close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4626

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4626
(13)
C1
7
(51) H 02H 7/26
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УСКОРЕННОГО
ВЫДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО УЧАСТКА МНОГОУРОВНЕВОЙ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ
(21) Номер заявки: 970005
(22) 1997.01.03
(46) 2002.09.30
(71) Заявитель: Берхин В.И. (BY)
(72) Автор: Берхин В.И. (BY)
(73) Патентообладатель: Берхин Владимир Ильич
(BY)
BY 4626 C1
(57)
1. Способ автоматического ускоренного выделения поврежденного участка многоуровневой электроустановки, содержащей выключатели присоединения участков цепи, оснащенные индивидуальными блоками
защиты с датчиками тока короткого замыкания, устройства задержки времени и устройства отключения,
подключенные параллельно на одном уровне от источника питания, причем уровни включены последовательно, заключающийся в фиксации факта короткого замыкания на всех выключателях электроустановки и
избирательном ускоренном отключении поврежденного участка, отличающийся тем, что дополнительно на
каждом уровне с помощью общего блока защиты данного уровня фиксируют факт короткого замыкания,
формируют команду ускоренного отключения выключателей данного уровня, включая выключатель поврежденного участка, и по факту фиксации осуществляют запрет на функционирование общего блока защиты
последующего уровня, а снятие запрета осуществляют одновременно с командой ускоренного отключения
выключателей данного уровня.
Фиг. 1
BY 4626 C1
2. Устройство автоматического ускоренного выделения поврежденного участка многоуровневой электроустановки, содержащее индивидуальные блоки защиты, включающие реле тока короткого замыкания с замыкающими контактами, реле времени с замыкающими контактами и электромагнитное устройство отключения, связанное с контактами реле времени, отличающееся тем, что дополнительно на каждом уровне
установлен общий блок защиты, содержащий подключенные параллельно контакты реле тока короткого замыкания индивидуальных блоков защиты данного уровня, реле фиксации тока короткого замыкания, реле
времени ускоренного отключения, промежуточное реле отключения, причем реле времени ускоренного отключения включается параллельно включенными размыкающим контактом реле фиксации тока короткого
замыкания и замыкающим контактом реле времени ускоренного отключения из схемы общего блока защиты
предыдущего уровня; промежуточное реле отключения подключено к замыкающим контактам реле времени
ускоренного отключения данного уровня, а замыкающие контакты промежуточного реле отключения подключены параллельно замыкающим контактам реле времени в цепях электромагнитных устройств отключения индивидуальной защиты.
(56)
SU 1453519 A1, 1989.
SU 1350746 A1, 1987.
SU 792460 A, 1980.
SU 1390699 A1, 1988.
FR 2339272 A2, 1977.
Способ и устройство автоматического ускоренного выделения поврежденного участка многоуровневой
электроустановки.
Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к средствам противоаварийной автоматики или точнее к средствам релейной защиты электроустановок.
Известны способы и устройства автоматического выделения поврежденного участка электроустановки с
использованием максимальных токовых защит (Чернобровов Н.В. Релейная защита. - М.-Л.: Энергия,
1971. - С. 131-146) однако применение указанных защит приводит к накоплению выдержки времени отключения короткого замыкания (КЗ) последовательно установленных выключателей таким образом, что большие токи КЗ приходится отключать с большими выдержками времени.
Известен способ автоматического выделения поврежденного участка секционированной сети шахты с
односторонним питанием с помощью устройства по А.с. 1453519, МПК Н 02 Н 7/26, 1986, содержащего на
каждой секции датчик тока, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, реле защиты, выход
которого подключен к приводу отключения. В устройстве в каждую секцию дополнительно введены реле
управления, формирователь импульса, ключ, первый вход которого подключен ко второму выходу датчика
тока, а второй вход подключен к выходу реле управления, выход ключа подключен к входу реле защиты,
выход выпрямителя подключен к входу формирователя импульса, выход которого подключен к входу реле
управления предыдущей секции, расположенной ближе к источнику питания. Известный способ состоит в
фиксации факта КЗ на всех выключателях секционированной сети, осуществлении ускоренного отключения
выключателя, ближайшего к месту повреждения, формировании по факту фиксации КЗ сигнала, запрещающего
ускоренное отключение включенного выключателя (ближе к ИП), а снятие запрещающего сигнала осуществляют по факту фиксации КЗ с задержкой, индивидуальной для каждого выключателя сети. Однако и данный
способ, взятый в качестве прототипа, в свою очередь обладает недостатками. Недостатками являются наличие специально установленных формирователей, которые пускаются при появлении тока КЗ и которые должны
иметь индивидуальные выдержки времени вывода защиты (различные) для каждого выключателя, а это усложняет эксплуатацию: требует перестройки указанных выдержек на части выключателей в случае появления дополнительного пункта секционирования, установленного последовательно. При установке одинаковой выдержки формирователей на всех выключателях и отказе в отключении КЗ выключателем, ближайшим к месту КЗ,
одновременно снимается (прекращается) вывод защит и отключаются все выключатели, реагирующие на этот
ток.
