Устройство для защиты комплектного распределительного устройства от дуговых коротких замыканий

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты ячеек комплектных распредустройств любых исполнений. Цель изобретения - повышение надежности путем повышения быстродействия защиты. Устройство содержит рабочий 1 и тормозной 2 фотодатчики, схему 3 сравнения, пороговый элемент 4, логическую схему И 12, исполнительный орган 13, датчик 5 напряжения , дополнительно введены два выпрямительных диода 6 и 10, интегратор 7, сумматор 11, блок 8 выборки и хранения, дифференцирующее звено 9. Устройство позволяет по величине коэффициента амплитуды напряжения определять наличие дугового повреждения, 1 ил.

СООЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (1) Н 02 Н 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295856/07 (22) 10.08.87 (46) 28.02.91. Бюл. ¹ 8 (71) Новочеркасский политехнический институт им. С.Орджоникидзе (72) Н.И.Цыгулев, В.И.Нагай, А.И.Галкин и В.Г.Шуляк (53) 621.316,925 (088.8) (56) Патент Франции № 2087348, кл. Н 02 Н ?/22, 1972, Авторское свидетельство СССР № 997175, кл. Н 02 Н 7/22, 1983-, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

ОТ ДУГОВЫХ КОРОТКИХ ЗАИЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для

2 релейной защиты ячеек комплектных распредустройств любых исполнений.

Цель изобретения — повышение надежности путем повышения быстродействия защиты. Устройство содержит рабочий 1 и тормозной ? фатодатчики, схему 3 сравнения, пороговый элемент

4, логическую схему И 12, исполнительный орган 13, датчик 5 напряжения, дополнительно введены два выпрямительных диода 6 и 10, интегратор 7, сумматор 11, блок 8 выборки и хранения, дифференцирующее звено

9. Устройство позволяет по величине коэффициента амплитуды напряжения определять наличие дуговоГо повреждения, 1 ил.

1,631655

35

Изобретение относится к электро" технике и презначено для релейной, защиты ячеек КРУ и КРУН любых исполнений от дуговых коротких замыканий (КЗ) .

Цель изобретения - повышение надежности путем повышения быстродействия защиты, На чертеже представлена схема 10 предложенного устройства.

Устройство содержит рабочий 1 и тормозной 2 фотодатчики, соединен- -, ные с входами схемы 3 сравнения, пороговый орган 4 подключенный к 15 схеме сравнения, соединенные последовательно датчик 5 напряжения, выпрямительный диод 6, интегратор

7, вход которого соединен с диодом

6 и блоком 8 выборки и хранения (8BX), управляющий. вход БВХ 8 соединен с диодом 6 нерез последовательно соединенные днфференцирующее звено 9 и диод 10, выход интегратора 7 и выход БВХ 8 соединены с 25 входом сумматора 1), логическую схему И 1.2, первый вход которой подключен к пороговому органу 4, второй - к сумматру 11, вьгкод схемы И

12 соецинен с исполнительным opra ном 13.

Напряжение на дуге U3 имеет по сравнению с синусоидальным более плоскую форму. Поэтому коэффициент амплитуды

USrn

К

Ф ))Эу где 1), П8 — соответственно амплитудное и действующее напряжения (в то время 40 как для синусоиды

К = „(2).

Так как на дуге действующее напряжение примерно равно его средневыпрямленному (Ug, ) и коэффициент формы 45

ПЯа.

К»н /ъ ) то

Юп )13щ ., U3rn

К (i) .а . )1 К )1, П, Коэффициент амплитуды, вычисленный по формуле (I), изменяется в пределах от 1,41 при синусоидальном режиме до

1,1-1 2 в режиме дугового КЗ. Таким образом, по величине К можно судить о наличии дугового повреждения.

B устройстве анализ формы кривой

55 напряжения производится по однополу-, периодной схеме. Во время отрицательной полуволны напряжения происходит разряд конденсатора интегратора 7, чтобы новый положительный полупериод начинался с нулевых начальных усло- вий. При необходимости можно добавить схему анализа формы кривой напряжения и для отрицательного полупериода.

С помощью БВХ 8 производится запоминание амплитудного значения напряжения, Эгот момент фиксируется равенством нулю производной сигнала, т.е. сигнала на выходе дифференцирующего звена 9. При этом БВХ 8 переходит в режим хранения.

Сигнал на выходе сумматора пропорционален разности Ug — Ug до достижения Ug амплитудного знач%ия и )1р—

Ug после достижения амплитудного значения (здесь имеется в виду среднее текущее значение, а интегратор изменяет знак входного сигнала).

Положительный сигнап на выходе сумматора 11 появляется лишь в том случае, когда Ugща Ug . Для достижеею ния этого неравенства при дуговом КЗ модуль коэффициента передачи интегратора выбирается порядка 1,3 (больше чем 1,2). При таком коэффициенте передачи сигнал на выходе сумматора

-11 может появиться только при дуговом КЗ.

При возникновении дугового КЗ меж» ду токопроводами защищаемой ячейки

КРУ излучение электрической дуги

КЗ попадает на рабочий фотодатчик

1, в результате чего его сопротив- : . ление снижается до десятков - сотен

Ом. На тормозной фотодатчик 2 излучение дуги КЗ не попадает (вследствие его ориентации) и его сопротивление остается неизменным - порядка

10 МОм. Снижение сопротивления фотодатчика 4 приводит к возрастанию потенциала на этом входе схемы 3 сравнения и появлению сигнала на ее выходе. Сигнал при этом превышает уставку порогового органа 4,и.на первом входе логической схемы И 12 появляется сигнал. В то же время сигнал,. пропорциональный напряжению на дуге, подводится к интегратору 7 и БВХ 8.

На выходе интегратора 7 напряжение пропорционально среднему значению, а на выходе БВХ - мгновенному значению (до достижения амплитудного значения), После перехода кривой Ug через максимальное значение величина запоминается с помощью БВХ 8, В конце полунериода напряжение.иа

Предложенное построение защиты ячейки КРУ позволяет существенно повысить ее быстродействие.

Защита реализуется иа базе микросхем любой серии. При реалйзации устройства используют.операционные усилители типа К533УД2, БВХ - типа

КР 1100СК2.

Формула. изобретения

Устройство для защиты комплектного распределительного устройства от дуговых коротких замыканий, содержащее рабочий и-тормозной фотоСоставитель Ю.Постников

Корректор О,ЦиплеРедактор М.Келемеш Техред A.Êðàâ÷óê

Заказ .552 Тираж 378 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 163 выходе интегратора 7 превышает на-, пряженлс па выходе БВХ 8, и на входе сумматора Il появляется отрицательный сигнал. При этом появляется положительный сигнал на выходе сумматора ll и втором входе логической схемы И. Это приводит к возникновению сигнала на выходе схемы И !2 и, следовательно, срабатыванию исполнительного органа.

1655 6 датчики; выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения, выход которой через пороговый элемент подключен к первому входу логической схемы И, выход которой. соединен с .исполнительным органом датчик напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем повышения быстродействия, дополнительно введены два выпрямительных диода, интегратор, сумматор блок выборки и хранения, днфференци15 рующее 3>еН< при этом выход датчика напряжения через первый диод подклю- . чен к входу интегратора, блока вы борки..и хранения и дифференцирующего звена, выход интегратора соединен

20 с первым входом сумматора, выход блока выборки и хранения соединен с вторым входом сумматора, выход которого подключен к второму входу логической схемы И, выход дифференцирующего

25 звена через второй диод соединан с управляющим входом блока выборки и хранения.