SU792471A1

SU792471A1 - Device for protecting dc electric power system portion

Info

Publication number: SU792471A1
Application number: SU792706703A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федотович Воропаев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7374
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1980-12-30

Description

Изобретение относится к релейной з ашите и может быть использовано в сильноточных цепях постоянного тока.The invention relates to relay protection and can be used in high current direct current circuits.

Известно устройство для зашиты участков электроэнергетических систем постоянного тока [1J, содержащее тиристор и датчик - нейтральный проводник. Элементами защиты также являются токопроводящие оболочки (экран) кабельных трасс участка. Тиристор подключен анодом к положительному полюсу сети, катодом к отрицательному полюсу, а управляющим электродом к нейтральному проводнику, соединенному с токопроводящей оболочке кабеля. Нейтральный проводник представляет собой голый провод, размещенный вблизи силовых шин защищенного участка изолированно от них.A device for protecting sections of electric power systems of direct current [1J, containing a thyristor and a sensor is a neutral conductor. Protection elements are also conductive sheaths (screen) of cable routes of the site. The thyristor is connected by the anode to the positive pole of the network, the cathode to the negative pole, and the control electrode to a neutral conductor connected to the conductive sheath of the cable. The neutral conductor is a bare wire located near the busbars of the protected area in isolation from them.

Недостатком данного устройства является ограничение диапазона токов коротких замыканий, при которых оно ‘ может применяться, предельным током, .пропускаемым тиристором, и. то, что оно реагирует только на дуговые короткие замыкания.The disadvantage of this device is the limitation of the range of short-circuit currents at which it can be used, by the limiting current transmitted by the thyristor, and. that it only responds to arc short circuits.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, реагирующее на контакт с плазмой дуги и соединенное выходом с цепью отключения питающей сети [2].Closest to the invention in its technical essence is a device that responds to contact with the plasma of the arc and is connected by the output to the circuit to disconnect the supply network [2].

Известное устройство содержит дат’чики, выполненные в виде токопроводящих пластин и логический блок. Датчик соединен электрически между собой и со . входом логического блока, вход которого соединен также с токопроводом отрицательного полюса защищаемого участка. Выход логического блока связан с отключающим расцепителем автоматического выключателя, через который подается питание на защищаемый участок.The known device contains sensors made in the form of conductive plates and a logic unit. The sensor is electrically connected to each other and to. the input of the logical unit, the input of which is also connected to the negative pole conductors of the protected area. The output of the logic unit is connected to the tripping release of the circuit breaker, through which power is supplied to the protected area.

Недостатком устройства является то, что оно реагирует только на дуговые короткие замыкания и не реагирует на. металлические короткие замыкания.The disadvantage of this device is that it only responds to arc short circuits and does not respond to. metal short circuits.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.The aim of the invention is to expand the functionality of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты участка электроэнергетической системы постоянного тока, содержащем датчики, выполненные в виде соединенных последовательно токопроводящих пластин, подключенных к экранам силовых кабелей, и связанные с ними логические элементы, которые также подключены к гокопроводу отрицательного полюса защищаемого ₁₀участка, а выходом соединены с целью отключения автоматического выключателя, установлены два диода и переменный резистор по количеству питающих присоединений, логические элементы включены на каждом питающем присоединении участка, а датчик на каждом из присоединений соединены с анодом одного диода и катодом другого диода, причем катод первого диода подключен к входу логического ₂₀ элемента, а анод второго соединен через переменный резистор с токопроводом отрицательного полюса на данном присоединении.This goal is achieved by the fact that in the device for protecting a section of an electric power system of direct current, which contains sensors made in the form of conductive plates connected in series, connected to the shields of power cables, and associated logic elements that are also connected to the negative conductor duct of the protected ₁₀ section and the output is connected in order to turn off the circuit breaker, two diodes and a variable resistor are installed according to the number of power connections, logical Elements are included on each supply connection of the section, and a sensor on each connection is connected to the anode of one diode and the cathode of the other diode, the cathode of the first diode connected to the input of the logic ₂₀ element and the anode of the second connected through a variable resistor to the negative pole current lead on this connection.

Схема устройства приведена на чертеже.₂₅Устройство содержит датчик 1, логические элементы 2, 2( диоды 3, 4, резисторы 5. Датчик представляют собой металлические пластины, соединенные между собой, а также с экраном силовых кабелей. Одновременно датчики соединены через диоды 3 с выходом каждого из логических элементов и через диоды 4 и резисторы 5 с токопроводом 6 отрицательного полюса. Причем диоды 3 включены ₃₅в прямом направлении (ток может протекать от цепи датчиков к входу логического элемента), а диоды 4 - в обратном I ток может протекать от токопровода отрицательного полюса к датчикам). Логические элементы включены на каждом из питающих присоединений, их выходы соединены с цепями отключения соответствующих. автоматических выключателей, 7.The device diagram is shown in the drawing. ₂₅ The device contains a sensor 1, logic elements 2, 2 (diodes 3, 4, resistors 5. The sensor consists of metal plates connected to each other, as well as to the screen of power cables. At the same time, sensors are connected through diodes 3 to the output of each of the logic elements and through diodes 4 and resistors 5 with a negative pole current conductor 6. Moreover, diodes 3 are turned on ₃₅ in the forward direction (current can flow from the sensor circuit to the input of the logic element), and diodes 4 - in the opposite direction I, current can flow from the negative pole current conductor to the sensor am). Logic elements are included on each of the supply connections, their outputs are connected to the corresponding disconnection circuits. circuit breakers, 7.

