SU1721687A1 - Device for redundancy of failures of protections and switches - Google Patents

Device for redundancy of failures of protections and switches Download PDF

Info

Publication number
SU1721687A1
SU1721687A1 SU894741101A SU4741101A SU1721687A1 SU 1721687 A1 SU1721687 A1 SU 1721687A1 SU 894741101 A SU894741101 A SU 894741101A SU 4741101 A SU4741101 A SU 4741101A SU 1721687 A1 SU1721687 A1 SU 1721687A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
protection
measuring unit
Prior art date
Application number
SU894741101A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Михайлович Колесов
Владимир Федорович Коротков
Original Assignee
Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина filed Critical Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина
Priority to SU894741101A priority Critical patent/SU1721687A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1721687A1 publication Critical patent/SU1721687A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к релейной защите элементов электрических систем и систем электроснабжени  и может быть использовано дл  резервировани  отказов защит и выключателей, присоединенных к общим шинам напр жением 6-10 кВ. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Цель достигаетс  введением диодов 12,13, подключенных катодами к второму входу первого измерительного блока 14, соединением выхода второго измерительного блока 17 с запрещающим входом логического блока ЗАПРЕТ 18 и входом второго блока задержки 20 и наличием клемм дл  подключени  контактов 15,16 выходных реле резервируемых защит присоединений. При коротком замыкании на одном из питаемых присоединений и отказе в срабатывании защиты этого присоединени  срабатывает первый измерительный блок 14 и не срабатывает второй измерительный блок 17, при этом через блоки 18-21 проходит сигнал на срабатывание исполнительного блока 22. 1 ил. (Л СThe invention relates to relay protection of elements of electrical systems and power supply systems and can be used to back up failures of protections and switches connected to common buses with a voltage of 6-10 kV. The purpose of the invention is to increase speed. The goal is achieved by introducing diodes 12, 13 connected by cathodes to the second input of the first measuring unit 14, connecting the output of the second measuring unit 17 to the prohibiting input of the logical block BENE 18 and the input of the second delaying unit 20 and having terminals for connecting contacts 15,16 of the output relay of the back-up protection attachments. When a short circuit occurs at one of the energized connections and the protection does not respond to this connection, the first measuring unit 14 is triggered and the second measuring unit 17 does not work, and a signal to the actuating unit 22 passes through the blocks 18-21. 1 Il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к релейной защите элементов электрических систем и систем электроснабжени  и может быть использовано дл  резервировани  отказов защит и выключателей присоединений, подключенных к общим шинам напр жением 6-10 кВ.The invention relates to relay protection of elements of electrical systems and power supply systems and can be used to back up failures of protection and breakers of connections connected to common buses with a voltage of 6-10 kV.

Цель изобретени  - повышение быстродействи .The purpose of the invention is to increase speed.

На чертеже приведена схема электрической сети с одним питающим и двум  питаемыми присоединени ми и структурна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of an electrical network with one power supply and two feed connections and a block diagram of the proposed device.

Электрическа  сеть состоит из секции шин 1, к которой подключено питающее присоединение 2 с выключателем 3 и питаемые присоединени  4,5, на которых установлены измерительные трансформаторы тока 6,7. Устройство дл  резервировани  отказов защит и выключателей содержит преобразователи 8,9 вторичных токов присоединений в напр жени , выпр мительные мосты 10,11 и по одному выпр мительному диоду 12-13 на каждом присоединении. Выходы преобразователей 8,9 подключены к входам соответствующих выпр мителей мостов 10,11, минусовые выходы которых объединены и подключены к первому входному выводу измерительного блока 14. Аноды диодов 12,13 подключены к плюсовым выходам соответствующих выпр мительных мостов 10,11, а катоды диоviThe electrical network consists of a busbar section 1, to which a power supply connection 2 is connected with a switch 3 and a power supply connection 4.5, on which 6.7 current measuring transformers are installed. The device for redundancy of protection and breaker failures contains converters 8.9 of secondary connections currents to voltages, rectifier bridges 10.11 and one rectifier diode 12-13 at each connection. The outputs of converters 8.9 are connected to the inputs of the respective bridge rectifiers 10, 11, the negative outputs of which are combined and connected to the first input terminal of the measuring unit 14. The diodes of the diodes 12, 13 are connected to the positive outputs of the corresponding rectifying bridges 10, 11, and the cathodes diovi

