Устройство для токовой защиты секционированной системы шин

(19) О 1) 351) Н 02 Н 3/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ивановский орденэнергетический инстит/26, 1979. е с Н 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙЗАЩИТЫ СЕКЦИОНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ШИНсодержащее трансформаторы тока вцепи каждого из присоединений шин,датчики тока питающего присоединения,датчики тока каждого из питаемых при"соединений, первый максиселектор,первый и второй измерительные блоки,логический блок, включающий элементИЛИ, и отключающий блок, выход трансформаторов тока питающего и каждогоиз питаемых присоединений подключенык входу соответствующего датчика то"ка, выход датчика тока каждого изпитаемых присоединений подключен ксоответствующему входу первого максиселектора, к выходу которого подклю-.чен вход первого измерительного бло-ка, выход логического блока подключен к входу отключающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости его функционирования путем увеличения чувствительности, в него введены миниселектор, второй максиселектор, третий измерительный блок и датчик тока секционного выключателя, вход которого подключен к выходу трансформатора тока секционного выключателя, первый выход - к первому входу миниселектора, а второй выходк первому входу второго максиселектора, первый выход датчика тока пи" тающего присоединения подключен к .первому входу второго максиселектора,а .второй его выход - .к второму Е входу миниселектора, выходы второго максиселектора и миниселектора подключены соответственно к входу второго измерительного блока и входу третьего измерительного блока, логи+ ческий блок дополнительно включает элемеНт ЗАПРЕТ, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и третьего измерительных блоков, разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ - к выходу второго измерительного блока, выходэлемента ИЛИ - к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ, а выход элемента ЗАПРЕТ является выходом логического блока,Изобретение относится к релейнойзащите элементов электрических системи может быть использовано например,в качестве быстродействующей защитышин 6-10 кВ подстанций и распределительн х пунктов с двумя секциями 5,шин, в нормальном режиме работающими раздельно,. Известны защиты сборных.шин, выполненные в виде токовых и дистанционных защит, устанавливаемых напитающем присоединении Ц .Недостатком таких устройств является отключение коротких замыканийна шинах с большой выдержкой времени.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для токовойзащиты шин, обеспечивающее отключение коротких замыканий (на шинах)без выдержки времени. Это устройствосОстОит из подключенных к трансфОрматорам тока присоединений преобразователей тока в напряжение, выпрямителей, входы которых подключены квыходам преобразователей, реагирующего элемента напряжения, двух токовых элементов, Первый токовый элемент подключен между одним из выхо.дов выпрямителя питающего присоединения и одним из входов реагирующегоэлемента чапряжения, Второй токовыйэлемент подключен между тем же входом реагирующего элемента напряжения и общей точкой выпрямителей питаемых присоединений. Второй входреагирующего элемента напряженияподключен к второй точке объединения 35выходов выпрямителей питаемых присоединений и второго выхода выпря-,мителя питающего присоединения, ВыхОды второго, токового элемента через логический элемент НЕ, а выходы 40первого токового элемента и реагирую.щего элемента напряжения непосредственно, через последовательно соединенные первый логический элемент Ии.логический элемент ИЛИ, подключены к выходному элементу. Выход реагирующего элемента напряжения через. элемент времени и выходы второго то"кового элемента непосредственно, черезпоследовательно соединенные второйлогиЧеский элемент И и упомянутыйлогический элемент ИЛИ, также подключены к выходному элементу 2 .Недостатком известного устройства является то, что при использовании его для защиты секционировацнойсистемы шин преобразователь токав напряжение питающего присоединения должен включаться на сумму токов питающего присоединения и секци.