SU1275620A2 - Устройство дл защитного отключени в сети переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, к релейной защите электрических систем, и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. № 1112467. Цель изобретени  - повьш1ение надежности работы и удобства эксплуатации релейной защиты . Если в результате неисправностей элементов задержки 6 второй, третьей или любой из оставшихс  ступеней защиты нарушитс  последовательность их работы и кака -либо последующай ступень сработает раньше предыдущих,то сигнал на втором пр мом входе элемента И 27 с номером, на единицу меньшим номера неселективно сработавшей ступени, по витс  раньше, чем о (Л с

Description

1Ч

на его инверсном входе. Это вызовет по вление сигнала на выходе данного элемента И 27, который через четвертый элемент ИЛИ 22 подаетс  на вход органа 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке. Так, если втора  ступень защиты сработает раньше первой, то на втором пр мом входе первого элемента И 27 сигнал по витс  раньше, чем на его инверсном- входе и он срабатывает. Если треть  ступень сработает раньще второй, то по тем же причинам сработает второй элемент И 27 и т.д. При этом работает орган 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке. Если же в схеме формирующего блока 4 имеютс  неисправности, привод щие к отказу в работе какой-либо одной или нескольких ступеней защиты сразу, то сигнал на выходах органов сигнализации 7 об их срабатывании не по витс , следовательно , пе будет сигналов на

св занных с ними входах второго элемента И 11 ина- его выходе. По истечении времени, большего времени работы последней ступени защиты.,сигнал по витс  на вьтходе третьего элемента задержки 18 и через четвертый элемент ИЛИ 22 поступит на вход органа 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке, а через третий элемент ИЛИ 24 - на вход триггера 19. Срабатывает орган 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке, а защита возвращаетс  в исходное состо ни и вводитс  в работу своими исправными ступен ми. Таким образом, при самопроверках релейной защиты вы вл ютс  не только неисправности, которые вызывают отказы в срабатьшании отдельных ступеней, но и неисправности , .привод щие к нарущениго последовательности их работы в результате изменени  временных параметров . 1 ил,

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, к релейной защите электрических систем и  вл етс  .усовершенствованием устройства по авт.ев, № 1112467.

Цель изобретени  - повьщхение надежности работы и удобства эксплуатации релейной защиты.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  заш 1тного отключени  в сети переменного тока содержит измерительный блок 1, включающий пусковые токовые органы 2, количество которых равно числу ступеней устройства, и орган 3 направлени  мощности,формирующий блок 4, содержащий в каждой из ступеней элементы И 5,. органы 6 временных задержек, органы 7 сигнализации, о работе соответствующих ступеней, а также первый элемент ИЛИ 8, исполнительный орган 9, выполненный на элементе ЗАПРЕТ , первый.и второй элементы И 10 И; 11 , элементы НЕ-12,. орган 13 сигнализации о срабатывании защиты,орган 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке, моностабильный элемент 15, первый, второй и третий элементы 16-18 задержки, RS-триггер 19, второй, третий, четвертый и п тый элементы 11ПИ 20-23, разделительные диоды 24, счетчик 25 регистрации числа самопроверок защиты, орган 26 сигнализации о неисправност х в измерительном блоке и элементы И 27 с двум  пр мыми и одним инверсным входами каждый, количество которых на единицу меньше числа ступеней защиты.

Устройство работает следующим образом .

При включенном состо нии выключател  защищаемого объекта, отсутствии на нем аварийной ситуации и исправном состо нии измерительного блока 1 сигналы на выходах последнего

отсутствуют (исключение составл ет выход органа 3 направлени  мощности, реагирующего на полную мощность, так как внормальном режиме этот элемент может находитьс  в сработанном