юYu

ii

XIXi

дов 12,13 объединены и подключены к второму входу первого измерительного блока 14. Первый вывод контактов 15,16 выходных реле соответствующих резервируемых защит присоединений 4,5 подключен к плюсовому выходу соответствующего выпр мительного моста 10,11, а вторые выводы этих контактов 15,16 объединены и подключены к одному из входов второго измерительного блока 17, другой вход которого соединен с минусовыми выходами выпр мительных мостов 10,11. Выход первого измерительного блока 14 подключен к входу логического блока ЗАПРЕТ 18, выход которого соединен с входом первого блока задержки 19. Выход второго измерительного блока 17 соединен с запрещающим входом логического блока ЗАПРЕТ 18 и входом второго блока задержки 20. Выход первого блока задержки 19 подключен к первому входу логического блока ИЛИ 21, второй вход которого соединен с выходом второго блока задержки 20, а выход логического блока ИЛИ 21 соединен с входом исполнительного блока 22. При числе резервируемых присоединений, отличном от двух, соответственно измен етс  число преобразователей тока в напр жение, выпр мительных мостов, выпр мительных диодов и контактов реле резервируемых защит.IDs 12.13 are combined and connected to the second input of the first measuring unit 14. The first output of contacts 15.16 of the output relays of the corresponding redundant protection of connections 4.5 is connected to the positive output of the corresponding rectifying bridge 10.11, and the second terminals of these contacts 15.16 combined and connected to one of the inputs of the second measuring unit 17, the other input of which is connected to the negative outputs of the rectifying bridges 10,11. The output of the first measuring unit 14 is connected to the input of the logical BANCH unit 18, the output of which is connected to the input of the first delay block 19. The output of the second measuring unit 17 is connected to the inhibit input of the logical block BANCH 18 and the input of the second delay block 20. The output of the first delay block 19 is connected to the first input of the logical block OR 21, the second input of which is connected to the output of the second delay block 20, and the output of the logical block OR 21 is connected to the input of the execution unit 22. The number of redundant connections is excellent two, respectively varies the number of current-to-voltage converters, rectifying bridge, rectifying diodes and redundant protection relay contacts.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При объединении минусовых выходов выпр мительных ментов 10 11 и катодов диодов 12,13 образуетс  схема выделени  максимального напр жени , а на вход первого измерительного блока 14 подаетс  максимальное из напр жений на выходах преобразователей 8 и 9. При коротком замыкании на одном из питаемых присоединений напр жение, пропорциональное току короткого замыкани , подаетс  на вход первого измерительного блока 14. Если это на- пр жение больше уставки первого измерительного блока 14, то он срабатывает , т.е. первый измерительный блок 14 фиксирует факт возникновени  короткого замыкани  на питаемых присоединени х. На вход второго измерительного блока 17 напр жение с выходов преобразователей 8 или 9 подаетс  только при замыкании контактов 15 или 16 выхсдных реле резервируемых защит, т.е. срабатывание второго измерительного блои л 17 свидетельствует о срабатывании резерг ируемой защиты любого из питаемых присоединений при коротком замыкании на этом присоединении. При коротком замыкании на одном из питаемых присоединений и отказе в срабатыва- нии защиты это О присоединени When the negative outputs of the rectifying cops 10 11 and the cathodes of diodes 12.13 are combined, a maximum voltage isolation circuit is formed, and the maximum of the voltages at the outputs of the converters 8 and 9 is applied to the input of the first measuring unit 14. A current proportional to the short circuit current is fed to the input of the first measuring unit 14. If this voltage is greater than the setpoint of the first measuring unit 14, then it is triggered, i.e. The first measuring unit 14 detects the occurrence of a short circuit on the energized connections. To the input of the second measuring unit 17, the voltage from the outputs of the converters 8 or 9 is supplied only when the contacts of the 15 or 16 outputs of the relay of redundant protections are closed, i.e. the actuation of the second measuring unit l 17 indicates the actuation of the reservable protection of any of the supplied connections in the event of a short circuit on this connection. In the event of a short circuit at one of the energized connections and the failure of the protection to operate, this is about the connection

срабатывает первый измерительный блок 14 и не срабатывает второй измерительный блок 17. При этом на запрещающем входе блока ЗАПРЕТ 18 сигнал отсутствует. Поэтому с выхода первого измерительного блока 14 через блок ЗАПРЕТ 18 сигнал подаетс  на вход первого блока задержки 19. С заданной выдержкой времени первый блок задержки 19 срабатывает и через логический блокthe first measuring unit 14 is triggered and the second measuring unit 17 is not triggered. At the same time, there is no signal at the prohibiting input of the BAN 18 unit. Therefore, from the output of the first measuring unit 14, through the BANNER unit 18, the signal is fed to the input of the first delay unit 19. With a given time delay, the first delay unit 19 is also triggered through the logic unit

