Устройство для защитного отключения в сети переменного тока

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1076999 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ оляков а Трудового Красический инсти техна088,8А.М.Ртем,лейная защита, "Энергия",во СССР1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(71) Уральский орденного Знамени политут им. С.М.Киров(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГООТКЛЮЧЕНИЯ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащее измерительный блок, первый вход которого подключен к датчику тока, второй - к датчику напряжения, а выход - к входу формирующего блока, состоящего из органа временной задержки, и входу элемента НЕ,.выход которого связан с первым входомпервого элемента И, выход которогосоединен с органом сигнализации о неисправностях в формирующем блоке исвязан с запрещающим входом исполнительного органа, выполненного на элементе ЗАПРЕТ, причем выход формирующего блока соединен с вторым входомпервого элемента И и связан с прямымвходом исполнйтельного органа, выход которого подключен к органу сигнализации о срабатывании защиты и выключателю, а также орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы .Устройства, в него введены первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй элемент И и замыкающий контакт реле положения "Отключено" выключателя, при этом выход элемента НЕ подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, второй вход; третьего элемента ИЛИ тоже подключен к выходу первого элемента И, а выход а третьего элемента ИЛИ подключен к запрещающему входу исполнительногб органа, причем замыкающий контакт реле положения "Отключено" выключателяподключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен Я к первому входу второго элемента И, первый вход которого соединен с входом элемента НЕ, а выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, первым Щвходом третьего элемента ИЛИ и органом сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, а выход формиру- ОЪ ющего блока подключен к прямому входу ф исполнительного органа.ЯРИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано длярелейной защиты электрических систем.Известно устройство для защитного отключения в сети переменного тока, содержащее измерительные, логические, 5 исполнительный и сигнальный органы,а также источник питания 1 .Однако данное устройство допускает ложное срабатывание защиты при неисправностях в логическом органе.10Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство для защитного отключенияв сети переменного тока, содержащееизмерительный блок, формирующий блок,15выполняющий временную задержку, исполнительный орган, выполненный наэлементе ЗАПРЕТ, орган сигнализациио срабатывании защиты, логическиеэлементы И и НЕ, орган сигнализациио неисправностях в формирующем блоке,вызывающих появление сигнала на ега выходе, моностабильнь 1 й элемент (однавибратор), элемент задержки и органсигнализации о неисправностях в изме рительном блоке, вызывающих его длительное срабатывание. Измерительныйблок содержит измерительные реле, соединенные между собой по определенной схеме, непрерывно контролирующие состояние защищаемого объекта и определяющие условия срабатывания защиты всоответствии со значениями воздействующих электрических величин. Формирующий блок включает логические и временные элементы, которые фармиру ют управляющие воздействия в зависимости от комбинации поступления на него сигналов от измерительной части и их продолжительности. Для различного типа релейных защит измерительный 40 и формирующий блоки содержат различные типы измерительных реле, логических и временных элементов, соединенных между собой по определенной схеме, зависящей от назначения и принципа действия защиты, Для направленных5 токовых защит измерительный блок содержит пусковой токовый орган (токовые реле) и орган направления мощности (реле направления мощности), входы которых подключаются к измерительным трансформаторам тока и напряжения, а выходы - к. соответствующим входам элемента И, при этом выход элемента И образует выход измерительного блока. Формирующий блок таких 55 защит содержит орган временной задержки, обеспечивающий действие защиты с заданной выдержкбй времени ( 2 1.