состо нии). Нет сигналов на S-входе и выходе триггера 19, на входе и выходе второго элемента 17 задержки , на входах и выходах всех разделительиых диодов 24, на входах (исключение могут представл ть вторые входы элементов И 5 формирующего бло ка, св занные с выходом органа направлени  мощности) и выходе формирующего блока 4, на входе и выходе моностабильного элемента 15, на пр мом входе исполнительного органа 9, нет сигналов на всех входах второго элемента И I1 и на его выходе, на входе и выходе третьего элемента 18 задержки, на всех входах третьего элемента ИЛИ 21 и его выходе, св зан ном с R-входом триггера 19. Отсутствуют сигналы на всех входах п того элемента ИЛИ 23, на его выходе и входах первого элемента 16 задержки и элемента НЕ 12,На выходе первого элемента 16 задержки сигнала нет а на вьпсоде элемента НЕ 12 и первом входе первого элемента И 10 сигналы есть, но на втором входе и выходе первого элементу И IО сигналы отсутствуют , нет сигналов на пр мых и инверсном входах всех элементов И 27 и на их выходах, на всех входах и выходе четвертого элемента ИЛИ 22, на обеих входах и выходе второго эле мента ИЛИ 20. и инверсном входе исполнительного органа 9. Не работают орган 13 сигнализации о срабатывании защиты, орган 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке, орган 26 сигнализации о неисправност х в измерительном блоке и счетчик 25 регистрации числа самопроверок защиты. Если в этом режиме в схеме формирующего блока 4 возникает неисправность , вызывающа  по вление сигнала на его выходе, то по вл етс  сигнал на втором входе и выходе первого элемента И 10, на первом входе и выходе четвертого элемента ИЛИ 20 и св занном с ним инверсном входе исполнительного органа 9, на первом входе и выходе четвертого элемента ИЛИ 22 и св занном с ним органе сигнализаций о неисправност х в формирующем блоке 14, на входе и выходе моностабильного элемента 15 и се заныом с ним пр мом входе исполнительного органа 9. Защита не работает на отключение, так как сигнал на выходе исполнительного органа 9 9 сутствует, а подаетс  сигнал о неисправности в формирующем блоке. Второ элемент И 11 в этом режиме работает так как сигналы поступают только на два его входа, св занные с выходом моностабильного элемента 15 и с выходом органа сигнализации неисправной ступени формирующего блока 4. Лри возникновении в этом случае внешнего короткого замыкани , вызывающего срабатывание некоторьпс пусковых токовых органов измерительного блока 1, сигнал с инверсного входа исполнительного органа 9 .снимаетс , так как по вл ютс  сигналы на входах п того элемента ИЛИ 23, св занных с выходами сработавших пусковых органов , на его выходе и входе элемента НЕ 12, исчезает сигнал на выходе последнего и св занном с ним входе первого элемента И 10, на выходе . этого элемента, на первом входе и выходе второго элемента ИЛИ 20. Но защита не действует на отключение выключател , так как не будет сигнала и на пр мом входе исполнительного органа 9, который исчезает о выхода моностабильного элемента 15 через врем , достаточное дл  действи  защиты на отключение, после подачи его на вход этого элемента. Первый элемент 16 задержки не успевает сработать , и сигнал о неисправности в измерительном блоке не по вл етс , так как врем  задержки на нем больше времени действи  резервных зашит смежных элементов. При внешнем коротком замыкании, когда ликвидаци  повреждени  происходит защитами поврежденного элемента , кратковременно срабатьшают пусковые токовые реле измерительного блока 1, реагирующие на внешние замыкани . Сигнал с выхода наиболее чувствительного пускового токового органа 2 последней ступени защиты подаетс  на S-вход триггера 19, ас его выхода - на вход втор(о элемента 17 задержки. После отключени  внешнего короткого замыкани , сигнал с S-входа триггера 19 снимаетс , но на его пр мом выходе он запоминаетс  до момента поступлени  сигнала на R-вход. Через врем , большее времени надежного отклонени  устойчивого внешнего короткого замыкани  резервными защитами при неуспешном АПВ, по вл етс  сигнал на выходе второго элемента 17 задержки и подаетс  на вход третьего элемента 18 задержки, на первые пр