онного выключателя. При этом для 60обеспечения несрабатывания устройствав случае короткого замыкания насмежной секции шин или на питаемом. присоединении этой секции в режиме,. когда ее питание осуществляется от 65 данной секции через секционный выключатель, ток срабатывания устройст. ва должен выбираться по условию отстройки от токов небаланса при этих коротких замыканиях, что часта ограничивает чувствительность защиты.Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для токовой защиты секционированной системы шин,. содержащее трансформаторы тока в цепи каждого из присоединений шин, датчики тока питающего присоединения, датчики тока каждого из питаемых присоединений, первый максиселектор,первый и второй измерительные блоки, логический блок, включающий элемент ИЛИ, и от- ключающий блок, выход трансформаторов тока питающего и каждого из питаемых присоединений подключены к входу соответствующего датчика тока, выход датчикатока каждого из питаемых присоединений подключен к соответствующему входу первого максиселектора, к выходу которого подключен вход первого измерительного блока, выход логического блока подключен к входу отключающего блока, введены миниселектор, второй максиселектор, третий из-: мерительный блок и"датчик тока сек- ,ционного выключателя, вход которого подключен к выходу трансформатора тока секционного выклЮчателя, первый выход - к первому входу миниселектора, а второй выход - к первому входу второго максиселектора, первый выход датчика тока питающего присое-дйнения подключен к первому входу второго максиселектора, а второй его выход - к второму входу миниселектора, выходы второго максиселектора и миниселектора подключены соответственно к входу второго измерительного блока и входу третьего измерительного блока, логический блок дополнительно включает элемент ЗАПРЕТ, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и третьего измери-. тельных блоков, разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ - к,выходу второго измерительного блока, выход элемента ИЛИ - к запрещающему входу эле-. мента ЗАПРЕТ, а выход элемента ЗАПРЕТ является выходом логического блока,.На чертеже представлены схема сети и структурная схема устройства, .Электрическая сеТь содержит секцию 1 шин, смежную секцию 2 шин, питающие присоединения защищаемой 3 и смежной 4 секций .шин, источники 5 и б питания защищаемой и.смежной секций шин, выключатели 7 и 8 питающих присоединениЯ защищаемой и40 смежной секций шин, секционный выключатель 9, питаемые присоединения10 защищаемой секции шин, выключатели 11 питаемых присоединений .за-щищаемой секции шин, трансформаторы12 тока. 5Устройство для токовой защитышинсостоит из датчика 13 тока питающего присоединения, датчика 14 токасекционного выключателя, выходыкоторых соединены с входами элемен,. 10та 15 выделения максимального сигна-ла (максиселектора) и элемента 16 выделения минимального .сигнала (мини-,селектора), датчиков 17 .тока питаемых присоединений, выходы которых 15соединены с входами максиселектора 18.Выход второго максиселектора 15 сое"динен с входом второго измерительного блока 19, выход которого подключенк первому входу элемента ИЛИ логичес кого блока 20. Выход миниселектора 16соединен с входом третьего измери-.тельного блока 21, выход которогоподключен к второму входу элементаИЛИ логического блока 20, ВыхОд пер.вого максиселектора 18 соединен .свходом первого измерительного элемента 22, выход которого подключен квходу элемента ЗАПРЕТ логическогоблока 20, выход которого подключенк входу отключающего блока 23.Устройство работает следующим,образом.В нормальном режиме секционныйвыключатель 9 отключен и питаниезащищаемой секции 1 шин осуществля- З 5ется от источника 5.При коротком замыкании на шинахпо питающему присоединению проте. кает ток повреждения, по питаемымприсоединениям - токи нагрузки,которые значительно меньше тока ко-.роткого замыкания, а через секционный выключатель ток не протекает.Значение информационного парамет-"ра сигнала на выходе датчика тока 45пропорционально значению входноготока, Поэтому значение информационного параметра выходного сигналадатчика 13 тока соответствует токукороткого замыкания, значение инфор"Мационного параметра выходного сигнала датчика 14 тока равно нулю, азначения информационного параметравыходных сигналов датчиков 17 токасоответствуют токам нагрузки.