ИЛИ 21 подает сигнал на исполнительный блок 22, который действует на отключение выключател  3 питающего присоединени  2. При коротком замыкании на любом из питаемых присоединений и срабатыванииOR 21 sends a signal to the executive unit 22, which acts on the opening of the switch 3 of the supply connection 2. In the event of a short circuit on any of the supplied connections and operation

защиты поврежденного присоединени  срабатывают первый 14 и второй 17 измерительные блоки. При этом подаетс  сигнал на запрещающий вход логического блока ЗАПРЕТ 18 и первый блок задержки 19 неprotection of the damaged connection, the first 14 and second 17 measuring units are triggered. In this case, a signal is given to the prohibiting input of the logical block BAN 18 and the first block of delay 19 is not

срабатывает. В этом случае сигнал с выхода второго измерительного блока 17 подаетс  на вход второго блока задержки 20, который с заданным временем в случае отказа выключател  поврежденного элемента действует через логический блок ИЛИ 21 и исполнительный элемент 22 на отключение секции шин. Преобразователь тока в напр жение может быть выполнен в виде трансреактора или промежуточногоit works. In this case, the signal from the output of the second measuring unit 17 is fed to the input of the second delay unit 20, which with a given time in case of failure of the breaker of the damaged element acts through the logic block OR 21 and the actuating element 22 to disconnect the bus section. The current-to-voltage converter can be made as a transreactor or intermediate

трансформатора тока, нагруженного на активное сопротивление. Вместо преобразователей тока в напр жение, подключаемых к вторичным обмоткам измерительных трансформаторов тока, могут быть использованы другие датчики тока, не подключаемые к трансформаторам тока, например, выполненные на индукционном принципе. Измерительные блок могут быть выполнены в виде полупроводникового измерительного органа напр жени . Логические блоки ИЛИ, ЗАПРЕТ и блок задержки могут быть выполнены или с помощью полупроводниковых элементов, или на электромеханическом реле. Исполнительный блок можетthe current transformer loaded on active resistance. Instead of current-to-voltage converters connected to the secondary windings of measuring current transformers, other current sensors that are not connected to current transformers, for example, made on the induction principle, can be used. The measuring unit can be made in the form of a semiconductor voltage measuring device. Logic blocks OR, BAN and the delay unit can be performed either by using semiconductor elements or on an electromechanical relay. The executive unit may

быть реализован с помощью электромеханического реле. Предлагаемое устройство имеет большую быстроту срабатывани , чем прототип, что определ етс  следующим. В известном устройстве резервирование отказов защит и выключателей осуществл етс  с одинаковой выдержкой времени. Врем  срабатывани  устройств при осуществлении функций резервировани  Тс.з. определ етс  по выражениюbe implemented using an electromechanical relay. The proposed device has a greater response time than the prototype, which is determined as follows. In a known device, protection and switch failures are reserved with the same dwell time. The response time of devices in the implementation of the backup functions Ts.z. defined by the expression

tc.a. tc.3.пред макс + At, (1)tc.a. tc.3. pred max + At, (1)

где т.с.з.пред.макс - максимальное врем  ерабатывани  защит резервируемых элементов; At - ступень выдержки времени.where tsz.predmaks - the maximum time of protection of the reserved elements; At - time delay stage.

Ступень выдержки времени At, как правило выбираетс  по выражениюThe time delay stage At is usually chosen by the expression

At Т.ОТКЛ.В + tnorp (+) + tnorp (-) -Иинер + taan.,At T.OTKL.V + tnorp (+) + tnorp (-) -Yiner + taan.,

(2)(2)

гдет.откл.ь -врем отключени  выключател  резервируемого элемента; tnorp (+) - положительна  погрешность времени срабатывани  резервируемой защиты; tnorp (-)- отрицательна  погрешность времени срабатывани  резервной защиты (устройства резервировани ); Тинер. инерционна  погрешность резервной защиты; taan - врем  запаса.“off” —the switch of the redundant element is turned off; tnorp (+) - positive for the response time of the redundant protection; tnorp (-) - the error in the response time of the backup protection (backup device) is negative; Tyner inertial error of backup protection; taan - stock time.

