Устройство автоматического выделения поврежденного участка электроустановки

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО УЧАСТКА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ(73) Патентообладатель Берхин Владимир Ильич(57) Изобретение относятся к средствам противоаварийной автоматики, а именно к устройствам релейной защиты электроустановок. В электроустановке 1, 2 во вторичной цепи 4, 5, 6 трансформаторов тока (ТТ) 3, в непосредственной близости от ТТ, до кабельных линий 6, соединяющих ТТ и нагрузку 7, включающую штатные устройства релейной защиты, дополнительно включены блок аварийного отключения 8, исполнительные органы 13 и 14 с преобразователями тока, силовыми замыкающими 15, 16 и размыкающими 17, 18 контактами и реле времени 9, 10. Блок аварийного отключения 8 включен последовательно во вторичной цепи 5 ТТ 3, а силовые замыкающие 15, 16 и размыкающие 17, 18 контакты, соединенные последовательно с первичной и вторичной обмотками преобразователей тока 19, 20, включены между фазными проводами вторичных цепей 5 за блоком аварийного отключения 8. Ил. 1 библ. 1. Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к средствам противоаварийной автоматики или точнее к средствам релейной защиты электроустановок. Известны способы и устройства автоматического выделения поврежденного участка электроустановки с использованием максимальных токовых защит, включаемых во вторичные цепи трансформаторов тока через кабельные линии или пакеты проводов на расстоянии от датчиков (трансформаторов) тока (Чернобровов Н.В. Релейная защита. - М. Энергия, 1971. - С. 131-146), взятые в качестве прототипа. Работоспособность указанных устройств обеспечивается только при исправности (целости) вторичных цепей трансформаторов тока(ТТ). Между тем, нарушение целости цепей ТТ явление не редкое, оно имеет место, например, при нарушениях контактов на клеммниках, на аппаратах, при пожарах и механических разрушениях на кабельных связях и в распредустройствах. Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение работоспособности устройств релейной защиты, повышение надежности защитного отключения поврежденного участка электроустановки при повреждениях вторичных цепей ТТ. Поставленная цель достигается тем,что в непосредственной близости от ТТ до кабельных линий дополнительно включены блок аварийного отключения, реле времени и исполнительные органы, включающие в себя преобразователи тока, блоки питания, реле управления с контактами самоудержания и силовыми замыкающими и размыкающими контактами, при этом блок аварийного отключения включен последовательно во вторичные цепи, первичная и вторичная обмотки преобразователей тока последовательно с замыкающим и размыкающим силовыми контактами соответственно включены между фазными проводами вторичных цепей за блоком аварийного отключения, блоки питания подключены ко вторичным обмоткам преобразователей тока, а в цепи блоков питания включены упомянутые реле управления и реле времени, замыкающие контакты которых включены параллельно в цепях пуска реле управления исполнительных органов. На фигуре представлена поясняющая схема устройства. В электроустановке 1, на защищаемом участке 2 установлены датчики тока 3. Вторичные цепи 4 включают головные участки 5 и кабельные линии 6 с нагрузкой 7. На головном участке 5 датчиков тока 3 включены блок аварийного отключения 8 с резервной выдержкой времени, реле времени 9 и 10 с замыкающими контактами 11, 12 соответственно и исполнительные органы 13 и 14. Исполнительные органы 13 и 14 включают в себя силовые замыкающие 15, 16 и размыкающие 17, 18 контакты, преобрзователи тока 19, 20, блоки питания 21, 22, реле управления 23, 24 с контактами самоудержания 25, 26. Отделение защищаемого участка 2 от электроустановки 1 осуществляется выключателем 27 с органами отключения 28 и 29 от устройства релейной защиты 7 и блока аварийного отключения 8 соответственно. Рассмотрим работу устройства. В нормальном режиме электроустановка 1 и защищаемый участок 2 включены в работу. Датчики тока 3 трансформируют ток нагрузки электроустановки, который протекает по вторичным цепям 4 и 5 и по нагрузке 7. Нагрузку токовых цепей могут составлять штатные устройства релейной защиты, измерения, сигнализации, управления и учета. Величина тока нагрузки ниже тока КЗ, на который реагируют (срабатывают) устройства релейной защиты 7 и блок аварийного отключения 8, и ниже значения тока, при котором срабатывают реле управления 23, 24 исполнительных органов 13, 14. При возникновении короткого замыкания ток в электроустановке 1, 2 и во вторичных