мые входы всех элементов И 27, через второй вход второго элемента ИЛИ 20 - на инверсный вход 5 исполнительного органа 9 и через ра делительные диоды 24 на все входы элементов И 5 формирующего блока 4, При исправном состо нии формирующего блока 4 сигналы по вл ютс  на выходах органов 7 сигнализации о ср батывании первой, затей второй и та далее до последней ступени, поступа ют на входы первого элемента ШИ 8 формирующего блока и с его выхода через моностабильный элемент 15 при ход т на пр мой вход исполнительного органа 9, Но исполнительный орга не работает, так как имеетс  сигнал и на его инверсном входе. С выхода моностабильного элемента 15 и с вых дов органов сигнализации о срабатывании отдельных ступеней 7 формирующего блока А сигналы поступают на все входы второго элемента И 11, с выхода которого подаетс  сигнал на вход счетчика 25, регистрирующего число самопроверок защиты, и через третий элемент ИЛИ 21 - на R-вход триггера 19. Срабатывает счетчик, исчезает сигнал на вьпсоде RS-триггера 19, на входе и выходе второго элемента 17 задержки, на всех входах элементов И 5 формирующего бл ка 4 и на его выходе,, на входе и вьпсоде моностабильного элемента 15, на пр мом входе исполнительного органа 9, иа входе третьего элемента 18 задержки, на входе и выходе вто рого элемента ШЖ 20, на пр мом и . инверсном входах исполнительного ор гана 9, на входах и выходе второго элемента И, 11, на входе и Е1ыходе третьего элемента 1-ШИ 21 , на входе счетчика 25 и R-входе триггера 19. Bauij-iTa вoзвpaл aeтc  в исходное состо ние и вводитс  Б работе. Первый 16 и третий элемент 18 задержки в этом случае не работают, так как врем  их действи  больше времени ра боты последней ступени защиты. Не по вл ютс  сигналы и на выходах все элементов И 27, так как при последовательном срабатывании всех ступеней защиты сигналы с выходов их органов 7 сигнализации подаютс  на инверсные входы всех элементов И 27 сигнал на инверсном входе каждого из них по вл етс  раньше, .чем на втором пр мом входе. Так, например, после срабатывани  первой ступени сигнал с выхода ее органа 7 сигнализации пос.тупает на инверс 1ШЙ вход первого элемента И 27,по20 сле срабатывани  второй ступени на инверсный вход второго элемента К 27 н второй пр мой входпервого элемента И 27 и т.д. После срабатывани  последней ступени защиты сигнал с выхода ее органа 7 сигнализации подаетс  ка второй пр мой вход последнего элемента И 27, на инверсный вход которого ранее поступил сигнал с выхода органа сигнализации предпоследней ступени. Если в указанном релдаме в схеме юрмирующего блока 4 имеютс  неисправности , привод щие к отказу в работе какой-либо одной или нескольких ступеней защиты сразу, то сигнал на выходах органов 7 сигнализации об их срабатывании не по вл етс , следовательно, не будет сигналов на св занных с ними зходах второго элемента И 11 и на его выходе. По истечению времени, болыиего времени работы последней ступени защиты, .сигнал по вл етс  на выходе третьего элемента 18 задержки и через четвертый элемент ИЛИ 22 поступает на вход органа сигнализации о неисправност х в формиру1ос(ем блоке 14, а через третий элемент ИЛИ 24 - на R-вход триггера 19. Срабатьшает орган сигнализации о неисправност х в формируюа ем блоке 14, а защита возвращаетс  в исходное состо ние и вводитс  в работу своими исправными ступен ми. .Если в результате неисправностей элементов 6 задер ски . второй, третьей или любой из оставшихс  ступеней-защиты наруп1аетс  последовательность их работы и кшса -либо последующа  ступень срабатывает раньще предыдущих , то сигнал па втором пр мом входе элемента И 27 с номером, на единицу меньшим номера неселективно сработавшей ступени, по вл етс  раньше , чем на его инверсном входе. Это вызьшает по вле1те сигнала на выходе данного элемента И 27, который через четвертый элемент ИЖ 22 подаетс  на вход органа 14 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке . Так, папример, если втора  ступень защиты срабатывает раньше первой , то на втором пр мом входе первого элемента И 27 сигнал по вл етс  раньше, чем на его инверсном входе, и он Срабатьшает. Если треть  ступень срабатывает раньше второй, то

