Устройство для защитного отключения в сети переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 51)4 Н 3 08 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9 45ехничеса дотов.8)тельствоН 3/16,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГОКЛЮЧЕНИЯ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТО.12.86. Бюл.альский политоим. С.М.КировА,Лысцова и В1.316,925(088торское свиде67, кл. Н 02 ЯО 1275620 А 2 защите электрических систем, и является усовершенствованием изобретенияпо авт,св, 9 1112467. Цель изобретения - повьшение надежности работы иудобства эксплуатации релейной защиты, Если в результате неисправностейэлементов задержки 6 второй, третьейили любой из оставшихся ступеней защиты нарушится последовательность ихработы и какая-либо последующая ступень сработает раньше предыдущих,тосигнал на втором прямом входе элемента И 27 с номером, на единицуменьшим номера неселективно сработавшей ступени, появится раньше, чем1275620 5 10 15 20 25 на его инверсном входе, Это вызоветпоявление сигнала на выходе данногоэлемента И 27, который через четвертый элемент ИЛИ 22 подается на входоргана 14 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке. Так, есливторая ступень защиты сработает раньше первой, то на втором прямом входепервого элемента И 27 сигнал появится раньше, чем на его инверсном входе и он срабатывает, Если третья ступень сработает раньше второй, то потем же причинам сработает второйэлемент И 27 и т.д, При этом работает орган 14 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке. Если жев схеме формирующего блока 4 имеютсянеисправности, приводящие к отказув работе какой-либо одной или нескольких ступеней защиты сразу, то сигнална выходах органов сигнализации 7об их срабатывании не появится, следовательно, не будет сигналов наИзобретение относится к электротехнике, в частности, к релейной защите электрических систем и является.авт.св. 9 1112467,Цель изобретения - повышение надежности работы и удобства эксплуатации релейной защиты,На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство для защитного отключения в сети переменного тока содержитизмерительный блок 1, включающийпусковые токовые органы 2, количество которых равно числу ступенейустройства, и орган 3 направлениямощности, формирующий блок 4, содержащий в каждой из ступеней элементыИ 5,. органы б временных задержек,органы 7 сигнализации о работе соответствующих ступеней, а также первый элемент ИЛИ 8, исполнительныйорган 9, выполненный на элементе ЗАПРЕТ, первый.и второй элементы И 10и 11, элементы НЕ 12, орган 13 сигнализации о срабатывании защиты,орган 14 сигнализации о неисправностяхв Формирующем блоке, моностабильсвязанных с ними входах второго элемента И 11 ина его выходе, По истечении времени, большего времени работы последней ступени защиты,сигнал появится на выходе третьего элемента задержки 18 и через четвертыйэлемент ИЛИ 22 поступит на вход органа 14 сигнализации о неисправностяхв Формирующем блоке, а через третийэлемент ИЛИ 24 - на вход триггера 19.Срабатывает орган 14 сигнализации онеисправностях в Формирующем блоке,а защита возвращается в исходное сос"тояние и вводится в работу своимиисправными ступенями. Таким образом,при самопроверках релейной защитывыявляются не только неисправности,которые вызывают отказы в срабатывании отдельных ступеней, но и неисправностиприводящие к нарушениюпоследовательности их работы в результате изменения временных параметров. 1 ил,йный элемент 15, первый, второй и.третий элементы 16-18 задержки, ВБ-триггер 19, второй, третий, четвертыйи пятый элементы ИЛИ 20-23, разделительные диоды 24, счетчик 25 регист"рации числа самопроверок защиты,орган 26 сигнализации о неисправностях в измерительном блоке и элементы И 27 с двумя прямыми и одним инверсным входами каждый, количествокоторых на единицу меньше числа ступеней защиты.