Пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів

Реферат: Пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів містить два блоки вхідних сигналів, входи першого з них призначені для підключення до вхідних струмових кіл контрольованого захисту, входи другого з них призначені для підключення до диференційного кола захисту, виходи першого блока вхідних сигналів підключено до входів суматора, блок виявлення несправності, перший вхід якого підключено до виходу суматора. Другий вхід блока виявлення несправності підключено до виходу другого блока вхідних сигналів, а перший його вихід підключено до другого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу, до першого входу якого підключено вихід блока деблокування пристрою та вихід якого є виходом пристрою. Другий вихід блока виявлення несправності підключено до входу схеми світлової індикації пристрою. UA 116253 U (12) UA 116253 U UA 116253 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електротехніки, конкретно - стосується релейного захисту електроустаткування електричних станцій та мереж. Відомий пристрій для контролю справності струмових кіл захисту [1], що складається з двох трансформаторів струму, вторинні обмотки яких з'єднані за схемою неповної зірки з нульовим проводом, що містить вимірювальні давачі струму, з'єднані з формувачами прямокутних сигналів, елементи "І", "АБО" "АБО-НЕ", елементи витримки, перший та другий формувачі прямокутних сигналів підключені до вимірювальних давачів струму, що призначені для підключення у різні фази струмових кіл, а третій формувач прямокутних сигналів підключений до вимірювального давача струму, що призначений для підключення в нульовий провід струмових кіл, прямий вихід першого формувача прямокутних сигналів з'єднано з першим входом першого елемента "АБО-НЕ", з другими входами першого, другого та третього елементів "І", інверсний вихід першого формувача прямокутних сигналів з'єднано з другими входами першого елемента "АБО-НЕ" і четвертого елемента "І", прямий вихід другого формувача прямокутних сигналів з'єднано з першим входом другого елемента "АБО-НЕ", з другими входами сьомого та п'ятого елементів "І", з першим входом шостого елемента "І", інверсний вихід другого формувача прямокутних сигналів з'єднано з другими входами другого елемента "АБО-НЕ", з другим входом восьмого елемента "І", з третім входом другого елемента "І", з першим входом третього елемента "І", прямий вихід третього формувача прямокутних сигналів з'єднано з третіми входами четвертого, восьмого третього та п'ятого елементів "І", інверсний вихід третього формувача прямокутних сигналів з'єднано з третіми входами першого та сьомого елементів "І", з першим входом другого елемента "І", з третім входом шостого елемента "І", вихід першого елемента "АБО-НЕ" з'єднано з першими входами сьомого та восьмого елементів "І", вихід другого елемента "АБО-НЕ" - з першими входами першого та четвертого елементів "І", вихід четвертого елемента "І" - з першим входом першого елемента "АБО", вихід першого елемента "І" - з другим входом першого елемента "АБО", вихід сьомого елемента "І" - з першим входом другого елемента "АБО", вихід восьмого елемента "І" з'єднано з другим входом елемента "АБО", вихід другого елемента "І" з першим входом третього елемента "АБО", вихід п'ятого елемента "І" - з другим входом третього елемента "АБО", вихід шостого елемента "І" з першим входом четвертого елемента "АБО", вихід третього елемента "І" з другим входом четвертого елемента "АБО", виходи першого-четвертого елементів "АБО" з'єднані з входами першого-четвертого елементів затримки, вихід першого елемента затримки є виходом сигналізації обриву струмового кола другої фази, вихід другого елемента затримки є виходом сигналізації обриву струмового кола першої фази, вихід третього елемента затримки є виходом сигналізації наявності короткого замикання вторинної обмотки трансформатора струму другої фази, вихід четвертого елемента затримки є виходом сигналізації наявності короткого замикання вторинної обмотки трансформатора струму першої фази. Недоліками відомого пристрою є складність його технічної реалізації, зокрема застосування досить розгалуженого алгоритму, що призводить до зниження загальної надійності його функціонування. Принципова електрична схема реалізації даного пристрою забезпечує можливість його застосування лише для виявлення обриву або замикання у двох фазах струмових кіл та унеможливлює застосування пристрою у схемах із з'єднанням вторинних обмоток трансформаторів