защиты (участок распределительной сети с двумя питающими н двумя питаемыми фидлерами), Устройство содержит установленные по концам фидеров 1-4 датчики производной тока 8-8, выходы которых подключены к входам соответствующих формирователей полярностей 9-12. (На вЫходЕ ФП появляется логический сигнал "1" при увеличении тока в фи+ цере и "0" при отсутствии тока, при уменьшении или неизменном токе в фидере). ч

Выходы формирователей 9-12 через соответствующие первые элементы НЕ

13-16 соединены с входами основного элемента И 17, выход которого через элемент выдержки времени 18 соединен с входами выходных органов 19-22 со ответствующих фидеров 1-4, а выходы всех выходных органов к автоматическим выключателям 23-26 своих фидеров °

Кроме того, на питающих фидерах 1 и

2 параллельно элементам НЕ 13 и 14 подключены нормально разомкнутые блок-контакты 27 и 28 и схемы несовпадения 29 и 30, выходы которых подключены соответственно к основным входам элементов ЗАПРЕТ 31 и 32 и на один из входов дополнительных элементов И,ЗЗ и 34. Выходы последних подключейы к запрещающим входам элементов ЗАПРЕТ 31 и 32 соответствующих фидеров 1 и 2. Выходы элементов

ЗАПРЕТ 31 и 32 соединены с R-входами соответствующих RS-триггеров 35 и 36, выходы которых подключены к входам основного элемента И 17. К S-входу

RS-триггера 35 и второму входу дополнительного элемента И 33 питающего фидера 1 подключен .через дополнительный элемент И 37, формирователь

10 питающего фолдера 2, а к S-входу

RS-триггера 36 и к входу дополнительного элемента И 34 питающего фидера

2 подключен через дополнительный элемент HE 38 формирователь 9 питающего фидера 1. С элементом И 17 сое динено РМН 39, подключенное к шинам.

Устройство защиты работает следующим образом.

В момент отключения одного из ис точников, например источника, подклю ченного к фидеру 1, замыкающие блокконтакты 27 автоматического выключателя 23 размыкаются. На выходе формирователя 9 появляется логический сигнал "О", а на выходе элемента HE

13 вЂ” логический сигнал "1", т.е. на выходах блока несовпадения 29 по989664

Формула изобретеиия

60 являются сигналы, не совпадающие по уровню. Следовательно, на .выходеблока несовпадения 29 вырабатывается логический сигнал "1", который подается .на вход элемента ЗАПРЕТ 31.

Поскольку в рассматриваемом режиме ток в питающем фидере 2 увеличивается, на выходе формирователя 10 появляется логический сигнал "1", иа вы ходе логического элемента НЕ 37 вырабатывается логический сигнал "0", который подается. на S-вход RS-òðèãгера 35 и на один из входов дополни= тельногО элемента И 33. Поэтому на запрещающем входе ЗАПРЕТ 31 сигнал отсутствует, и сигнал "1" с..выхода блока 29 подается íà R-вход RS-триггера 35. Так как на 5-вход RS-тригге- ра 35 с элемента НЕ 37 приходит ло гический сигнал "0", а на й-вход этого же триггера приходит логический сигнал "1", то на выходе данного триггера вырабатывается логический сигнал "0", который, поступая на один из входов основного элемента И 17, запрещает прохождение сигнала на срабатывание автоматических выключателей 23-26. Так как на выходе формирователя 9 при отключениипитающего фидера 1 появляется логический сигнал "0", то иа выходе логического элемента НЕ 38 вырабатывается логический сигнал "1", кото- рый поступает íà S-вход RS-тригге- . ра 36, а в результате того, что в рассматриваемом режиме замыкающие блок-контакты 28 замкнуты, на входы блока 30 подаются одинаковые сигналы, поэтому на его выходе сигнал, отсутствует (логический "0" ). Следовательно, íà R-входе RS-триггера 36 сигнал также отсутствует, и на вы-. ходе RS-триггера 36 вырабатывается логический сигнал "1", который пода- ется на один из входов логического элемента И 17. По окончании переходных процессов в сети, вызванных отключением питающего фидера 1, на выходе формирователя 10 появляется логический сигнал "0".i На выходе. элемента НЕ 37 вырабатывается логический сигнал "1, который подается иа 5-вход RS-триггера 35 и на один из входов логического элемента И 33.

Так как на выходе блока 29 имеется логический. сигнал "1" (блок-контактй

27 разомкнуты-и на выходе элемента

НЕ 13 сигналы различны), то на оба входа элемента И 33 подаются..логические сигналы "1, и на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ подается сигнал, не разрешающий прохождение сиг- . нала на R-вход RS-триггера 35. В результате тогб, что на S-вход данного триггера по окончании переходных процесов в Рассматриваемом режиме:. приходит логический сигнал "1", он переводит триггер в единичное состояние. Логический сигнал "1" с выхода

RS-триггера 35 подается на элемент

И 17, что обеспечивает готовность-устройства к выявлению возможных пов5 реждений. Так как переброс .дополнительно введенных RS-.òðèããåðîâ в «О" возможен только при отключении питающих фидеров (размыкание блок-кон тактов 27 и 28 выключателей 23 и 24 фидеров 1 и 2), то при возникновении

КЗ в зоне действия устройства. защиты дополнительно. введенные элементы не влияют на работу основной части устройства защиты.

Поэтому во всех остальных нормальных и аварийных режимах устройство защиты функционирует так же правильно, как и устройство по основно-; му изобретению.

Таким образом, в данном устройст-: ве защиты исключена возможность ложного срабатывания в нормальном режиме.

Применение предложенного устройства особенно эффективно в сильно .разветвленных сетях постоянного тока автономных электроэнергетических систем с двухсторонним питанием.

Устройство релейной защиты участков сетей постоянного тока IIo авт. св. М 716099, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложных срабатываний в нормальных режимах, оно дополнительно снабжено на каждом питающем фидере элементом И, элементом ЗАПРЕТ, вторым элементом НЕ,бло40 KoM He o II HHII H RS-триггером,причем выход каждого RS-триггера подключен к входу основного элемента И, S-вход - к выходу формирователя полярности производной тока другого

45 питающего фидера через второй элемент

НЕ, à R-вход вЂ” к выходу элемеита

ЗАПРЕТ, с запрещающим входом которо. го соединен выход соответствующего дополнительного элемента И, один, 5П: вход которого соединен с основным входом элемента ЗАПРЕТ, подключенного к выходу блока несовпадения, а другой вход дополнительного элемента И соединен с S-входом RS-триггера, при этом входы блока несовпадения включены параллельно замыкающим блок-контактам автоматического выключателя соответствующего фидера, а один из входов подключен также ко входу вто» рого элемента НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 716099, кл. Н 02 Н 3/18, Н 02 Й 7/26.