Целью предлагаемого изобретения является устранение отмеченных недостатков, а также упрощение и
расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что в многоуровневой электроустановке на каждом уровне устанавливают общий блок защиты, содержащий орган фиксации КЗ, орган выдержки времени (одинаковый для всех уровней) ускоренного отключения КЗ, с помощью которого (блока)
фиксируют факт КЗ на уровне, осуществляют ускоренное отключение выключателя поврежденного участка
(присоединения) данного уровня и запрет (на одинаковое время) по факту фиксации КЗ работы общего блока защиты последующего (ближе к источнику) уровня, а снятие запрета, разрешение работы, осуществляют
по факту срабатывания органа выдержки времени общего блока защиты данного уровня, а в устройстве, реализующем предлагаемый способ, содержащем индивидуальные блоки защит, включающие в себя реле тока
КЗ с замыкающими контактами, реле времени с замыкающим контактом и электромагнит отключения,
2
BY 4626 C1
включаемый замыкающим контактом реле времени, выключателей присоединений (участков), дополнительно на каждом уровне установлен общий блок защиты, содержащий подключенные параллельно контакты реле тока КЗ индивидуальных блоков защит данного уровня, реле фиксации КЗ, реле времени ускоренного отключения с фиксированной выдержкой, промежуточное реле отключения, причем реле времени ускоренного
отключения включается параллельно включенными размыкающим контактом реле фиксации КЗ и замыкающим контактом реле времени ускоренного отключения из схемы общего блока защиты предыдущего
(дальше от ИП) уровня, промежуточное реле отключения включается замыкающим контактом реле времени
ускоренного отключения данного уровня, а замыкающие контакты промежуточного реле подключены параллельно замыкающим контактам реле времени в цепях включения электромагнитов отключения индивидуальных защит.
На фиг. 1 представлена схема многоуровневой электроустановки, содержащей связанные между собой
сборные щиты, выключатели и линии, поясняющая суть способа и работу предлагаемого устройства.
Выключатели 1 оснащены индивидуальными датчиками тока 2 и блоками защиты 3. Выключатели присоединений, находящиеся на равном удалении от источника питания (ИП) собраны на уровнях 4, а уровни,
начиная с дальнего от ИП, включены последовательно. На каждом уровне 4 установлен общий блок защиты
5, содержащий орган фиксации КЗ 6, ключ 7, орган 8 выдержки времени ускоренного отключения, орган 9
отключения выключателей данного уровня, элемент 10 "НЕ", инвертирующий выходной сигнал органа 6
фиксации КЗ, и орган 11 управления.
Рассмотрим функционирование электроустановки, оснащенной устройствами, реализующими предлагаемый способ. В нормальном режиме работы, при отсутствии КЗ, в работу включены все выключатели 1 присоединений. Величина токов, протекающих через датчики тока 2, ниже порога срабатывания выявительных органов блоков защиты 3. Сигналы на органах 6 фиксации КЗ общих блоков защиты 5 отсутствуют. При
возникновении КЗ на одном из присоединений, например в точке КЗ, ток от ИП возрастает скачком и фиксируется датчиками 2 и выявительными органами защит 3, находящимися по пути протекания тока КЗ. Срабатывают (пускаются) индивидуальные блоки защиты 3, ток КЗ фиксируется органами 6 блоков 5 на всех уровнях 4 от
ИП (фиг. 1). В общем блоке 5 защитных уровня N ближайшего к месту повреждения на один вход ключа 7 подается сигнал от органа 6 фиксации КЗ, а на второй вход ключа 7 подается разрешающий сигнал с органа 11
управления общего блока защиты 5 предыдущего (N-1) уровня, на котором ток КЗ не зафиксирован. Ключ 7
представляет собой элемент "И", который выдает сигнал только при наличии сигналов на обоих входах. Сигнал
от ключа 7 поступает на вход органа 8 выдержки времени, который, с минимальной задержкой, сопоставимой с
собственным временем работы элементов схемы (порядка 0,1-0,2 с), подает сигнал на орган отключения 9. Орган 9 подает циркулярный сигнал на все присоединения данного (N) уровня. Ускоренное отключение осуществляется на присоединении, где имеются два сигнала: индивидуального органа и органа отключения 9 данного
уровня. Выключатель отключается с минимальной выдержкой.