Известное устройство не допускает ложного срабатывания защиты при 60 неисправностяхв формирующем блоке, вызывающих появление сигналов на его выходе, совпадении указанного режима с внешними короткими замыканиями, при которых срабатывает измерительный блок, длительном появлении сигиала на выходе измерительного блока, вызванного неисправностями в ега органах или невозвратом в исходное состояние пусковых органов после отключения выключателя в результате :действия защиты, и повторном его включении. Однако для предотвращения ложного действия устройства при неисправностях в измерительном блоке, вызывающих длительное появление сигнала на его выходе, и повторном включении выключателя требуется точная настройка моностабильнога элемента, стабильность времени его работы и высокая стабильность времени отключения самого выключателя, так какпри замыканиях в зоне действия защитысигнал на выходе устройства, появляясь кратковременно, должен обеспечивать надежное отключение выключателя защитой и исчезать до момента его повторного включения, например, от устройства автоматического повторного включения. При такой настройке моностабильного элемента в случаедействия защиты на отключение выключателя и его отказе в работе сигнал на выходе устройства может исчезнутьраньше, чем произойдет действие устройства резервирования отказа выключателей (УРОВ) на выключатели присоединений, смежных с отказавшим, в результате чего УРОВ ые действует, поскольку пуск его происходит от защиты поврежденного элемента. Кроме того, включение монастабильного элемента последовательно в цепь отключения защиты снижает надежность ее рабаты, так как неисправности в самоммонастабильном элементе могут вызвать либо ложное действие защиты на отключение выключателя, либо отказ ее, а орган сигнализации о неисправностях в формирующем блоке должен выполняться с запоминанием кратковременногосигнала на ега входе, поскольку присовпадении режима неисправности в фармирующем блоке с внешним коротким замыканием сигнал неисправности исчезает.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защитного отключения в сети переменного тока, со,держащее измерительный блок, первый вход которого подключен к датчику тока, второй - к датчику напряжения,а выход - к входу формирующего блока,состоящего из органа временной задержки, и входу элемента НЕ, выход которого связан с первым входом первогоэлемента И, выход которого соединенс.органом сигнализации о неисправностях в формирующем блоке и связан сзапрещающим входом исполнительногооргана, выполненного на элементе ЗА1076999 ПРЕТ, причем выход формирующего блока соединен с вторым входом первогоэлемента И и связан с прямым входом мента ИЛИ также отсутствует. На выходе элемента НЕ и связанном с нимвходе первого элемента ИЛИ, выходепоследнего и соединенном с ним входепервого элемента И имеется сигнал.При исправном состоянии формирующего исполнительного органа, выход которого подключен к органу сигнализации о срабатывании защиты и выключателю, а также орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, введены первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй элемент И и замыкающий контакт реле положения "Отключено" блока сигнал на его выходе отсутству 1 О ет, следовательно, отсутствуют сигналы на связанном с ним входе первогоэлемента И, ега выходе, входе органа сигнализации а неисправностях в формирующем блоке и втором входе первовыключателя, при этом выход элементаНЕ подключен к второму входу первогоэлемента ИЛИ, первый вход которогоподключен к выходу первого элемента го элемента ИЛИ. Нет сигналов на обоих входах третьего элемента ИЛИ, еговыходе, прямом и инверсном входах исИ, второй вход третьего элемента ИЛИ палнительного органа, выполненногона элементе ЗАПРЕТ, а следовательно,.