Выходные сигналы датчиков 13 и, 5514 тока поступают на входы максиселектора 15 и миниселектора 16,адатчиков 17 тока - на входы максиселектора 18.Значение информационного парамет" 60ра выходного сигнала максиселектораравно наибольшему из значений информационных .параметров сигналов на еговходах, Поэтому значение информацион. ного параметра сигнала на выходе, ; 65максиселектора 15 соответствуеттоку короткого замыкания, а значение информационного параметра сигна"ла на выходе максиселектора 18 соответствует. току нагрузки наиболеенагруженного присоединения,Значение информационного параметра сигнала на. выходе миниселектораравно наименьшему из значений. ин"формационных параметров " сигналовна его входах. Поэтому значение информационного параметра сигнала навыходе миниселектора 16 равно нулю,Параметры срабатывания измеритель,ных блоков 19 и 21 выбираются по условию отстройки от токов. нагрузкисекции шин, а измерительного блока22 - по условикотстройки от токанагрузки отдельного питаемого присоединения. Поэтому измерительныйэлемент 19 срабатывает, а измерительные блоки 21 и 22 не срабатываютЛогический блок 20 выполнен таким образом, что на его выходе появляетсясигнал, и устройство действует на отключение выключателя питающего присоединения и секционноговыключателя, если измерительныйблок 19 срабатывает,. а измерительные блоки 21 и 22 не срабатывают,При коротких замыканиях на шинахэто условие выполняется и устройство действует на отключение выключателя.При коротком замыкании на питаемом присоединении ток поврежденияпротекает и через питающее и черезповрежденное питаемое присоединение.Поэтому на выходе датчика 17 токаповрежденного питаемого присоеди.нения имеется сигнал, эиачение информационного параметра которого пропорционально току короткого замыкания. Этот сигнал появляется на выходемаксиселектора 18,и измерительный.блок 22 срабатывает. Срабатывание измерительного блока 22 исключает возможность появления сигнала на выходе логического блока 20 и, следовательно, действия устройства на отключение выключателей. При отключении питающего присоединения.защищаемой секции шин включается секционный выключатель 9 и питание секции 1 осуществляется от смежной секции 2 шин. В этом случае прикоротких замыканиях на шинах и на питаемых присоединениях устройство действует аналогичным образом. ОтлиЧие состоит лишь в.том,что сигнал, значение информационно" го параметра которого соответствует току повреждения, поступает от датчика 14 тока секционного)выключа 6 теля, а сигнал, .значение информацион. ного параметра которого равнонулю, 10437 от датчика 13 тока питающего присоединения.При отключении питающего присоединения смежной секции шин включается секционный выключатель, и питание смежной секции осуществляется 5 от секции шйн, защищаемой предлагаемым устройством.В этом режиме при коротком замыкании на смежной секции шин или на питаемых присоединениях этой секции 10 ток повреждения протекает по питающему присоединению и секционному выключателю. На выходах датчиков 13 и 14 тока имеются сигналы, значение инФормационных параметров которых 15 соответствует току короткого замыкания,. Поэтому на выходе миниселектора 1 б имеется сигнал, значение информационного параметра которого. соот 78 6ветствует току повреждения. При этом измерительный блок 21 срабатывает, и исключается возможность действия устройства на отключение выключателей..Такнм образом,. несрабатывание устройства при внешних коротких замыканиях на смежной секции шин или на питаемых присоединениях этой секций в режиме, когда питание ее осуществляется от данной секции через секционный выключатель, обуславливается принципом действия устройства. Поэтому при выборе тока срабатывания защиты не требуется учитывать условие обеспечения несрабатывания в этом режиме, что приводит к повышению чувствительиостиблагодаря чему достигается новый положительный эффект.Составитель В. Молчановр Техред И.Гайду Корректор С. Шекмараее ФМЕ тЕ Ш Е ФЕВ 4 ее 4 Л. Ыа акт р ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/ Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проект щв ею е щежее щмваказ 7352/58 . Ти аж 617 ПодписноеСССР