цепях 4 датчиков тока 3 возрастает до значений, при которых срабатывают штатные устройства релейной защиты в составе нагрузки 7 и блок аварийного отключения 8. Штатные устройства релейной защиты 7 срабатывают и с помощью органа отключения 28 производят отключение выключателя 27. При коротком замыкании на защищаемом участке 2 и нарушении (обрыве) целости вторичных цепей 4 комплекта 3 датчиков тока, например при разрыве кабельной линии 6, нарушается работоспособность штатных устройств релейной защиты в составе нагрузки 7. Одновременно на фазных проводах (оборванных) вторичных цепей на участке 5 и в блоке питания 21 или (22) (или в обоих) возникает напряжение, достаточное для срабатывания реле управления 23 (24) и реле времени 9 (10). Реле времени 9 (10) с заданной выдержкой(достаточной для отстройки от работы штатных устройств защиты, например 6-10 с) замыкает свой контакт 17 (18) в цепи пуска реле управления 23 (24). Реле управления 23 (24) срабатывает и становится на самоудержание своим контактом 25 (26). Кроме того, реле управления размыкает свой силовой контакт 17 (18) и замыкает контакты 15 (16). Силовыми замыкающими контактами 15 (16) осуществляется закорачивание вторичных цепей 5 за блоком аварийного отключения 8 до кабельной линии 6, чем обеспечивается работоспособность блока 8. При обрыве среднего провода вторичных цепей кабельной линии 6 срабатывают сразу два исполнительных органа 13 и 14 и закорачивают вторичные цепи на участке 5. В цепь закорачивания включены первичные обмотки преобразователей тока 19 (20). Ток КЗ, протекая по цепи закорачивания, в т.ч. по преобразователю тока 19 (20), трансформируется во вторичную обмотку преобразователя 19 (20), при этом в блоке питания 21 (22) напряжение достаточное для удержания реле управления 23 (24). Размыкающий силовой контакт 17 (18) отключает вторичную обмотку преобразователя тока 19 (20) от фазного провода, исключая закорачивание блока питания 21 (22). Блок аварийного отключения 8, с резервной выдержкой времени,воздействует на орган отключения 29 и производит отключение выключателя 27. Установка дополнительно блока аварийного отключения, реле времени и исполнительных органов в непосредственной близости от ТТ до кабельных линий, включение блока аварийного отключения последовательно во вторичные цепи, а первичной и вторичной обмоток преобразователей тока последовательно с замыкающими и размыкающими силовыми контактами соответственно между фазными проводами вторичных цепей за блоком аварийного отключения и включение в цепи вторичной обмотки реле времени обеспечивает выявление обрыва фазных проводов вторичных цепей трансформаторов тока и их автоматическое закорачивание с выдержкой времени, что, в свою очередь, создает условия для автоматического выделения 4620 1 поврежденного участка с помощью блока аварийного отключения, т.е. обеспечивается работоспособность устройств релейной защиты, повышается надежность защитного отключения. Сравнение предлагаемого устройства автоматического выделения поврежденного участка электроустановки с известными техническими решениями показывает, что совокупность отличительных признаков заявляемого устройства отсутствует у известных решений, что соответствует критерию Новизна, а поскольку эта совокупность придает заявляемому техническому решению новые более высокие свойства, а именно повышает работоспособность и надежность защитного отключения, то следует сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию Существенные отличия. Устройство автоматического выделения поврежденного участка электроустановки, содержащее комплект датчиков тока, во вторичные цепи которого через кабельную линию подключены устройства релейной защиты,отличающееся тем, что дополнительно содержит блок аварийного отключения, реле времени с замыкающим контактом и исполнительные устройства, включающие в себя преобразователи тока, блоки питания, реле управления с контактами самоудержания и силовыми замыкающим и размыкающим контактами, при этом блок аварийного отключения включен последовательно во вторичные цепи, первичная и вторичная обмотки преобразователей тока последовательно с замыкающим и размыкающим силовыми контактами соответственно включены между фазными проводами вторичных цепей за блоком аварийного отключения,блоки питания подключены ко вторичным обмоткам преобразователей тока, а в цепи блоков питания включены упомянутые реле управления и реле времени, замыкающие контакты которых включены параллельно в цепях пуска реле управления исполнительных устройств. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.