SU1583992A1

SU1583992A1 - Device for multistep protection with unit for checking its serviceability

Info

Publication number: SU1583992A1
Application number: SU884392512A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Зимаков; Василий Васильевич Белов; Владислав Яковлевич Овласюк
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1990-08-07

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники, а именно к технике релейной защиты систем электроснабжени от короткого замыкани , и может быть использовано дл повышени надежности защит т гового электроснабжени . Целью изобретени вл етс повышение надежности защиты и достоверности контрол . Дл этого в существующую аппаратуру защиты добавлена дополнительна обмотка 3 контрол в промежуточный трансформатор тока, а между выходами защит 7 и исполнительным элементом 10 включены формирователи 8 длительности импульсов отключени . Выходы защит через элемент ИЛИ 13 подключены к элементу 14 выдержки времени, соединенному через усилитель 15 с элементом 16 сигнализации неисправности. Нормально при работе и проверке защит сигнал на выходах элементов защит 7 имеет ограниченную продолжительность. Увеличение его свидетельствует о повреждении. При нажатии кнопки проверки в дополнительную обмотку 3 промежуточного трансформатора тока подаетс сигнал от источника 26 контрольного сигнала, срабатывают все ступени защит, на выходе элемента И 17 и на элементе 18 временной пам ти по вл етс сигнал исправности. 3 ил.The invention relates to the field of electrical engineering, namely, to the technique of relay protection of power supply systems against short circuits, and can be used to improve the reliability of protection of electrical power supply. The aim of the invention is to increase the reliability of protection and reliability of control. For this, an additional winding 3 of the control is added to the intermediate current transformer to the existing protection equipment, and between the outputs of the protection 7 and the actuating element 10, the formers 8 of the duration of the switching-off pulses are included. The outputs of the protection through the element OR 13 is connected to the element 14 time delay, connected through the amplifier 15 with the element 16 alarm. Normally, during operation and protection checks, the signal at the outputs of the protection elements 7 has a limited duration. Increasing it indicates damage. When the test button is pressed, the additional winding 3 of the intermediate current transformer is given a signal from the source 26 of the control signal, all the protection stages are activated, the output of the element 17 and the time memory element 18 receive a health signal. 3 il.

Description

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к технике релейной защиты систем электроснабжени от токов короткого замыкани , и может быть в частности использовано дл повышени надежности защит т гового электроснабжени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to the technique of relay protection of power supply systems against short-circuit currents, and can be particularly used to improve the reliability of the protection of electrical power supply.

Целью изобретени вл етс повышение надежности защиты и достоверности контрол .The aim of the invention is to increase the reliability of protection and reliability of control.

На фиг. I представлена функциональна схема устройства многоступенчатой защиты с контролем ее исправности; на фиг. 2 - пример подключени источника контрольного сигнала, выполненного на трансформаторе напр жени , к контрольной обмотке промежуточного трансформатора тока; на фиг. 3 - временные диаграммы работы элементов устройства защиты и проверки исправности.FIG. I presents a functional diagram of a multistage protection device with monitoring its operability; in fig. 2 shows an example of connecting a control signal source made on a voltage transformer to the control winding of an intermediate current transformer; in fig. 3 - time diagrams of the operation of the elements of the device protection and health checks.

