Устройство для релейной защиты электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания

.*.ХА% ) ) Союз Советскии

Социалистических

Республик (11) 538443

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

J (22) Заявлено 03.09.70 (21) 14760?7 07 (51) М. Кл.

Н02 Н 3/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.76. Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 18.02.77

Государственный комитет

Савета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК

621.316,925 (0888) (?2) Автор изобретения

К. И. 1лкабарин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ТОКОВ

ПЕРЕГРУЗКИ И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и применяется для отключения автоматических выключателей и пускателей переменного тока час:тоты 50 и 400гц при перегрузках и коротких замыканиях в контролируемой цепи.

Известны устройства защиты установок и сетей, выполненные на электромеханических реле тока, напряжения и т.д., но они имеют неудовлетворительные характеристики (11.

Известны также устройства защиты, выполненные на полупроводниковых элементах, содержащие в каждой фазе датчик тока, подключенный через преобразующий блок с трансформаторами напряжения к блоку входных реле, выходы которого через блок перегрузки и блок короткого замыкания подключены к исполнительному блоку f 21.

Зти устройства являются наиболее близкими к изобретению по технической сущности и принципу действия.

Существенный недостаток таких устройств заключается в сложности схемного решения, которое приводит к снижению надежности, чувствительности, долговечности, а также высокой стоимости.

Цель изобретения — упростить устройство, повысить надежность и чувствительность, 2

Укаэанная цель достигается тем, что блок входных реле выполнен в виде параллельно включенных цепей, каждая из которых содержит последовахельно соединенные опорный элемент, регулирувмый резистор, электромагнитного реле, а трансформаторы напряжения преобразующего блока выполнены низкоомными насыщаияцимися.

На чертеже приведено устройство для релейной защиты электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания.

Устройство содержит датчик тока — блок 1, преобразующий блок 2, блок 3 входных реле, блок перегрузки 4, блок короткого замыкания 5 н исполнительный блок 6.

Датчик тока 1 состоит из измерительных трансформаторов тока 7,8 и 9, первичные обмотки которых включены в фазы защищаемой сети, а в цепи вторичных обмоток включены амперметры 10, 11, и 12 и преобразующий блок.

Преобразующий блок 2 состоит из низкоомных насыщающихся трансформаторов напряжения 13, 14, 15, выпрямительных мостов 16; 17, 18 и сглаживающего конденсатора 19, выходы которых подключены на блок входных реле.

538443

Блок входных реле 3 состоит из параллельных цепей, которые содержат опорные элементы 20 и 21 регулируемые резисторы 22 и 23, электромагнитные реле 24 и 25, блок-контакты которых 26, 27 включают блок перегрузки и блок короткого замыкания.

Блоки перегрузки 4 и короткого замыкания 5 содержат интегрирующие цепочки 28, 29 и 30, 31, сигналы от которых поступают на исполнительный блок.

Исполнительный блок 6 содержит тиристор 32 и катушку выключателей 33.

В нормальном режиме устройство обесточено.

При увеличении тока в защищаемой сети в одной двух или трех фазах до величины уставки на перегрузку во вторичных обмотках трансформаторов тока 7, 8 и 9 индуктируется э,д.с., которая, повышается насыщающимися трансформаторами напряжения 13, 14 и 15, выпрямляется мостами 16, 17 и 18 и поступает на цепь: стабилитрон 20, резистор 22, реле 24. Происходит пробой стабилитрона 20, и срабатывает электромагнитное реле 24, которое своими замьпсающимися контактами 26 включает блок перегрузки 4. После отсчета выдержки времени интегрирующей цепочкой 28, 29

Л сигнал поступает на тиристор 32. Последний открывается и отключает выключатель от защищаемой

СОТИ.

При увеличении тока в защищаемой сети до величины уставки на короткое замыкание анало30 гично перегрузке, выпрямленное и сглаженное напряжение поступает на цепь 21, 23, 25. Происходит пробой стабилитрона 21 и срабатывает электромагнитное реле 25, которое своими замыкающими контактами 27 включает блок короткого замыкания 5. После отсчета выдержки времени интегрирующей цепочкой 30, 31 сигнал поступает на тиристор 32. Тиристор открывается и отключает выключатель от заиппцае мой сети.

49

Если ток перегрузки или короткого замыкания в течение установленного времени снизится ниже своих уставок, то отключается реле 25, а затем 24 и возвращают схему в исходное состояние.

Предложенное устройство обладает следующим технико-экономическим эффектом, Принципиальная схема в нормальном режиме работы не потребляет тока, а это значит, что надежность безотказной работы на два порядка выше существующих защит.

Последнее подтверждается экспериментальными данными, Если полупроводниковые элементы в нормальном режиме работы обесточены, то их долговечность увеличивается в 100 раз.

Принципиальная схема в зависимости от выполняемых функций может изготовляться в 12-ти вариантах, а это значит, что они будут иметь в

3,5 — 15 раз меньше элементов, чем прототип. Так как устройства имеют примерно одинаковые элементы, то и стоимость данного устройства будет. в 3,5 — 15 раз дешевле.

В каждой фазе преобразующего блока заменены насыщающийся трансформатор тока и повышающийся трансформатор напряжения на один насыщающий ся трансформатор напряжения, Формула изобретения

Устройство для релейной защиты электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания, сидержащее в каждой фазе датчик, подключенный через преобразующий блок с трансформаторами напряжения к блоку входных реле, выходы которого .через блок перегрузки и короткого замыкания подключены к исполнительному блоку, о т л ич а ю щ е е с я .тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и чувствительности, блок входных реле выполнен в виде параллельно включенных цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные опорный элемент, регулируемый резистор, электромагнитное реле, а трансформаторы напряжения преобразующего блока выполнены низкоомными насыщающимися.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Руководящие указания по релейной защите, выпуск 4 "Защита понижающих трансформаторов, и автотрансформаторов" 1962 r. стр. 13 (аналог) .

2, Реле тока максимальное бесконтактное серии

РТК-50 и РТК-400, разработанное ЧЕТНИИ 67 года (протопш).

538443

Составитель Л. Корнеева

Техред.М. Ликович

Корректор С. Болдижар

Редактор В. Фельдман

Заказ 5727/32

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 874 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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