Сигнал на выходе органа управления 11 формируется так (фиг. 1). При отсутствии КЗ сигнал на выходе
органа 6 и на входе элемента 10 "НЕ" отсутствует. Поэтому на выходе элемента 10 и, соответственно, на
входе и выходе органа управления 11 ("ИЛИ") разрешающий сигнал есть. При возникновении КЗ и фиксации его органом 6 сигнал на выходе органа 11, с помощью элемента 10, снимается, но, после срабатывания с
задержкой органа 8, на входе и выходе органа 11 вновь появляется разрешающий сигнал. Таким образом,
после фиксации КЗ органом 6 разрешающий сигнал на выходе органа 11 появляется не сразу, а с задержкой
органа 8. На уровне N-1 ток КЗ не зафиксирован, разрешающий сигнал органа 11 блока защиты 5 уровня N-1
поступает на второй вход ключа 7 блока защиты 5 уровня N, на котором зафиксировано КЗ. Выключатель 1
поврежденного присоединения уровня N отключается с выдержкой органа 8 (0,2 с, например). Если выключатель поврежденного присоединения уровня N не отключился (отказ), то, с задержкой 0,2 с, на выходе органа управления 11 общего блока защиты 5 уровня N появился разрешающий сигнал. Происходит пуск общего блока защиты 5 следующего (ближе к ИП) (N+1) уровня. Выключатель поврежденного присоединения
N+1 уровня отключится с двойной ускоренной выдержкой времени, например 0,4 с.
На фиг. 2 представлена поясняющая схема индивидуального блока защиты выключателя присоединения
(участка), а на фиг. 3 - поясняющая схема общего блока защиты уровня электроустановки, поясняющие работу устройства, реализующего предлагаемый способ.
Индивидуальный блок защиты 3 содержит контакт 12 реле тока КЗ, реле времени 13 с замыкающим контактом 14 и электромагнит отключения 15.
Общий блок защиты содержит контакты 12 реле тока КЗ индивидуальных защит, реле фиксации КЗ на
уровне, реле времени 17 ускоренного отключения с замыкающим контактом 18, промежуточное реле 19 отключения с замыкающими контактами 20, контакты: размыкающий 21 реле фиксации КЗ и замыкающий 22
реле времени ускоренного отключения из общего блока 5 защиты предыдущего (дальше от ИП) уровня электроустановки.
При возникновении КЗ в электроустановке на присоединении, защищаемом выключателем 1 с блоком
индивидуальной защиты 3 (фиг. 1), срабатывает реле тока КЗ и замыкает контакт 12. В блоке 3 включается
реле времени 13 и своим замыкающим контактом 14, с выдержкой времени соответствующей номеру уровня
3
BY 4626 C1
электроустановки, где установлен данный выключатель, включает электромагнит 15 отключения выключателя.
Одновременно в общем блоке защиты 5 данного уровня контактом 12 реле тока КЗ включается реле 16
фиксации КЗ. Если КЗ имеет место только на присоединении данного уровня, то замкнутым остается размыкающий контакт 21 реле фиксации КЗ 16 блока защиты 5 предыдущего (дальше от ИП) уровня. Контактом
21 включается реле времени 17 ускоренного отключения, которое своим замыкающим контактом 18 включает промежуточное реле 19 отключения. Контакты 20 промежуточного реле отключения 19 подключены
параллельно замыкающим контактам 14 реле времени 13 индивидуальных защит 3. При замыкании контактов 20 происходит включение электромагнита отключения 15 индивидуального блока защиты 3 присоединения, на котором произошло КЗ и замкнут контакт 12. Происходит ускоренное отключение выключателя поврежденного присоединения.
Если КЗ зафиксировано общим блоком 5 защиты данного (N) и предыдущего (N-1) уровней, то, в схеме
блока 5 данного (N) уровня, оказывается разомкнутым контакт 21 реле 16 фиксации КЗ на предыдущем
уровне (N-1). Ускоренное отключение происходит на уровне N-1. Если выключатель поврежденного присоединения уровня N-1 отказал (не отключился ускоренно), то с задержкой реле времени 16 ускоренного отключения замкнется его контакт 22 в общем блоке 5 защиты уровня N. Далее с задержкой включится реле
времени 16 ускоренного отключения общего блока 5 защиты на уровне N и осуществляется аварийное отключение выключателя поврежденного присоединения уровня N с двойной ускоренной выдержкой времени.
Выполнение запрета на одинаковое время работы общего блока защиты уровня N+1, последующего за
поврежденным, по факту фиксации КЗ на данном уровне N, а снятие запрета по факту срабатывания органа
выдержки времени исключает необходимость применения специального органа с индивидуальной выдержкой времени, что упрощает способ и устройство, реализующие предлагаемый способ.
Фиксация КЗ на каждом уровне и ускоренное отключение выключателя поврежденного присоединения
данного уровня, ближайшего к месту повреждения, в отличие от устройства, обеспечивающего аварийное
отключение выключателя простой секционированной сети, расширяет область применения данного способа.
Сравнение предлагаемого способа автоматического быстродействующего выделения поврежденного участка многоуровневой электроустановки с известными техническими решениями показывает, что совокупность отличительных признаков заявляемого способа отсутствует у известных решений, что соответствует
критерию "новизна", а поскольку эта совокупность придает заявляемому техническому решению новые более высокие свойства, а именно упрощает и расширяет область применения данного способа, то следует сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
151 Кб
Теги
by4626, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа