Патент на изобретение №2311699

(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ОТ ДУГОВЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Использование: в низковольтных электрораспределительных сетях переменного тока с изолированной нейтралью и двухпроводных сетях постоянного тока. Технический результат – повышение чувствительности к дуговым коротким замыканиям. Способ защиты заключается в измерении тока (напряжения), сопротивления изоляции, сравнении измеренных величин с уставками реле, отстроенными от нормальных переходных режимов защищаемого объекта, и срабатывании исполнительного органа при превышении измеряемыми величинами уставок, причем уставки по току (напряжению) срабатывания реле отстраивают от длительно допустимых режимов при условии, что срабатывание реле контроля изоляции или тока (напряжения) происходит одновременно или последовательно, но в течение селективной выдержки времени защиты. Также предложено два варианта устройства для реализации способа. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.1,1I_н и 0,95U_н, одновибратор с длительностью формируемого импульса 10 мсек и одновибратор с длительностью импульса, равной селективной выдержке времени, два логических элемента ИЛИ и один логический элемент И так, что на исполнительный орган подается, спустя селективную выдержку времени _c, сигнал с выхода первого логического элемента ИЛИ, на вход которого подаются сигналы с выхода основного реле максимального тока (или понижения напряжения) и выхода второго одновибратора логического элемента И, на входы которого подаются сигналы с выводов дополнительных реле максимального тока (или понижения напряжения), реле контроля изоляции и одновибратора, на вход которого подается сигнал с выхода второго логического элемента ИЛИ, на входы которого подаются сигналы с выходов дополнительных реле максимального тока (или понижения напряжения) и реле контроля изоляции.

Устройства защиты приведены на фиг.1, 2, причем устройство по фиг. 1 используется в защитах, блоки питания которых подключены к измерительным трансформаторам тока, а устройство по фиг.2 – когда для питания защиты используются цепи напряжения защищаемого участка сети и в защитах для сетей постоянного тока.

Устройства защиты работают следующим образом:

на фиг.1 фазный I_ф ток поступает в устройство защиты, вызывает срабатывание основного реле максимального тока ОРМТ 1, если величина тока превысила уставку ОРМ 1, отстроенную от токов пуска, самозапуска для защищаемого фидера, через первый логический элемент ИЛИ 2 сигнал ОРМТ 1 поступает на блок селективной выдержки времени резервной защиты 3 и спустя _с на вход исполнительного органа ИО 4, вызывая его срабатывание. Если произошло срабатывание дополнительного реле максимального тока ДРМТ 5 или реле контроля изоляции РКИ 8, сигнал с их выхода через второй логический элемент ИЛИ 6 запускают одновибратор OB 10 с длительностью импульса, равной 3-10 мсек времени распознавания дугового короткого замыкания – ₁. Если за время ₁ приходит сигнал с выхода РКИ 8 или ДРМТ 5, то на входе логического элемента И 9 имеют место одновременно три сигнала: от ДРМТ 5, от РКИ 8 и с выхода одновибратора ОВ 10. Сигнал с выхода логического элемента И 9 запускает второй одновибратор ОВ 7, выдержка которого ₂ больше наибольшей возможной селективной выдержки _с, что спустя _с вызывает срабатывание исполнительного органа ИО 4;

на фиг.2 линейное напряжение U_н поступает в устройство защиты, вызывает срабатывание основного реле понижения напряжения ОРПН 11, если величина напряжения стала ниже уставки ОРПН 11, отстроенной от напряжения пуска, самозапуска для защищаемого фидера, через первый логический элемент ИЛИ 2 сигнал ОРПН 11 поступает на блок селективной выдержки времени резервной защиты 3 и спустя _с на вход исполнительного органа ИО 4, вызывая его срабатывание. Если произошло срабатывание дополнительного реле понижения напряжения ДРПН 12 или реле контроля изоляции РКИ 8, сигнал с их выхода через второй логический элемент ИЛИ 6 запускают одновибратор ОВ 10 с длительностью импульса, равной 3-10 мсек времени распознавания дугового короткого замыкания – ₁. Если за время ₁ приходит сигнал с выхода РКИ 8 или ДРПН 12, то на входе логического элемента И 9 имеют место одновременно при сигнала: от ДРПН 12, от РКИ 8 и с выхода одновибратора ОВ 10. Сигнал с выхода логического элемента И 9 запускает второй одновибратор ОВ 7, выдержка которого ₂ больше наибольшей возможной селективной выдержки _с, что спустя _с вызывает срабатывание исполнительного органа ИО 4.