на выходе последнего и связанных сним входах выключателя и органа сигтакже подключен к выходу первого элемента И, а выход третьего элементаИЛИ подключен к запрещающему входу исполнительного органа, причем замыка- нализации а срабатывании защиты. Устющий контакт реле положения "Отключе- Оно" выключателя подключен к второму райство не работает. При нормальной работе защищаемого объекта, исправном состоянии измери входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу втотельного блока и наличии неисправностей в формирующем блоке, приводящих к появлению сигнала на выходе последнего, появляется сигнал на прямомвходе элемента ЗАПРЕТ, На обоих входах первого элемента И сигналы есть,следовательно, появляется сигнал ина входе этого элемента, а также на связанных с ним входе органа сигнализации о неисправностях в формирующем лаке, одном из входов третьего элелента ИЛИ, выходе последнего и инверснам входе элемента ЗАПРЕТ. Так как на обоих входах элемента ЗАПРЕТ сигналы есть, та на его выходе сигнал отсутствует. Устройство не работает на отключение выключателя, но подается сигнал о неисправности в формиру.щем блоке.Кром"= того, сигнал с выхода первого элемента И подается на связанный с ним ьход гервого элемента ИЛИ, благодаря чему происходит запоминаисправностях в формирующем блоке и инверсном входе элемента ЗАПРЕТ, до момента исчезновения сигнала с выхода формирующего блока, т.е. на все время существования в нем неисправности.Если при наличии укаэанной неисправности в формирующем блоке устройстьа происходит внешнее замыкаПри нормальной работе защищаемого объекта и исправном состоянии измерительного блока сигнал на его выходеотсутствует. Поэтому отсутствуют сигналы на входах формирующего блока,элемента НЕ и одном из входов второго элемента И, а следовательно, на ние на элементах, связанных с защищаемь 1 м объектам, вызывающее срабатывание измерительного блока, то появляется сигнал на входе элемента НЕ иодном из входов второго элемента И.Однако на выходе последнего сигналне появляется, так как нет сигналана другам ега входе, связанном с выходом второго элемента ИЛИ. Сигйална выходе элелента НЕ и связанном сним входе первого элемента И исчезаего выходе, входе органа сигнализации о неисправностях в измерительном блоке и одном из входов второго эле мента ИЛИ. Так как выключатель защищаемого объекта находится во включенном состоянии, то замыкающий контакт реле положения "Отключено" разомкнут и сигнал на другом входе второго эле-,рого элемента И, первый вход которога соединен с входом элемента НЕ, а выход - с первым входом второго элемента ИЛИ первым входом третьего элемента ИЛИ и органом сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, а выход формирующего блока подключен к третьему входу исполнительного органа.Устройство для защитного отключения ,в сети переменного тока содержит измерительный блок 1, включающий токовый пусковой орган 2, орган 3 направления мощности и элемент И 4, формирующий блок 5, включающий орган 6 временной задержки, исполнительный орган 7, выполненный на элементе ЗАПРЕТ, орган 8 сигнализации о срабатывании защиты, орган 9 сигнализации а неисправностях в формирующем блоке, орган 10 сигнализации о неисправностях в измерительном блоке, элемент НЕ 11, первый и второй элементы И 12 и 13, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы ИЛИ, а также замыкающий контакт реле положения "Отключено" выключателя 17.Предлагаемое устройство работает следующим образом.,5 ние сигнала на выходе первого элемента И, входе органа сигнализации о не 107 б 90ет, однако на выходе этого элемента,.входе органа сигнализации о неисправностях в формирующем блоке и инверсном входе элемента ЗАПРЕТ сигналостается. устройство находится в прежнем состоянии благодаря наличиюсвязи выхода первого элемента И содним из входов первого элемента ИЛИ.Э результате существования указаннойсвязи орган сигнализации о неисправностях в формирующем блоке может 10Выполняться без элемента памяти, поскольку сигнал на его входе сущестВует до тех пор, пока существует сигнал на выходе формирующего блока.После исчезновения сигнала на вы 5ходе формирующего блока исчезает сигнал на связанном с ним входе первогоэлемента И, выходе последнего, входеи выходе третьего элемента ИЛЙ иобоих входах элемента ЗАПРЕТ. Устройство возвращается в первоначальноесостояние,При повреждении на защищаемом объектеприходит в действие измерительный блок устройства, появляется сигнал на его выходе, а также на входахФормирующего блока, элемента НЕ иодном из входов второго элемента И.