Устройство для защиты от токов короткого замыкания сети шахты с односторонним питанием и секционированной коммутационными аппаратами

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для организации защиты высоковольтной сети угольных шахт от токов короткого замьжаниЯо Цель изобретенияповьшение надежности и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит коммутационные аппараты 1-3 (Л 4 сл со сл дЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (. ц 4 Н 02 Н 7/26 3/08

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4100344/24-07 (22) 11.08 86 (46) 23. 01. 89. Бюл. У 3 (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности,Гипроуглеавтое

Ц мати з ация (72) А.И.Волков, А.А.Берзиньш и M.iil.éèìàíîâè÷ (53) 621.316.925 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1150688, кл. Н 02 Н 3/06, 1983 °

Авторское свидетельство СССР

В 792460, кл. Н 02 Н 7/26, 1978. п9>Ялкап А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВ

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ВИСОКОВОЛЬТНОЙ

СЕТИ 16АХТИ С ОДНОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

И СЕКЦИОНИРОВАННОЙ КОММУТАЦИОННЫМИ

АППАРАТАМИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для организации защиты высоковольтной сети угольных шахт от токов короткого замыкания. Цель изобретенияповышение надежности и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит коммутационные аппараты 1-3

145351 с приводами отключения 4-6. Каждый коммутационный аппарат снабжен блоком защиты 7 с датчиком тока 8, реле защиты 9, ключом 10, формирователем импульса 11, реле управления 12 и выпрямителем 13. Устройство осуществляет контроль величины тока в высоковольтной сети, формирует сигнал от переднего фронта импульса тока корот кого замыкания, который запрещает отключение коммутационного аппарата, расположенного ближе к питающему вводу, за исключением коммутационного аппарата, на отходящем присоединении которого имеет место короткое замыкание сети. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для организации защиты высоковольтной сети угольных шахт от токов ко5 роткого замыкания.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена структурная 10 схема устройства; на фиг.2 — основные элементы данной структурной схемы.

Структурная схема устройства, (фиг.i) содержит коммутационные аппараты 1-3 с приводами отключения

4-6. Каждый коммутационный аппарат снабжен блоком 7 защиты с датчиком

8 тока, реле 9 защиты, ключом 10, формирователем 11 импульса, реле 12 управления и выпрямителем 13.

Схема устройства приведенная на фиг.2, содержит резисторы 14 и 15, предохранитель 16, формирователь 11 импульса содержит дифференцирующую цепочку, состоящую иэ конденсатора 25

17 и резистора 18, диод 19 и усилитель 20.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все коммутационные аппараты t-3 включены, и через них протекает номинальный ток ,нагрузки. При этом в цепи датчика 8 тока протекает переменньй ток, пропорциональный величине тока в высоковольтной сети. Если в высоковольтной сети шахты имеет место замыкание, например на выходе коммутационного аппарата 3, то ток на выходе датчика 8 тока всех блоков 7 защиты резко возрастает и в десятки и сотни раз вьапе -.îêà при номинальной нагрузке.

Параметры реле 9 защиты подбираются такими, что это реле срабатывает при протекании через коммутационный аппарат токов короткого замыкания и с течением времени порядка 100 мс происходит отключение коммутационного аппарата с помощью привода отключения

4 (5 и 6). В то же время на выходе каждого формирователя импульсов в блоках 7 защиты от переднего фронта импульса на выходе датчика 8 тока формируется импульс, который поступает на реле 12 управления блока 7 защиты предыдущего вышерасположенного к питающему вводу коммутационного аппарата. Выходная цепь данного реле, например замыкающий контакт (ключ 10), шунтирует выход датчика

8 тока данного блока защиты, запрещая срабатывание реле 9 защиты, за счет подбора инерционности реле 9 защиты и реле 12 управления достигается приоритетное срабатывание реле 12. При этом реле 12 должно иметь выдержку на отключение порядка 100 мс, в течение которых коммутационный аппарат 3 отключается, отключая от сети поврежденный участок высоковольт ной сети.

