устройство для защиты электроустановки от анормального режима работы

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от анормального режима работы, содержащее реле-повторитель, выходной контакт которого предназначен для подключения к схеме логического контроллера, источник постоянного напряжения, контакт коммутационного аппарата, через который протекает ток от источника постоянного напряжения, схему общественного контроля изоляции сети постоянного тока, представляющую собой делитель напряжения, к общей точке которого подключен первый вывод обмотки реле сигнализации, второй вывод которого подключен к заземлителю, отличающееся тем, что в него дополнительно введены управляемый источник тока, реле напряжения, причем первый вход управляемого источника тока подключен к второму выводу контакта коммутационного аппарата, а первый выход - к первому выводу обмотки реле-повторителя, вход реле напряжения подключен к первому входу управляемого источника тока, первый выход реле напряжения - ко второму входу управляемого источника тока, а его второй выход соединен со вторым выходом управляемого источника тока и подключен к “минусу” источника постоянного напряжения.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое техническое решение относится к электротехнике, а именно к релейной защите.

Известны устройства для релейной защиты, включающие цепь логического реле-повторителя и резистора, соединенную с одной стороны непосредственно с полюсом питания и через кабели связи и контакты внешнего коммутационного аппарата с другим полюсом источника оперативного постоянного тока [1].

Ложное срабатывание реле-повторителя при замыкании на землю жилы контрольного кабеля предотвращается выбором напряжения срабатывания реле-повторителя с помощью последовательно включенного резистора в пределах от 70% до 80% от номинального напряжения источника оперативного постоянного тока. Недостатком данного устройства является отсутствие сигнализации повреждения изоляции цепи реле, а также довольно жесткие ограничительные условия по напряжению срабатывания.

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство для выявления утечек тока в оперативных цепях постоянного тока [2], взятое в качестве прототипа.

Данное устройство принципиально отстроено от ложных срабатываний при возникновении замыканий на землю в приемных цепях оперативного постоянного тока с одновременным обеспечением сигнализации повреждения изоляции цепи реле-повторителей. Указанное достигается выбором напряжения срабатывания реле-повторителей, а также введением дополнительных элементов (диодов, реле, резисторов) для сигнализации замыкания на землю в определенной группе приемных цепей.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность, обусловленная необходимостью гальванического соединения различных групп сигнальных реле-повторителей, невозможностью точного диагностирования поврежденной цепи реле-повторителя, а также значительным потреблением постоянного тока в режиме наличия входных сигналов, вследствие необходимости длительного обеспечения значительного тока для срабатывания схемы общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока.

Технический результат заявляемого решения - повышение надежности функционирования путем отстройки от режима повреждения изоляции цепей оперативного тока, поэлементного диагностирования, автоматического контроля исправности изоляции приемных цепей оперативного тока.

Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты электроустановки от анормального режима работы, содержащее реле-повторитель, выходной контакт которого предназначен для подключения к схеме логического контроллера, источник постоянного напряжения, контакт коммутационного аппарата, через который протекает ток от источника постоянного напряжения, схему общественного контроля изоляции сети постоянного тока, представляющую собой делитель напряжения, к общей точке которого подключен первый вывод обмотки реле сигнализации, второй вывод которого подключен к заземлителю, дополнительно введены управляемый источник тока, реле напряжения, причем первый вход управляемого источника тока подключен к второму выводу контакта коммутационного аппарата, а первый выход - к первому выводу обмотки реле-повторителя, вход реле напряжения подключен к первому входу управляемого источника тока, первый выход реле напряжения - ко второму входу управляемого источника тока, а его второй выход соединен со вторым выходом управляемого источника тока и подключен к “минусу” источника постоянного напряжения.

Сущность заявляемого решения заключается в том, что за счет введения в устройство управляемого источника тока, реле напряжения и оригинального их подключения обеспечивается определение и сигнализация анормального режима работы при замыкании на землю жил контрольного кабеля, которые предназначены для подключения на входы устройств релейной защиты, имеющие значительное (более 50 кОм) входное сопротивление, при этом обеспечивается минимальное допустимое значение тока через контакт коммутационного аппарата, что повышает надежность функционирования системы релейной защиты в целом.

На чертеже приведена структурная схема заявляемого устройства, где приняты следующие обозначения:

1 - контакт коммутационного аппарата;

2 - управляемый источник тока;

3 - реле-повторитель;

4 - реле напряжения;

5, 6 - резисторы делителя напряжения

7 - реле сигнализации;

8, 9 - контакты;

10 - делитель напряжения;

11 - схема общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока.

Устройство (см.чертеж) состоит из контакта коммутационного аппарата 1, второй вывод которого подключен к первому входу управляемого источника тока 2, а первый выход управляемого источника тока 2 - к выводу реле-повторителя 3. Вход реле напряжения 4 включен между источником тока и контактом коммутационного аппарата. Первый выход реле напряжения соединен с управляющим вторым входом источника тока, а вторые выходы реле напряжения 4 и управляемого источника тока 2 - с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения.

В устройстве содержится также схема общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока 11, представляющая собой делитель напряжения 10 из двух резисторов 5 и 6, к средней точке которых подключено реле сигнализации 7, вторым выводом соединенное с клеммой для подключения заземлителя. Контакт 8 реле-повторителя 3 подключен к схеме логического контроллера. Контакт 9 общестанционного реле сигнализации 7 используется в общестанционной схеме сигнализации неисправности изоляции сети постоянного тока.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

В случае отсутствия замыкания на землю в сети оперативного постоянного тока при замыкании контакта 1 коммутационного аппарата управляемым источником тока 2 обеспечивается необходимый минимальный ток для пробоя оксидной пленки и надежной работы контакта. Значение тока является достаточным для длительного срабатывания реле-повторителя 3 и устанавливается посредством реле напряжения 4, выход которого управляет источником тока. По истечению определенного времени величина тока через контакт снижается для уменьшения потребления от источника питания (аккумуляторной батареи).

В случае замыкания на землю между контактом 1 и управляемым источником тока 2 ко входу реле напряжения 4 прикладывается не полное рабочее напряжение, а только часть его. Реле напряжения 4 срабатывает и воздействует на управляемый источник тока, выходной ток которого становится достаточным для срабатывания схемы общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока, но недостаточным для длительного срабатывания реле-повторителя 3. Реле переходит в режим импульсного срабатывания, фиксируя возникшее место замыкания на землю.

Реле сигнализации 7 своим контактом 9 подает сигнал дежурному персоналу о неисправности в сети постоянного оперативного тока, предотвращая длительную работу электроустановки с анормальным режимом работы.

Источники информации

1. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем. Электротехническая часть. М., “Энергия”, 1981.

2. “Устройство для выявления утечек тока в оперативных цепях постоянного тока”. Описание изобретения к авторскому свидетельству. SU №1464238.