Через определенное время сигнал появляется на выходе формирующего блока, прямом входе элемента ЗАПРЕТ иодном из входов первого элемента И,Однако на другом входе этого элемента, связанном с выходом первого элемента ИЛИ, сигнала нет, так как нетсигналов на обоих входах последнего,следовательно, нет сигнала и на выходе первого элемента И. На входе второго элемента И, связанном с выходомвторого элемента ИЛИ сигнал отсутствует, поскольку на обоих входах последнего сигналы также отсутствуют,следовательно, нет сигнала и на выходе второго элемента И, Сигналы отсутствуют на обоих входах третьегоэлемента ИЛИ, его выходе и инверсном входе элемента ЗАПРЕТ. Сигналпоявляется на выходе элемента ЗАПРЕТпроисходит отключение выключателя иподается сигнал о срабатывании защиты. После отключения выключателя защищаемого объекта исчезают сигналына входе и выходе измерительного блока, входе второго элемента И, входеи выходе формирующего блока, прямомвходе элемента ЗАПРЕТ, входе элемента НЕ, и входе первого элемента И,связанном с выходом формирующего блока. Контакт реле пОложения "Отключено"выключателя замыкается и сигнал отисточника оперативного тока подаетсяна один из входов второго элементаИЛИ и появляется на его выходе и связанном с ним входе второго элементаИ. Однако на выходе последнего сигнал не появляется, так как он отсутствует на его втором входе, связан ном с выходом измерительного блока. Контакт реле положения "Отключено" выключателя размыкается и сигнал с входа и выхода второго элемента ИЛИ и одного из входов второго элемента И снимается после повторного включения выключателя, в результате чего 1устройство возвращается в исходное .остояние.Если в результате неисправностей в измерительном блоке сигнал на его выходе появляется длительно (например, при невозврате измерительных реле в исходное состояние после действия устройства на отключение выключателя), то на выходе формирующего блока, а следовательно, и на прямом входе элемента ЗАПРЕТ сигнал остается также длительно.После отключения выключателя замыкается контакт реле положения "Отключено" и от источника оперативноготока подается сигнал на один из входов второго элемента ИЛИ,.а с его выхода - на первый вход второго элемента И, Так как измерительные реле не вернулись в исходное состояниепосле отключения выключателя защищаемого объекта, то на другом входе второго элемента И, связанном с выходомизмерительного блока, также имеется сигнал. Сигнал появляется на выходе этого элемента и на связанных с ним входах второго и третьего элементовИЛИ и органа сигнализации о неисправностях в измерительном .блоке. С выхода третьего элемента ИЛИ сигналпоступает на инверсный вход элементаЗАПРЕТ, в результате чего действиеустройства на отключение выключателяблокируется и подается сигнал о неисправности в измерительном блоке. Благодаря наличию связи выхода второгоэлемента И с одним из входов второгоэлемента ИЛИ сигнал о неисправностив измерительном блоке запоминаетсядо момента исчезновения сигнала с выхода измерительного блока, т е, на все время существования в нем неисправности.Если в дальнейшем происходит повторное включение выключателя, то контакт реле положения "Отключено"выключателя размыкается и исчезаетсигнал на одном из входов второгоэлемента ИЛИ, Однако на втором еговходе, связанном с выходом второгоэлемента И, сигнал остается, следовательно, на выходе последнего сигнал существует длительно. Благодаря этому орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке может выполняться без элементов памяти,После исчезновения сигнала на выходе измерительного блока исчезает сигнал на связанном с ним входе второго элемента И, выходе последнего, входе и выходе третьего элемента ИЛИ,1076999 Составитель Н.ЧутчевРедактор Л.Пчелинская Техред И Асталош Корректор А,повх Заказ 764/50 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент 1, г.ужгород, ул.Проектная,4 а также входе и выходе элемента ЗАПРЕТ. Устройство возвращается в исходное состояние.Таким образом, повышается надежность действия предлагаемого устройства и удобство его эксплуатации, так как не требуется настройка временных параметров, обеспечивается надежный запуск УРОВ от релейной защиты, исключается дополнительный элемент из цепи отключения, а органысигнализации о неисправностях в формирующем и измерительном блоках могут выполняться без элементов памяти.