Устройство для автоматического выделения поврежденного участка электроустановки

(51)02 7/26 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО УЧАСТКА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ(71) Заявитель Берхин Владимир Ильич(72) Автор Берхин Владимир Ильич(73) Патентообладатель Берхин Владимир Ильич(57) Устройство автоматического выделения поврежденного участка электроустановки, содержащее трансформаторы тока, во вторичные цепи которых, имеющих общую точку, в две фазы включены реле максимального тока, выполненные с замыкающими и размыкающими контактами, реле времени, выполненное с замыкающим контактом и схемой управления, исполнительные реле, выполненные с силовыми размыкающими и замыкающими контактами и схемами управления, а также орган отключения выключателя электроустановки, отличающееся тем, что орган отключения выполнен многосекционным в виде секций - электромагнитов с токовыми катушками, конструктивно собранных и электрически соединенных последовательно размыкающие силовые контакты исполнительных реле последовательно включены с общей точкой вторичных цепей трансформаторов тока, причем первые выводы замыкающих силовых контактов каждого исполнительного реле подключены к соответствующим первым выводам размыкающих силовых контактов, Фиг. 1 8583 1 2006.10.30 а вторые выводы - объединены и подключены к первому выводу органа отключения выключателя электроустановки, второй вывод которого подключен к общей точке вторичных цепей трансформаторов тока, при этом к части секций-электромагнитов параллельно подключен блок ограничения перенапряжений. Предлагаемое изобретение относится к средствам релейной защиты. Известны устройства автоматического выделения поврежденного участка с использованием максимальных токовых защит (МТЗ), включаемых во вторичные цепи трансформаторов тока (ТТ). (Чернобровов Н.В. Релейная защита. - М.-Л. Энергия, 1971. - С. 131-146). В качестве прототипа взята МТЗ, выполненная методом дешунтирования, как наиболее близкая. МТЗ, в которых ТТ являются единственным источником информации, цепи управления и энергии для отключения, являются принципиально самыми простыми и надежными. Однако и они обладают недостатками, ограничивающими область их применения. 1. Устройство работает только с выключателями, оснащенными приводами с токовыми электромагнитами отключения в двух фазах. 2. Вторая группа выключателей 6, 10, 35 и 110 кВ имеют орган отключения, оснащенный всего одной катушкой отключения постоянного или переменного тока от независимого источника. 3. ТТ имеют ограниченную мощность, особенно при больших сопротивлениях в цепях ТТ. 4. При больших сопротивлениях и больших токах короткого замыкания (КЗ), во вторичных цепях ТТ возникают перенапряжения, приводящие к разрушению изоляции оборудования и аппаратуры. Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков расширение области применения простых токовых защит на выключателях 6-110 кВ с различными приводами,снижение сопротивления во вторичных цепях ТТ,ограничение перенапряжений при больших токах КЗ,схемное обеспечение возможности воздействия на один токовый орган отключения при всех сочетаниях КЗ 7 сочетаний в электроустановках 110 кВ. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматического выделения поврежденного участка электроустановки, содержащей трансформаторы тока, во вторичные цепи которых, имеющих общую точку, в две фазы включены реле максимального тока,выполненные с замыкающими и размыкающими контактами, реле времени, выполненные с замыкающим контактом и схемой управления, исполнительные реле, выполненные с силовыми размыкающими и замыкающими контактами и схемами управления, а также орган отключения выключателя электроустановки, упомянутый орган отключения выполнен многосекционным в виде секций-электромагнитов с токовыми катушками, конструктивно собранных и электрически соединенных последовательно размыкающие силовые контакты исполнительных реле последовательно включены с общей точкой вторичных цепей трансформаторов тока, причем первые выводы замыкающих силовых контактов каждого исполнительного реле подключены к соответствующим первым выводам размыкающих силовых контактов, а вторые выводы - объединены и подключены к первому выводу органа отключения выключателя электроустановки, второй вывод которого подключен к общей точке вторичных цепей трансформаторов тока, при этом к части секций-электромагнитов параллельно подключен блок ограничения перенапряжений. На чертежах представлены фиг. 1 - схема устройства фиг. 2 - схема управления реле времени фиг. 3 - схема управления исполнительного реле. 2 8583 1 2006.10.30 В электроустановке, защищаемой выключателем 1, на защищаемом участке 2 установлены ТТ 3. Во вторичные цепи 4 ТТ 3 включены реле максимального тока 5 и 6 с контактами 7,8 и 9, 10, реле времени 11 с контактом 12, исполнительные реле 13 и 14 с контактами 15,16 и 17, 18 и орган отключения 19. Реле времени 11 имеет схему управления 20, включающую контакты 9, 10 реле максимального тока 6 и контакт 7 реле 5. Исполнительные реле 13 и 14 имеют схемы управления 21 и 28 соответственно оснащенные контактами управления 12 реле времени 11, и 8 реле тока 5. Орган отключения 19 состоит из секцийэлектромагнитов, к части из которых подключен блок ограничения перенапряжений 23. В нормальном режиме электроустановка и защищаемый участок 2 включены в работу. Ток нагрузки через ТТ 3 протекает по вторичным цепям 4. При возникновении КЗ ток в электроустановке и во вторичных цепях 4 ТТ 3 возрастает до значений, при которых срабатывают реле 5 и (или) 6. Реле 5 и (или) 6 контактами 7 и 9 соответственно включают реле времени 11. Реле 11 контактом 12 приводит к срабатыванию одного из исполнительных реле 13 или 14. Размыкающие контакты 8 и 10 реле 5 и 6 соответственно включены в цепи управления 20 и 21, 22 дополнительных реле для исключения отказов в работе устройства в сочетании КЗ АО. Дополнительное реле 13 или 14 (но не оба) размыкает свой контакт 15 или 17 и (без разрыва цепи) замыкает контакт 16 или 18. При этом отключающий орган 19 подключается в одну из цепей ТТ 3 осуществляется автоматическое отключение выключателя 1. Блок 23 ограничения перенапряжений автоматически, при достижении определенного напряжения на выбранной части секций, производит их шунтирование, ограничивая сопротивление во вторичных цепях ТТ. Сопротивление электромагнита с токовой катушкой ориентировочно можно определить 2 Ом . где- число витков токовой катушки электромагнита, - коэффициент пропорциональности. Если орган отключения выполнить секционированным (изсекций), например из двух(2) с общим числом витков , т.е. каждый электромагнит с катушкой 0,5 , то 2(0,5) 22 1. 2 В общем случае длясекций 2 таким образом, выполняя орган отключения с токовыми катушками многосекционным,есть возможность снижать его сопротивление (в цепях ТТ). Выполнение органа отключения многосекционным позволяет сократить сопротивление в цепях ТТ и повысить их отключающую мощность. Выполнение схемы выбора одного органа отключения при различных сочетаниях КЗ расширяет область применения устройства. Подключение блока ограничения перенапряжений к части секций органа отключения предотвращает перенапряжения в цепях Т. Применение размыкающих контактов реле максимального тока в схемах управления реле времени и исполнительных реле предотвращает отказы в работе устройства. Сравнение предлагаемого устройства 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 устройству новые более высокие свойства, а именно расширение области применения простых токовых защит, снижение сопротивления и предотвращение перенапряжений в цепях ТТ, обеспечение воздействия на один токовый отключающий орган при всех (до 7) сочетаниях КЗ, то следует сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию Существенные отличия. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4