Устройство для защиты элементов подстанций от короткого замыкания

(51) 02 7/22 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ короткого замыкания, содержащее датчики тока,выполненные на магнитоуправляемых элементах,расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов отходящих и подходящих одноименных фаз, элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам упомянутых датчиков питаемых токопроводов одноименных фаз, элемент ИЛИ-НЕ,подключенный к их вторым выходам и к исполнительному органу через элемент И,дополнительно введены по количеству питаемых токопроводов исполнительные органы и элементы И, подключенные к выходу элемента ИЛИ, к второму выходу датчика соответствующего питаемого токопровода и к исполнительному органу,принадлежащему этому питаемому токопроводу, причем все элементы И подключены еще и к первому выходу датчика питающего ввода. Технико-экономическая эффективность устройства заключается в экономии материальных ресурсов за счет возможности применять его на различных объектах, не используя металлоемкие трансформаторы тока.(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИЙ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в качестве защиты присоединений подстанций от коротких замыканий. Технический результат изобретения расширение области использования устройства путем защиты отходящих токопроводов от междуфазных замыканий. Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты элементов подстанций от 22077 Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано в качестве защиты присоединений подстанций от коротких замыканий. Известно устройство для защиты от коротких замыканий присоединений, подключенных к шинам,содержащее исполнительный орган и для каждой фазы фазосравнивающий блок. (В.А. Андреев. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М. Высшая школа, 1991, - с.496). Однако это устройство нуждается в металлоемких трансформаторах тока, и поэтому его использование экономически не целесообразно. Известно устройство, содержащее датчики тока,выполненные на магнитоуправляемых элементах,расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов отходящих и подходящих одноименных фаз, элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам упомянутых датчиков питаемых токопроводов одноименных фаз, элемент ИЛИ-НЕ подключенный к их вторым выходам и к исполнительному органу через элемент И. (Клецель М.Я.,Поляков В.Е., Шаповалов С.И., А.с. СССР 836716, 07.06.81, бюл.21, М., кл. Н 02 Н 7/22). Однако это устройство способно отключать короткие замыкания только на шинах подстанции и не защищает токопроводы, отходящие от шин. Технический результат изобретения расширение области использования устройства путем защиты отходящих токопроводов от междуфазных замыканий. Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты элементов подстанций от короткого замыкания, содержащее датчики тока,выполненные на магнитоуправляемых элементах,расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов отходящих и подходящих одноименных фаз, элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам упомянутых датчиков питаемых токопроводов одноименных фаз, элемент ИЛИ-НЕ,подключенный к их вторым выходам и к исполнительному органу через элемент И,дополнительно введены по количеству питаемых токопроводов исполнительные органы и элементы И, подключенные к выходу элемента ИЛИ, к второму выходу датчика соответствующего питаемого токопровода и к исполнительному органу,принадлежащему этому питаемому токопроводу, причем все элементы И подключены еще и к первому выходу датчика питающего ввода. На фиг. 1 представлена схема устройства для защиты шин подстанций с электродвигателями. На фиг. 2 а и б - выполнение блока 1. Устройство содержит датчики 1 тока с магнитоуправляемыми элементами и выходами 2 и 3, логические элементы ИЛИ 4 и ИЛИ-НЕ 5, к входам которых подключены соответственно выходы 2 и 3 датчиков 1, расположенных в зоне действия магнитного поля отходящих токопроводов одноименных фаз,например,питающих электродвигатели 6, логические элементы И 7,выходы которых подключены к исполнительным органам 8-11, действующим на выключатели 12-15 2 соответственно. Входы одного из элементов И 7 подключены к выходу элемента ИЛИ-НЕ 5 и выходу 2 блока 