Устройство работает следующим образом,При включенном состоянии выключателя защищаемого обьекта, отсутствии на нем аварийной ситуации и исправном состоянии измерительного бло" ка 1 сигналы на выходах последнего отсутствуют(исключение составляет выход органа 3 направления мощности,реагирующего на полную мощность,так как в нормальном режиме этот элемент может находиться в сработанном состоянии). Нет сигналов на 8-входе и выходе триггера 19, на входеи выходе второго элемента 17 задержки, на входах и выходах всех разде 3 12756 лительных диодов 24, на входах (исключение могут представлять вторые входы элементов И 5 формирующего блока, связанные с выходом органа направления мощности) и выходе формирующего блока 4, на входе и выходе моностабильного элемента 15, ьа прямом входе исполнительного органа 9, нет сигналов на всех входах второго элемента И 11 и на его выходе, на 10 входе и выходе третьего элемента 18 задержки, на всех входах третьего элемента ИЛИ 21 и его выходе, связанном с К-входом триггера 19. Отсутствуют сигналы на всех входах пя 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 выходе элемента НЕ 12 и первом , входе первого элемента И 1 О сигналы есть, но на втором входе и выходе первого элементд И 1 О сигналы отсутствуют, нет сигналов на прямых 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 элемента ИЛИ 2 О,и инверсном входе исполнительного органа 9, Не работают орган 13 сигнализации о срабатывании защиты, орган 14 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, орган 26 сигнализации о неисправностях в измерительном блоке и счетчик 25 регистрации числа самопроверок защиты.Если в этом режиме в схеме формирующего блока 4 возникает неисправность, вызывающая появление сигнала на его выходе, то появляется сигнал на втором входе и выходе первого элемента И 10, на первом входе и выходе четвертого элемента ИЛИ 20 и связанном с ним инверсном входе исполцительного органа 9, на первом входе и выходе четвертого элемента ИЛИ 22 и связанном с ним органе сигнализаций о неисправностях в формирующем блоке 14, на входе и выходе моностабильного элемента 15 и свя" занном с ним прямом входе исполнительного органа 9. Защита не работает на отключение, так как сигнал на выходе исполнительного органа 9 отсутствует, а подается сигнал о неис правности в формирующем блоке, Второй элемент И 11 в этом режиме работает, так как сигналы поступают только на 20два его входа, связанные с выходоммоностабильного элемента 15 и с выходом органа сигнализации неисправнойступени формирующего блока 4,При возникновении в этом случаевнешнего короткого замыкания, вызывающего срабатывание некоторых пусковых токовых органов измерительногоблока 1, сигнал с инверсного входаисполнительного органа 9 .снимается,так как появляются сигналы на входахпятого элемента ИЛИ 23, связанныхс выходами сработавших пусковых органов, на его выходе и входе элемента НЕ 12, исчезает сигнал на выходе последнего и связанном с ним входе первого элемента И 10, на выходеэтого элемента, на первом входе ивыходе второго элемента ИЛИ 20, Нозащита не действует на отключениевыключателя, так как не будет сигнала и на прямом входе исполнительного органа 9, который исчезает о выхода моностабильного элемента 15 через время, достаточное для действиязащиты на отключение, после подачиего на вход этого элемента. Первыйэлемент 16 задержки не успевает сра"ботать, и сигнал о неисправности визмерительном блоке не появляется,так как время задержки на нем больше времени действия резервных зашитсмежных элементов.При внешнем коротком замыкании,когда ликвидация повреждения происходит защитами поврежденного элемента, кратковременно срабатываютпусковые токовые реле измерительного блока 1, реагирующие на внешниезамыкания. Сигнал с выхода наиболеечувствительного пускового токовогооргана 2 последней ступени защитыподается на Я-вход триггера 19, а сего выхода - на вход вторуо элемента 17 задержки, После отключениявнешнего короткого замыкания, сигналс Б-входа триггера 19 снимается, нона его прямом выходе он запоминаетсядо момента поступления сигнала наК-вход. Через время, большее времени надежного отклонения устойчивоговнешнего короткого замыкания резервными запитами при неуспешном АПВ,появляется сигнал на выходе второгоэлемента 17 задержки и подается навход третьего элемента 18 задержки,на первые прямые входы всех элементов И 27, через второй вход второгоэлемента ИЛИ 20 - на инверсный вход1275620бз- сле срабатывания второй ступенина инверсный вход второго элементаИ 27 и второй прямой входпервогоэлемента И 27 и т,д, После сраба 5 тывания последней ступени защиты а- сигнал с выхода ее органа 7 сигнализации подается на второй прямойвход последнего элемента И 27, наинверсный вход которого ранее посту 10 пил сигнал с выхода органа сигнализации предпоследней ступени.Если в указанном режиме в схемеформирующего блока 4 имеются неисправности, приводящие к отказу в ра"боте какой-либо одной или нескольких ступеней защиты сразу, то сигнал на выхоцах органов 7 сигнализацииоб их срабатывании не появляется,следовательно, не будет сигналов насвязанных с ними входах второго элемента И 11 и ла его выходе, По истечению времени, большего времениработы последней ступени защиты,.сигнал появляется на выходе третьего элемента 18 задержки и черезчетвертый элемент ИЛИ 22 поступаетна вход органа сигнализации о неисправностях в формирующем блоке 14,а через третий элемент ИЛИ 24 - наВ-вход триггера 19. Срабатывает орган сигнализации о неисправностяхв формирующем блске 14, а защита возвращается в исходное состояние и вводится в работу своими исправнымиступенями. исполнительного органа 9 и через ра делительные диоды 24 - на все входы элементов И 5 формирующего блока 4,При исправном состоянии формирующего блока 4 сигналы появляются на выходах органов 7 сигнализации о ср батывании первой, затей второй и так далее до последней ступени, поступают на входь 1 первого элемента ИПИ 8 формирующего блока и с его выхода через моностабильный элемент 15 приходят на прямой вход исполнительного органа 9, Но исполнительный орган не работает, так как имеется сигнал и на его инверсном входе, С выхода моностабильного элемента 15 и с выхо дов органов сигнализации о срабатывании отдельных ступеней 7 формирующего блока 4 сигналы поступают на все входы второго элемента И 11, с выхода которого подается сигнал на вход счетчика 25, регистрирующего число самопроверок защиты, и через третий элемент ИЛИ 21 - на Б-вход триггера 19, Срабатывает счетчик, исчезает сигнал на вьг.;оце ББ-триггера 19, на входе и выходе второго элемента 17 задержки, на всех входах элементов И 5 формирующего бло ка 4 и на его выходе, на входе и вьгсоде моностабильного элемента 15, па прямом входе исполнительного органа 9, иа входе третьего элемента 18 задержки, на входе и выходе второго элемента ИЛИ 20, па прямом и инверсном вхоцах исполнительного ор- З 5 гана 9, на входах и выходе второго элемента И;11, на входе и выходе третьего элемента ИЛИ 21, на входе счетчика 25 и Б-входе триггара 19.Защита возвращается в исходное сос- ф тояние и вводится в работе, 1 ервый 16 и третин элемент 18 задержки в этом случае не работают так как время их действия больше времени работы последней ступени защиты, Не появляются сигналы и на выходах всех элементов И 27, так как при после" дапательном срабатывании всех ступеней защиты сигналы с выходов их органов 7 сигнализации подаются на 50 инверсные входы всех элементов И 27, причем сигнал на инверсном входе каждого из них появляется раньше, чем на втором прямом входе, Так, например, после срабатывания первой 55 ступени сигнал с выхода ее органа 7 сигнализации поступает на ипверс" ный вход первого элемента И 27,поЕсли в результате неисправностей элементов 6 задержки. второй, третьей или любой из оставшихся ступеней защиты нарушается последовательность их работы и какая-либо последующая ступень срабатывает раньше предыдущих, то сигнал на втором прямом входе элемента И 27 с номером, на единицу меньшим номера неселективно сработавшей ступени, появляется раньше, чем на его инверсном входе, Это вызывает появление сигнала на выходе данного элемента И 27, который через четвертый элемент ИЛИ 22 подается на вход органа 14 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке. Так, например, если вторая ступень защиты срабатывает раньше первой, то на втором прямом входе первого элемента И 27 сигнал появляется раньше, чем на его инверсном входе, и он срабатывает. Если третья ступень срабатывает раньше второй, то2по теи же причинам срабатывает второй элемент И 27 и т.д. При этом работает орган 14 сигнализации о неисправностях в формирующем блоке, Таким образом, при самопроверках релейной защиты выявляются не только неисправности, которые вызывают отказы в срабатывании отдельных ступеней, но и неисправности, приводящие к нарушению последовательности их работы в результате изменения временных параметровЕсли в нормальном режиме работы защищаемого объекта появляется неисправность в измерительном блоке 1, вызывающая появление сигнала на выходе одного из токовых пусковых органов 2, то сигнал через пятый элемент ИЛИ 23 поступал на вход первого элемента 16 задержки, а с его выхода после истеченйя времени, большего времени действия последней ступени защиты - на вход органа сигнализации о неисправностях в измерительном блоке 26 и через третий элемент ИЛИ 21 - на В-вход триггера 19, Срабатывает орган сигнализации о неисправностях в измерительном блоке 26, а режимы самопроверки защиты запрещаются. Поэтому в случае возникновения указанной неисправности в пусковом органе 2 последней ступени защиты самопроверка ее производиться не будет.Аналогично действует устройство при невозврате пусковых токовых органов в исхОдное состояние после действия защиты на отключение,При коротких замыканиях в зоне работы защиты и действия ее на отключение й качестве основной или резервной наиболее чувствительный пусковой токовый орган 2 последней ступени также срабатывает, и, сигнал с его выхода подается на Б-вход триггера 19, запоминаясь на его выходе. Однако при действии защиты на отключение по цепи любойиз ступеней появляются сигналы на выходе формирующего блока 4, и через моностабильный элемент 15 сигнал подается на прямой вход исполнительного органа 9, на инверсном входе которого сигнал в данном случае отсутствует, так как в результате срабатывания пусковых токовых органов измерительного блока 1 сигналы с их выходов через пятый элемент ИЛИ 23 подаются на вход элемента НЕ 12, на выходе которого и связанном с ним75620 1 О 35 40 50 55 15 20 25 30 8входе первого элемента И 10 сигнал исчезает, На втором входе первого элемента И 10, связанном.с выходом моностабильного элемента 15, сигнал появляется, .но на выходе первого эле- . мента И 1 О, на входах и выходе второго элемента ИЛИ 20 и инверсном входе исполнительного органа 9 сигналов не будет, Сигнал с выхода псполнительного органа 9 подается навход выключателя, вход органа 13 сигнализации о срабатывании защитыи через третий элемент ИЛИ 21 - наВ-вход триггера 19. Происходит отключение выключателя, появляется сигнал о срабатывании защиты, и исчезает сигнал с выхода.В-триггера 19.Второй элемент.17 задержки в этомслучае не успевает сработать. Таккак отключение короткого замыканияпроисходит по цепи одной из ступеней, сработавшей первой, тО второйэлемент И 11 и счетчик 25 не работают. На выходах элементов И 27 сигналы в этом случае не появляются, таккак они отсутствуют на их первыхпрямых входах, связанных с выходомвторого элемента 17 задержки, хо,гяна втором пряиом входе какого-либоиз элементов И 27 сигнал может появиться при отсутствии его на инверсном входе. Так, например, при действии защиты на отключение по цепивторой ступени сигнал с выхода ееоргана сигнализации поступает на второй прямой вход первого элемента И 27, на инверсном входе которого сигнала пет, но так как отсутствует сигнал и на первом прямом входе этого элемента, то он не работает,Также работает устройство и при внецгних коротких замыканиях, когда1 зашиты поврежденного элемента отказывают в действии, и ликвидация повреждения происходит резервными ступенями данной зашиты. Таким образом, при замыкании на защищаемом элементе, а также при внешних коротких замыканиях, сопровождающихся отказом в действии защит поврежденного элемента, устройство действует на отключение, выключателя и на сигнал.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы релейных защит благодаря своевременному обнаружению неисправностей в их скемах, приводящих к нарушению последовательности действия10 275620 Формула изобретения Составитель Л.Васькова Редактор Н,Яцола Техред М.Коданич Корректор Т. КолбЭаказ 6574/50 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб, д 4/5У Э Э ЭПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уд. Проектная, 4 9 1 отдельных ступеней эа счет изменения временных параметров элементов задержки и могущих вызвать неселективное действие зашиты на отключение неповрежденного элемента при внешних коротких замыканиях, Повышается также и удобство эксплуатации такой защиты, так как расширяются возможности ее автоматического контроля. Устройство для защитного отключения в сети переменного тока по авт,св, У 1112467, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше" ния надежности работы и удобства эксплуатации, дополнительно введены логические элементы И с двумя пря" мыми и одним инверсным входами каждый, количество которых на единицуменьше числа ступеней защиты, а число входов четвертого элемента ИЛИувеличено на количество вновь введенных элементов И, причем выход каждогоиз них подключен к одному из вновьвведенных входов четвертого элемента ИЛИ, инверсные входы соединены 1 О с выходами органов сигнализации ступеней защиты, имеющих те же порядковые номера, что и вновь введенныеЬэлементы И, вторые прямые входы соединены с выходами органов сигнализации ступеней с номерами на единицубольшими, а первые прямые входы всехвновь введенных элементов И подключены к выходу второго элемента задержки.