по тем же причинам срабатывает второй элемент И 27 и т.д. При этом работает орган 4 сигнализации о неисправност х в формирующем блоке. Таким образом, при самопроверках релейной защиты вы вл ютс  не только неисправности, которые вызывают отказы в срабатывании отдельных ступеней , но и неисправности, привод щие к нарушению последовательности их работы в результате измене ш  временных параметров..

Если в нормальном режиме работы защищаемого объекта по вл етс  неисправность в измерительном блоке I, вызывающа  по вление сигнала на выходе одного из токовых пусковых органов 2, то сигнал через п тый элемент ИЛИ 23 поступал на вход первого элемента 16 задержки, а с его выхода после истечени  времени, больщего времени действи  последней ступени защиты - на вход органа сигнализации о неисправност х в измерительном блЪке 26 и через третий элемент ИЛИ 21на R-вход триггера 19, Срабатывает орган сигнализации о неисправност х в измерительном блоке 26, а режимы самопроверки запшты запрещаютс . Поэтому в случае возникновени  указанной неисправности в пусковом органе 2 последней ступени зап1иты самопроверка ее производитьс  не будет

Аналогично действует устройство при невозврате пусковых токовых органов в исходное состо ние после действи  защиты на отключение.

При коротких замыкани х в зоне работы защиты и действи  ее на отключение в качестве основной или резервной наиболее чувствительный пусковой токовый орган 2 последней ступени также срабатывает, и,., сигнал с его. выхода подаетс  на S-вход триггера 19, запомина сь на его выходе . Однако при действии защиты на отключение по цепи любой из ступеней по вл ютс  сигналы на выходе формирующего блока 4, и через моностабильный элемент 15 сигнал подаетс  на вход исполнительного органа 9, на инверсном входе которого сигнал в данном случае отсутствует , так как в результате срабатывани  пусковых токовых органов измерительного блока I сигналы с их выходов через п тый элемент ИЛИ 23 подаютс  элемента НЕ 12, на выходе которого и св занном с ним

входе первого элемента И 10 сигнал исчезает. На втором входе первого элемента И 10, св занном с выходом моно.стабильного элемента 15, сигнал

по вл етс , но на выходе первого эле-. мента И 10, на входах и выходе второго элемента ИЛИ 20 и инверсном входе исполнительного органа 9- сиг|налов не будет. Сигнал с выхода исполнительного органа 9 подаетс  на вход выключател , вход органа 13 сигнализации о срабатьшании защиты и через третий элемент ИЛИ 21 - на R-вход триггера 19. Происходит от , ключение вьжлючател , по вл етс  сигнал о срабатывании защиты, и исчезает сигнал с выхода.Н-триггера 19, Второй элемент. 17 задержки в этом случае не успевает сработать. Так как отключение короткого замыкани  происходит по цепи одной из ступеней , сработавшей первой, TQ второй элемент И 11 и счетчик 25 не работают . На выходах элементов И 27 сигналы в этом случае не по вл ютс , так как они отсутствуют на их первых пр мых входах, св занных с выхрдом второго элемента 17 задержки, хо.т  на втором пр мом входе какого-либо из элементов И 27 сигнал может по- .

 витьс  при отсутствии его на шшерс- ном входе. Так, например, при действии защиты на отключение по цепи второй ступени сигнал с выхода ее органа сигнализации поступает на вто5 рой пр мой вход первого элемента И 27, на инверсном входе которого сигнала нет, но так как отсутствует сигнал и на первом пр мом входе этого элемента, то он не работает.

0 Также работает устройство и при внешних коротких замыкани х, когда заимты поврежденного элемента отказывают в действии, и ликвидаци  повреждени  происходит резервными сту5 пен ми данной зашиты.

Таким образом, при замыкании на защищаемом элементе, а также при внешних коротких замьжани х, сопровождающихс  отказом в действии защит по0 врежденного элемента, устройство действует на отключение . выключател  и на сигнал.

Применение предлагаемого устройства позвол ет повысить надежность

5 работы релейных защит благодар  своевременному обнаружению неисправностей в их схемах, привод щих к нарушению последовательности действи 

9

отдельных ступеней за счет изменени  временных параметров элементов задержки и могущих вызвать неселективное действие зашиты на отключение неповрежденного элемента при внешних коротких замыкани х. Повышаетс  также и удобство эксплуатации такой защиты , так как расшир ютс  возможности ее автоматического контрол .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство Дл  защитного отключени  в сети переменного тока по авт.св, № 1112467, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  надежности работы и удобства эксплуатации , дополнительно введены логические элементы И с двум  пр 7562010

   мыми и одним инверсным входами каждый , количествокоторых на единицу меньше числа ступеней защиты, а число входов четвертого элемента ИЛИ с увеличено на количество вновь введенных элементов И, причем выход каждого из них подключен к одному из вновь введенных входов четвертого элемента ИЛИ, инверсные входы соединены 0 с вьпсодами органов сигнализации ступеней защиты, имеющих те же пор дковые номера, что и вновь введенные элементы И, вторые пр мые входы соединены с выходами органов сигнализаJC ции ступеней с номерами на единицу большими, а первые пр мые входы всех вновь введенных элементов И подключены к выходу второго элемента задержки .