струму у повну зірку, що є характерними для електричної мережі напругою 110 кВ та вище. Як прототип розробленого пристрою вибрано пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів [2], який містить два блоки вхідних сигналів, входи першого з них призначені для підключення до вхідних струмових кіл контрольованого захисту, входи другого з них призначені для підключення до диференційного кола захисту, виходи першого блока вхідних сигналів підключено до входів суматора, виходи другого блока вхідних сигналів підключені до входів суматора, входів блока самоблокування та входів порогового органу, виходи останнього підключені до входів блока заборони та блока повернення, блок виявлення несправності, перший вхід якого підключено до виходу суматора, другий вхід - до виходу блока заборони, третій та четвертий входи з'єднані з першим та другим виходами блока самоблокування відповідно, вихід блока виявлення несправності з'єднаний з входом реагуючого органу, вихід якого є виходом пристрою, крім того четвертий вхід блока виявлення несправності призначений для підключення к виходу блока АПВ. Недоліками вибраного прототипу є відносна складність його технічної реалізації, що потребує застосування окремих інтегральних мікросхем та значної кількості напівпровідникових елементів, причому вихід з ладу одного з них може призвести до загальної відмови пристрою, відсутність селективної сигналізації визначення пошкодженої або розімкнутої фази струмових 1 UA 116253 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кіл диференційного захисту та відсутність можливості встановлення витримки часу спрацювання пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою, призначеного для здійснення автоматичного контролю та швидкого реагування на виникнення будь-яких технічних несправностей у струмових колах диференційних захистів, який у разі спрацювання має забезпечити надійне блокування дії диференційного захисту та селективну сигналізацію визначення пошкодженої або розімкнутої фази вторинних кіл трансформаторів струму, до яких підключено захист. Поставлена задача вирішується тим, що розроблено пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів, який містить два блоки вхідних сигналів, входи першого з них (1) призначені для підключення до вхідних струмових кіл контрольованого захисту, входи другого з них (2) призначені для підключення до диференційного кола захисту, виходи першого блока вхідних сигналів підключено до входів суматора (3), блок виявлення несправності (4), перший вхід якого підключено до виходу суматора, причому другий вхід блока виявлення несправності підключено до виходу другого блока вхідних сигналів, а перший його вихід підключено до другого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу (5), до першого входу якого підключено вихід блока деблокування (7) та вихід якого є виходом пристрою, а другий вихід блока виявлення несправності підключено до входу схеми світлової індикації пристрою (6). Порівняно з прототипом, відмінними істотними ознаками розробленого пристрою є можливість забезпечення як миттєвого блокування дії диференційного захисту при спрацюванні пристрою, так і його блокування з деякою витримкою часу за рахунок використання блока затримки вихідного сигналу, що може бути вибрана з розрахунку ймовірності виникнення хибної дії диференційного захисту, обумовленої технічною несправністю його струмових кіл, а також можливість селективного визначення пошкодженої або розімкнутої фази у струмових колах диференційного захисту за рахунок використання схеми світлової індикації пристрою, інформаційні сигнали якої можуть бути застосовані при організації аварійно-відновлювальних робіт для прискорення пошуку пошкодженої ділянки струмових кіл диференційного захисту. Таким чином, нові ознаки за умови взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних характеристик - шляхом конструктивних вдосконалень та прийняттям нових технічних рішень за функціональними алгоритмами розроблено пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів. Завдяки цьому заявлена сукупність ознак розробленого пристрою забезпечує відповідність критерію "новизна", в результаті чого отримані нові технічні результати. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Ідея корисної моделі пояснюється на кресленні, на якому зображено структурну схему розробленого пристрою. Корисна модель складається з двох блоків вхідних сигналів, входи першого з яких 1 підключено до вхідних струмових кіл (1А, 1В, 1С, 2А, 2В, 2С, nА, nВ, nС) контрольованого захисту, а входи другого 2 підключено до диференційного кола захисту (difA, difB, difC). Виходи першого блока вхідних сигналів підключено до входів суматора 3, вихід якого підключено до першого входу блока виявлення несправності 4, до другого входу якого підключено вихід другого блока вхідних сигналів. Перший вихід блока виявлення несправності підключено до другого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу 5, до першого входу якого підключено вихід блока деблокування пристрою 7, а другий вихід блока виявлення несправності підключено до входу схеми світлової індикації пристрою 6. Вихід тригерного блока фіксації вихідного сигналу є виходом пристрою. Вхідними сигналами для розробленого пристрою є вторинні фазні струми трансформаторів струму, що підключені до струмових кіл контрольованого захисту та диференційні струми кожної фази диференційного кола захисту, а також дискретний сигнал деблокування пристрою. Вихідними сигналами розробленого пристрою є логічний сигнал блокування дії диференційного захисту та сигнали виявлення несправності струмових кіл диференційного захисту схеми світлової індикації пристрою. Розроблений пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів працює наступним чином. Сигнали вторинних фазних струмів (і1А, і1в, і1С, i2A, і2В, i2C, inA, іnВ, іnС) трансформаторів струму, підключених до струмових кіл контрольованого захисту, а також сигнали диференційних струмів (idifA, idifB, idifC) кожної фази диференційного кола захисту подаються до входів першого та другого блоків вхідних сигналів відповідно, якими забезпечується перетворення вхідних сигналів струму у пропорційну йому напругу. Перетворені сигнали напруги з виходів першого блока вхідних 2 UA 116253 U 5 10 15 20 сигналів подаються до входів суматора, у якому здійснюється їх геометричне сумування. Результуючий сигнал напруги з виходу суматора та перетворений диференційний сигнал напруги з виходу другого блока вхідних сигналів подаються до першого та другого входів блока виявлення несправності відповідно, у якому здійснюється визначення діючих значень вхідних сигналів напруги та їх порівняння з встановленими уставками. За умови потрапляння діючих значень вхідних сигналів напруги у межі встановленого діапазону уставок блока виявлення несправності формуються відповідні логічні сигнали, що вказують на пошкоджену ділянку струмових кіл диференційного захисту і подаються до входу схеми світлової індикації пристрою, а також загальний вихідний сигнал спрацювання пристрою, який подається до другого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу, яким забезпечується запам'ятовування цього сигналу на час до моменту оперативного деблокування пристрою шляхом подачі сигналу логічної "1" до першого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу з виходу блока деблокування пристрою. Вихідний сигнал розробленого пристрою U виx забезпечує блокування дії диференційного захисту, у комплексі з яким застосовується розроблений пристрій. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 1. Пат. на изобретение SU 1539861 А1 СССР, МПК Н01Н 69/01. Устройство для контроля исправности токовых цепей защиты / Синютин П.А., Горских В.Ф. - заявитель "Кустанайский сельскохозяйственный институт" - заявл. 04.12.1987, опубл. 30.01.1990. - 5 с. 2. Пат. на изобретение SU 1472994 А1 СССР, МПК Н02Н 3/28. Устройство для контроля токовых цепей дифференциальных защит / Багинский Л.В., Давыдов В.А., Пшенко В.П. заявитель "Новосибирский электротехнический институт" - заявл. 01.07.1987, опубл. 15.04.1989. - 4 с. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Пристрій для контролю струмових кіл диференційних захистів, який містить два блоки вхідних сигналів, входи першого з них призначені для підключення до вхідних струмових кіл контрольованого захисту, входи другого з них призначені для підключення до диференційного кола захисту, виходи першого блока вхідних сигналів підключено до входів суматора, блок виявлення несправності, перший вхід якого підключено до виходу суматора, який відрізняється тим, що другий вхід блока виявлення несправності підключено до виходу другого блока вхідних сигналів, а перший його вихід підключено до другого входу тригерного блока фіксації вихідного сигналу, до першого входу якого підключено вихід блока деблокування пристрою та вихід якого є виходом пристрою, а другийвихід блока виявлення несправності підключено до входу схеми світлової індикації пристрою. 3 UA 116253 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4