1, расположенного в зоне действия 30 магнитного потока фазы ввода питания с выключателем 12, и подключенного также к входам остальных элементов И, другой вход каждого из которых подключен к выходу элемента 4, а третий вход - к выходу 3 блока 1 того двигателя который отключается через этот элемент И. Все выключатели подключены, к шинам 16. Блоки 1 могут быть выполнены на герконах,магниторезисторах, магнитодиодах. На фиг. 2, а показано выполнение блока 1 на трехпозиционных нейтральных магнитоуправляемых контактах 17 дифференциальной схемой магнитной цепи с подковообразными магнитами (не показаны). Постоянный магнит создает магнитный поток,протекающий последовательно через оба рабочих зазора геркона - левый и правый. В зависимости от полярности тока в контролируемом токопроводе средний электрод контактирует или с контактом 2,или с контактом 3, или занимает нейтральное положение. При направлении тока к шинам замыкаются контакты 2, при направлении от шин -3. На фиг. 2, б показано выполнение блока 1 с помощью двух обычных герконов 18 и 19 с обмотками 20 и 21 и замкнутыми при обесточенном положении обмоток контактами. Полярность постоянного тока, подаваемого на обмотку 20 геркона 18, должна быть противоположной полярности тока, подаваемого на обмотку 21 геркона 19. Для того, чтобы герконы 18 и 19 выдавали сигнал в одну полуволну переменного тока, на их обмотки подается постоянный ток,достаточный для срабатывания, т.е. больший чем амплитуда тока нагрузки Н присоединения, под которым устанавливается блок 1. Тогда геркон замыкает (разомкнутые после срабатывания от воздействия постоянного тока СР обмотки) контакты на времяпри увеличении амплитуды тока 1 , присоединения до 2. Устройство работает следующим образом. В нормальном нагрузочном режиме или пуске двигателей в момент, когда замкнутся контакты 2 трехпозиционных герконов ввода токопровода питания, замкнется и контакт 3 хотя бы одного из герконов того двигателя, который включен. Поэтому на выходе ИЛИ 4 и на выходе ИЛИ-НЕ 5 сигнала нет. Нет сигнала и на выходе исполнительного органа 8. Отсутствует сигнал и на одном из входов элементов И 7, подключенных к элементу ИЛИ 4. Исполнительные органы 9-11 также не приходят в действие. При коротком замыкании на шинах в ту полуволну переменного тока, когда замкнутся контакты 2 геркона питающего ввода (выключатель 12), не замыкается ни один из контактов 3 герконов электродвигателей, так как все подпитывают короткое замыкание, и токи питающего ввода и двигателей направлены к шинам. На выходе ИЛИНЕ появляется сигнал, и выключатель 12 отключается. 22077 При коротком замыкании, например, на двигателе 6 с выключателем 13, в ту полуволну переменного тока, когда замкнется контакт 2 геркона питающего ввода, замкнется и контакт 3 геркона поврежденного двигателя и контакт 2 геркона другого двигателя. Поэтому появится сигнал на выходе исполнительного органа 9,который отключит выключатель 13. При внешнем коротком замыкании в питающем трансформаторе или линии схема будет работать также, как в нормальном режиме. Таким образом,предлагаемое устройство выполняет функции защит вводов и шин подстанции. При этом оно не требует трансформаторов тока и имеет простую логическую часть. Технико-экономическая эффективность устройства заключается в экономии материальных ресурсов за счет возможности применять его на различных объектах, не используя металлоемкие трансформаторы тока. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для защиты элементов подстанций от короткого замыкания, содержащее датчики тока,выполненные на магнитоуправляемых элементах,расположенных в зоне действия магнитного поля токопроводов отходящих и подходящих одноименных фаз, элемент ИЛИ, подключенный к первым выходам упомянутых датчиков питаемых токопроводов одноименных фаз, элемент ИЛИ-НЕ подключенный к их вторым выходам и к исполнительному органу через элемент И,отличающееся тем, что в него дополнительно введены по количеству питаемых токопроводов исполнительные органы и элементы И,подключенные к выходу элемента ИЛИ, к второму выходу датчика соответствующего питаемого токопровода и к исполнительному органу,принадлежащему этому питаемому токопроводу,причем все элементы И подключены к первому выходу датчика питающего ввода.