На основании вышеизложенного предлагаемый способ и устройства его реализации одинаково эффективны и в сетях переменного тока с изолированной нейтралью, и в двухпроводных сетях постоянного тока. Меняется лишь аппаратная реализация датчиков тока, напряжения, блоков питания и реле контроля изоляции. Принципы работы устройств защиты аналогичны.

В комплектах защиты, имеющих канал защиты от перегрузки, состоящий из реле максимального тока с уставкой 1,1I_н, блока выдержки времени с обратнозависимой время-токовой характеристикой, дополнительное реле максимального тока с уставкой 1,1I_н (фиг.1) может не вводиться в схему защиты от короткого замыкания, а использоваться выходной сигнал такого реле канала перегрузки. Это упрощает схему защиты. В соответствии с вышеизложенным использование некоторого дополнительного параметра, фактора, присутствующего при коротком замыкании и отсутствующего при нормальных и переходных режимах в энергосистеме, позволяет получить более чувствительную защиту от коротких замыканий.

Источники информации

1. Яковлев Г.С.Судовые электроэнергетические системы. Учебник. Изд. 4-е, перераб. – Л.: Судостроение, 1980 г. – 288 стр.

2. Электрическая защита судового электрооборудования / Е.А.Калязин. Ю.В.Рокотян, В.Д.Филимонов, Л.Л.Игнатьев. – Л.: Судостроение, 1983 г. – 240 стр.

3. Авторское свидетельство СССР №288105, МПК Н01H 83/00. Опубл. В БИ №36, 1970.

Формула изобретения

1. Способ защиты электрораспределительных сетей от дуговых коротких замыканий, заключающийся в измерении тока, сопротивления изоляции, сравнении измеренных величин с уставками реле, отстроенными от нормальных переходных режимов защищаемого объекта и срабатывании исполнительного органа при превышении измеряемыми величинами уставок, отличающийся тем, что уставки по току срабатывания реле отстраивают от длительно допустимых режимов при условии, что срабатывание реле контроля изоляции и реле тока происходит одновременно или последовательно, но в течение селективной выдержки времени защиты.

2. Способ защиты электрораспределительных сетей от дуговых коротких замыканий, заключающийся в измерении напряжения, сопротивления изоляции, сравнении измеренных величин с уставками реле, отстроенными от нормальных переходных режимов защищаемого объекта и срабатывании исполнительного органа при превышении измеряемыми величинами уставок, отличающийся тем, что уставки по напряжению срабатывания реле отстраивают от длительно допустимых режимов при условии, что срабатывание реле контроля изоляции и реле напряжения происходит одновременно или последовательно, но в течение селективной выдержки времени защиты.

3. Устройство защиты электрораспределительных сетей от дуговых коротких замыканий, содержащее основное реле максимального тока, реле контроля изоляции, логические элементы И, ИЛИ и исполнительный орган, отличающееся тем, что дополнительно введены реле максимального тока, логический элемент ИЛИ, одновибраторы, причем на вход исполнительного органа подключен выход блока селективной выдержки времени, вход которого подключен к выходу первого логического ИЛИ, ко входу которого подключены выходы основного реле максимального тока и второго одновибратора, вход которого подключен к логическому элементу И, подключенного входами к выходам дополнительно введенного реле максимального тока, реле контроля изоляции и первого одновибратора, подключенного входом к выходу второго логического элемента ИЛИ, подключенного входами к выходам реле контроля изоляции и дополнительно введенного реле максимального тока.

4. Устройство защиты электрораспределительных сетей от дуговых коротких замыканий, содержащее реле понижения напряжения, реле контроля изоляции, логические элементы И, ИЛИ и исполнительный орган, отличающееся тем, что дополнительно введено реле понижения напряжения, логический элемент ИЛИ, одновибраторы, причем на вход исполнительного органа подключен выход блока селективной выдержки времени, вход которого подключен к выходу первого логического ИЛИ, ко входу которого подключены выходы реле понижения напряжения и второго одновибратора, вход которого подключен к логическому элементу И, подключенного входами к выходам дополнительно введенного реле понижения напряжения, реле контроля изоляции и первого одновибратора, подключенного входом к выходу второго логического элемента ИЛИ, подключенного входами к выходам реле контроля изоляции и дополнительно введенного реле понижения напряжения.

РИСУНКИ