Если в высоковольтной сети при нормальном режиме ее эксплуатации имеют место скачки тока, например, в результате пуска мощного электропотребителя, но при этом ток .в сети ниже тока короткого замыкания, реле

9 защиты в блоках 7 защиты коммутационных аппаратов 1, 2 и 3 не срабатывают, а импульс с выхода формирователя 11 импульсов поступает на реле 12 блока защиты выперасположен1 ного коммутационного аппарата, зап

145 рещая отключение последнего, который вследствие разброса параметров реле

9 защиты в противном случае мог сработать, если ток перегрузки соизмерим с током короткого замыкания, что привело бы к потере времени на восстановление электроснабжения при ложном отключении одного из коммутационных аппаратов.

На фиг.2 приведен пример реализации данной структурной схемы. Выход датчика 8 тока подключен к обмотке управления реле 9 защиты. В разрыв этой цепи включается низкоомное сопротивление 15, сигнал с которого пос. тупает на усилитель, на схеме не указанный, и затем поступает на выпрямитель 13.

К выходу выпрямителя 13 подключен формирователь 11 импульса с RC-цепочкой. Положительный импульс при возрастании тока нагрузки в результате включения нагрузки или короткого замыкания в сети через диод 19 и усилитель 20 поступает на реле 12 управления вышерасположенного блока 7 защиты. Для увеличения быстродействия этой цепи целесообразно выполнение ее на бесконтактных элементах.

Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах оговорено время срабатывания защиты от токов короткого замыкания до 100 мс. Это время срабатывания имеют серийно выпускаемые нашей промышленностью ячейки типа РВД-6 и КРУВ-6. В серийно выпускаемых коммутационных аппаратах сигнал о срабатывании реле 9 защиты поступает не только на привод отключения, но и на обмотку реле памяти (реле типа ДП-12), которое блокирует цепи включения коммутационного аппа- . рата.

Как было указано, реле 12 управления имеет вьдержку времени на отключение порядка 100 мс. Это связано с тем, что, если при протекании тока короткого замыкания не происхрдит аварийное отключение с помощью реле

9 защиты коммутационного аппарата, ча отходящем присоединении которого

3519 а имеет место короткое замыкание, то запрет на отключение следующего, расположенного выше к питающему вводу

5 коммутационного аппарата снимается

t размыкаются ключи 10 в блоках защиты и отключается следукщий коммутационный аппарат, расположенный ближе к питающему вводу. Если имеет место

"залипание" ключа 10 блока 7 защиты, что может привести к отказу реле 9 защиты, так как его обмотка управления при этом зашунтирована малым сопротивлением 14, в цепь ключа 10 целесообразно включить, например, предохранитель 16, который с выдержкой 15 мс при номинальном токе нагрузки перегорит и разорвет цепь, шунтирующую обмотку реле управления.

Таким образом, в результате короткого замыкания отключается только тот аппарат, на выходе которого имеет место короткое замыкание, что позволяет снизить износ привода и силовых

25 контактов коммутационных аппаратов и повысить надежность защиты сети.

Формула изобретения

30 Устройство для защиты от токов короткого замыкания высоковольтной сети шахты с односторонним питанием и секционированной коммутационными аппаратами, содержащее на каждой секции датчик тока, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, реле защиты, выход которого подключен к приводу отключения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения

40 надежности и расширения области применения, в каждую секцию дополнительно введены реле управления, формирователь импульса, ключ, первый вход которого подключен к второму выходу

45 датчика тока, а второй вход подклн чен к выходу реле управления, выход ключа подключен к входу реле защиты, выход выпрямителя подключен к входу формирователя импульса, выход которого подключен к входу реле управле50 ния предыдущеи секции, расположенной ближе к источнику питания.

1453519

Составитель Ю.Постников

Техред И.Дидык

Редактор Н.Лазаренко

Корректор В. Гирняк

Заказ 7294/51

Тираж 605 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5