Предлагаемое устройство отличает режим отказа защиты резервируемого элемента от режима отказа его выключател  и может иметь разную выдержку времени в этих случа х. В случае отказа защиты врем  срабатывани  предлагаемого устройства Гс.оз. (задаетс  первым блоком задержки) можно определить по выражениюThe proposed device distinguishes the failure mode of protection of the reserved element from the failure mode of its switch and may have different time delay in these cases. In the event of a protection failure, the response time of the proposed device is Gs. (specified by the first delay block) can be determined by the expression

t с.оз t сз.пред.макс +Ato.a. (3)t s.oz t sz.pred.maks + Ato.a. (3)

где At о.з. - ступень выдержки времени при отказе защиты резервируемого элемента.where is at о.з. - time delay in case of failure of protection of the reserved item.

Поскольку предлагаемое устройство имеет информацию о факте срабатывани  или несрабатывани  релейной защиты резервируемых питаемых элементов непосредственно с контактов реле этих защит, то при выборе ступени выдержки времени Ato.3. нет необходимости учитывать врем  отключени  выключател  резервируемого питаемого элемента Т.ОТКЛ.Б. При этом ступень выдержки времени Ato.s. может быть рассчитана по выражениюSince the proposed device has information about the fact of the operation or non-operation of the relay protection of redundant powered elements directly from the relay contacts of these protections, when choosing the time delay level Ato.3. there is no need to take into account the shutdown time of the switch of the redundant powered element T.OTKL.B. In this case, the time delay level Ato.s. can be calculated by the expression

(4)(four)

Ato.3 tnorp (+) + tnorp (-) + 1инер + tsanПоскольку врем  Ato.s. меньше времени At, предлагаемое устройство в случае отказа защиты резервируемого элемента действует с меньшей выдержкой времени, чем прототип. Причем врем  отключени  выключател  Ьткл.в составл ет примерно 0,1 с и исключение этой составл ющей позвол ет существенно уменьшить ступень выдержки времени и врем  отключени  повреждени . В случае отказа выключател  поврежденного элемента выдержка времени предлагаемого устройства (задаетс  вторым блоком задержки) может рассчитыватьс  по известным выражени м дл  устройства У POPAto.3 tnorp (+) + tnorp (-) + 1iner + tsanSince the time Ato.s. less time At, the proposed device in case of failure of the protection of the reserved element operates with a shorter time delay than the prototype. Moreover, the off time of the switch Ltkl.v is about 0.1 s, and the elimination of this component can significantly reduce the time delay stage and the time to turn off the damage. In the event of a failure of the switch of a damaged element, the time delay of the proposed device (specified by the second delay unit) can be calculated from the known expressions for the device.

typoe toiioi.B + tnorpH + 1инер + taan (5)typoe toiioi.B + tnorpH + 1iner + taan (5)

Врем , по истечении которого подаетс  команда на отключение выключател  резервирующего питающего элемента в случае отказа выключател  резервируемого питае- мого элемента тс.ов, равноThe time after which the command is issued to turn off the switch of the backup power supply in case of a failure of the switch of the reserved power supply unit ts is equal to

tc.oB 1сз.пред + typos, (6)tc.oB 1sz.pred + typos, (6)

где Тсз.пред врем  срабатывани  защи- ты поврежденного резервируемого элемента с отказавшим выключателем.where Tcz.pred is the time of protection operation of the damaged redundant element with the failed switch.

Поскольку врем  typoB. по (5) меньше ступени At по (2) из-за отсутстви  в (5) составл ющейtnorp .(+), предлагаемое устройство действует с меньшей выдержкой времени, чем прототип, и при отказе выключател  даже в случае короткого замыкани  на присоединении, врем  срабатывани  основной защиты которого максимально (т.е.Since time is typoB. by (5) is less than step At by (2) due to the absence of tnorp. (+) component in (5), the proposed device operates with a shorter time delay than the prototype, and if the switch fails even in the event of a short circuit on the connection, the operation of the main protection of which is maximum (i.e.

если Т.с.з.повр. Т.с.з.пред.макс.).if TSs. TS.p.pred.max.).