Устройство работает следующим образом. ₄₅При дуговом к.з. на защищаемом участке, например, в точке К, датчики · защиты отказываются в зоне действия дуги повреждения, приобретают потенциал, отличный от потенциала токопровода отрицательного полюса. .Напряжения ι межд^° данным токопроводом и датчиками через диоды 3 поступает на входы логических элементов, последние срабатывают, вызывая отключение автоматических выключателей т. е. обесточивают пораженный участок.The device operates as follows. ₄₅ When arc short circuit on the protected area, for example, at point K, the protection sensors · refuse in the zone of action of the fault arc, acquire a potential different from the potential of the negative pole conductor. .Voltage between the current conductors and sensors through the diodes 3 is supplied to the inputs of the logic elements, the latter are activated, causing the circuit breakers to trip, i.e., de-energize the affected area.

При металлическом к.з. в точке К на участке КБ токопровода 6 имеет место падение напряжения от тока к.з.' Данное падение напряжения через участок токопровода до точки А, диодно-резисторную цепочку 5, 4, цепь датчиков 1, диод 3 поступает на вход логического элемента· 2, вызывая его срабатывание.With a metal short circuit at point K on the KB section of current lead 6 there is a voltage drop from the short-circuit current This voltage drop through the current lead to point A, the diode-resistor circuit 5, 4, the sensor circuit 1, diode 3 is fed to the input of the logic element · 2, causing it to trip.

Величина тока срабатывания защиты в данном случае регулируется с помощью переменного резистора диодно-резисторной цепочки.The magnitude of the trip current protection in this case is regulated using a variable resistor diode-resistor circuit.

Таким образом, размещением логических элементов на всех питающих присоединениях защищаемого участка, связью датчиков с входами логических элементов через диоды и с токопроводом отрицательного полюса через диодно-резисторные цепочки обеспечивается подача на входы логических элементов не только напряжения с части дуги повреждения, но и падения напряжения в силовом токопроводе при металлических к.з. Это обеспечивает чувствительность устройства как к дуговым, так и к металлическим к.з., т.е. расширяет диапазон его действия и, в конечном итоге,приводит к повышению надежности защиты.Thus, by placing logic elements on all power connections of the protected section, by connecting sensors to the inputs of logic elements through diodes and with the negative pole conductor through diode-resistor chains, not only voltage from a part of the fault arc is supplied to the inputs of logic elements, but also voltage drops power conductor with metal short circuit This ensures the sensitivity of the device to both arc and metal short circuits, i.e. expands its range of action and, ultimately, leads to increased reliability of protection.

Claims

The goal is achieved by the fact that a device for protecting a section of a DC electric power system, containing sensors made in the form of conductor plates connected in series, connected to shields of power cables, and logical elements associated with them, which are also connected to the negative pole wire a 5 plots are created, and the output is connected to turn off a circuit breaker, two diodes and a variable resistor are installed according to the number of supply connections, logical the elements are connected at each supply connection of the site, and the sensor at each connection is connected to the anode of one diode and the cathode of another diode, the cathode of the first diode is connected to the input of the logic element, and the anode of the second is connected via a variable resistor with a negative pole at this connection. A diagram of the device is shown in the drawing. The device contains a sensor 1, logic elements 2, 2f, diodes 3, 4, resistors 5. The sensor is a metal plate connected between itself and also with a screen of power cables. At one time, the sensors are connected via diodes 3 to the output of each of the logic elements and through diodes 4 and resistors 5 to conductors 6 of the negative circuit. Moreover, diodes 3 are connected in the forward direction (the current can flow from the sensor circuit to the input of the logic element), and diodes 4 in the reverse / current can flow from the conductor from the negative pole to the sensors. Logic elements are turned on at each supply connection, their outputs are connected to the disconnecting circuits of the corresponding, automatic switch-off telephones, 7. The device operates as follows. With arc short circuit. in the protected area, for example, at point K, the protection sensors fail in the zone of action of the damage arc, acquire a potential different from the potential of the negative conductor, negative. The voltage between this conductor and the sensors goes through diodes 3 to the inputs of logic elements, the latter work, call Va disconnecting the circuit breakers i.e. de-energize the affected area. When the metal short-circuit. at point K, in the section KB of the current-conducting conductor 6, the voltage drops from the short-circuit current. This voltage drop through the conductor section to point A, diode-resistor circuit 5, 4, sensor circuit 1, diode 3 is fed to the input of logic element 2, causing it to trip. The magnitude of the protection tripping current in this case is controlled by the variable resistor of the diode-resistor circuit. Thus, placing logic elements on all supply connections of the protected area, connecting sensors with inputs of logic elements through diodes and with a conductor of the negative pole through diode-resistor circuits ensures that the inputs of logic elements are not only voltage from a part of the damage arc, but also voltage drop in the power conductor with metal short-circuit. This ensures the sensitivity of the device to both arc and metallic short-circuits, i.e. extends its range of action and, ultimately, leads to increased reliability of protection. Claims An apparatus for protecting a portion of a DC electric power system, comprising sensors, is implemented in the form of conductor plates connected in series and connected to shields of power cables, and logic elements associated with them, which are also connected by an Input to the negative pole current of the protected portion, and the output is connected to a circuit breaker disconnecting circuit, characterized in that, in order to expand the power characteristics, it is equipped with two diodes and variable th .. resistor by the number of supply connections, the logic elements are included at each power connection of the site, and the sensor at each connection is connected to the anode of one diode and the cathode of another diode, the cathode of the first diode connected to the input of the logic element, and the anode of the third one through a variable resistor with a conductor of the negative pole on this connection :. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3493815, cl. H 02 H 1971.

2. USSR author's certificate number 607ZO6, cl. H O2 11 7/00, 1978.,