Таким образом, предлагаемое устройство будет действовать с меньшей выдержкой времени, чем прототип, как при отказе защиты , так и при отказе выключател  повреждеиного элемента.Thus, the proposed device will operate with a shorter time delay than the prototype, both in case of a failure of protection and a failure of the switch of the damaged element.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  резервировани  отказов защит и выключателей, содержащее преобразователи тока в напр жение по числу питаемых присоединений с выводами дл  подключени  к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов тока защит, два выхода каждого преобразовател  тока в напр жение подключены к входам соответствующих выпр мительных мостов, минусовые выходы которых объединены между собой и подключены к первым входам первого и второго измерительных блоков, выход второго измерительного блокаClaims device for backing up protection and switch failures, containing current-to-voltage converters by the number of powered connections with leads for connecting to the secondary windings of corresponding current transformers of protections, two outputs of each current-to-voltage converter are connected to the inputs of the corresponding rectifying bridges, negative outputs which are interconnected and connected to the first inputs of the first and second measuring units, the output of the second measuring unit соединен с запрещающим входом логического блока ЗАПРЕТ, логический блок ИЛИ, первый блок задержки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него дополнительно введены диодыconnected to the prohibiting input of the logical block PROHIBITION, the logical block OR, the first delay block, characterized in that, in order to increase speed, diodes are additionally introduced into it по числу питаемых присоединений и второй блок задержки, при этом аноды диодов подключены к плюсовым выходам соответствующих выпр мительных мостов, которые имеют также выводы дл  подключени  кaccording to the number of feed connections and the second delay unit, while the diodes anodes are connected to the positive outputs of the corresponding rectifying bridges, which also have leads for connecting to первым выводам соответствующих контактов выходных реле соответствующих резервируемых защит присоединений, катоды диодов объединены между собой и подключены к второму входу первого измерительного блока, выход которого соединен с входом логического блока ЗАПРЕТ, выход которого через первый блок задержки соединен с первым входом логического блока ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго блока задержки, а выход предназначен дл  подключени  к входу исполнительного блока дл  отключени  выключател  питающего секцию шинthe first pins of the corresponding contacts of the output relays of the corresponding redundant protection of connections, the cathodes of the diodes are interconnected and connected to the second input of the first measuring unit, the output of which is connected to the input of the logical block BANCH, the output of which through the first delay unit is connected to the first input of the logical block OR, the second input which is connected to the output of the second delay unit, and the output is intended to be connected to the input of the execution unit to turn off the switch of the busbar supply section присоединени , второй вход второго изме- 5 нем с входом второго блока задержки.connection, the second input of the second dimension with the input of the second delay unit. рительного блока имеет клемму дл  подключени  к вторым выводам соответствующих контактов выходных реле резервируемых защит присоединений, а его выход соедиthe control unit has a terminal for connecting to the second terminals of the respective contacts of the output relays of the redundant protection of connections, and its output
SU894741101A 1989-06-22 1989-06-22 Device for redundancy of failures of protections and switches SU1721687A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894741101A SU1721687A1 (en) 1989-06-22 1989-06-22 Device for redundancy of failures of protections and switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894741101A SU1721687A1 (en) 1989-06-22 1989-06-22 Device for redundancy of failures of protections and switches

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1721687A1 true SU1721687A1 (en) 1992-03-23

Family

ID=21471542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894741101A SU1721687A1 (en) 1989-06-22 1989-06-22 Device for redundancy of failures of protections and switches

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1721687A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Должанский В.М. и др. Резервирование отказов выключателей и защит реактиро- ванных кабельных линий 3-20 кВ. - Повышение надежности энергосистем, вып. II, Иваново, 1975, с. 126-129. Авторское свидетельство СССР № 1410162, кл. Н 02 Н 3/08, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190334340A1 (en) Hybrid dc circuit breaker
US11695269B2 (en) Electrical AC/DC conversion arrangement
RU157512U1 (en) COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE
US4791520A (en) Fault protection for a medium voltage transformer branch
US4724502A (en) Power transmission system with current limiting devices
WO2018171979A1 (en) Power distribution system
JPH0753037B2 (en) Inverter protector
US2807771A (en) Rectifier disconnecting system responsive to inoperativeness of several units
EP0725470B1 (en) Phase-shifting transformer and protection system of phase-shifting transformer
SU1721687A1 (en) Device for redundancy of failures of protections and switches
US6483682B1 (en) Electric power distribution system employing a fight-through switch
JPH06189469A (en) Uninterruptible power supply
JPH10174293A (en) Opening/closing circuit of capacitor for improvement of power factor in cooperative operation
RU2035110C1 (en) Device for protection of power supply users of substation with motor load
RU2292621C1 (en) Device for fast action automatic engagement of reserve
JP3248962B2 (en) How to protect the inverter distribution system
US3912979A (en) Pilot wire protective relaying apparatus
KR200350390Y1 (en) Circuit for driving of silicon controlled rectifier
SU1744757A1 (en) Method of automatic switching-on of stand-by power supply of users
SU1647772A1 (en) Device for automatic switching on reserve facility
JPS62110481A (en) Dc distribution type inverter
JP3359097B2 (en) Multi-output power supply
JPH08289484A (en) Uninterruptible power supply system
JPH08182220A (en) Overcurrent protective relay
SU1453496A2 (en) Current protection device for three-phase electric installation for cases of interphase failures