Устройство содержит блок 1 защиты, включающий датчик 2 тока, выполненный на промежуточном трансформаторе тока с обмоткой контрол 3, к вторичной обмотке трансформатора тока подключен двухполупе- риодный выпр митель 4, параллельно которому включены резисторы элемента регулировки уставок 5 ступеней защит. Средние выводы резисторов регулировки уставок подключены к входам пороговых измерительных элементов 6 ступеней защит, последовательно соединенных (при необходимости) с элементами 7 выдержки времени ступеней селективности, формировател ми 8 длительности импульса отключени , выходы которых через элемент ИЛИ 9 соединены с исполнительным элементом 10 отключени , св занным с механизмом отключени выключател 11. К выходам ступеней защит, соединенным с входами формирователей длительности импульса отключени , подключены элементы сигнализации срабатывани ступеней защит 12, входы элемента ИЛИ 13, выход которого через элемент 14 выдержки времени соединен через усилитель 15 с элементом 16 сигнализации неисправности защиты . Указанные входы элемента ИЛИ 13 подключены через инверсные входы первого элемента И 17 к входу элемента 18 временной пам ти, выход которого подключен через второй элемент НЕ 19 к дополнительному входу элемента ИЛИ 13 и к входу второго элемента И 20, другой вход которого через первый элемент НЕ 21 и дополнительный замыкающий контакт 22 кнопки проверки соединен с минусом питани (можно использовать и размыкающий контакт кнопки проверки без элемента НЕ 21). Выход элемента И 20 через усилитель 23 соединен с элементом 24 сигнализации исправности защиты . Второй замыкающий контакт 25 кнопки проверки включен между источником 26 контрольного сигнала, в качестве которого может быть использована первична обмотка промежуточного трансформатора датчика 27 напр жени , служаща дл подключени к трансформатору напр жени шин подстанции и соединенна через конденсатор 28 (фиг. 2) с обмоткой 3 контрол промежуточного трансформатора датчика 2 тока. Вторична обмотка датчика 27 напр жени нагружена на выпр мительный мост 29, соединенный с входами пороговых измерительных элементов 6 защит.The device contains a protection unit 1, which includes a current sensor 2, made on an intermediate current transformer with a control winding 3, and a full-wave rectifier 4 is connected to the secondary winding of the current transformer, in parallel with which the resistors of the setting element of 5 protection stages are connected. The middle terminals of the set-up adjustment resistors are connected to the inputs of the threshold measuring elements of 6 protection stages connected in series (if necessary) with the time-delay elements 7 of the selectivity stages, the switching-off pulse-width formers 8, the outputs of which through the OR 9 element are connected connected with the switch-off mechanism 11. The elements of the signal are connected to the outputs of the protection stages connected to the inputs of the disconnecting pulse length drivers activation of the stages of protection 12, the inputs of the element OR 13, the output of which through the element 14 of the time delay is connected through the amplifier 15 to the element 16 of the alarm signal protection protection. These inputs of the element OR 13 are connected through the inverted inputs of the first element AND 17 to the input of the temporary memory element 18, the output of which is connected through the second element NOT 19 to the additional input of the element OR 13 and to the input of the second element AND 20, the other input of which through the first element is NOT 21 and the additional closing contact 22 of the test button is connected to the power supply minus (you can use the opening contact of the test button without the HE element 21). The output element And 20 through the amplifier 23 is connected to the element 24 of the alarm status protection. The second closing contact 25 of the test button is connected between the source 26 of the control signal, which can be used as the primary winding of the intermediate voltage sensor transformer 27, which is used to connect the substation busbar voltage to the transformer and connected through a capacitor 28 (Fig. 2) to winding 3 control of the intermediate current transformer sensor 2. The secondary winding of the voltage sensor 27 is loaded on a rectifying bridge 29 connected to the inputs of the threshold measuring elements 6 protection.

Устройство многоступенчатой защиты работает следующим образом.The multi-stage protection device operates as follows.

При коротком замыкании увеличиваетс With a short circuit increases

0 ток фидера и уменьшаетс напр жение фидера. Соответственно измен ютс напр жени на выходе датчиков тока 2 и напр жени 27. Срабатывают один или несколько измерительных пороговых элементов 6 ступе5 ней защит и элементы 7 выдержки времени . Формировател ми 8 вырабатываютс импульсы отключени определенной заданной длительности. Через элемент ИЛИ 9 срабатывает исполнительный элемент 10 и выключатель отключаетс . Срабатывание0 current of the feeder and the voltage of the feeder decreases. The voltages at the output of the current sensors 2 and the voltage 27 change accordingly. One or several measuring threshold elements 6 of the protection stage 5 and time delay elements 7 are activated. Shaper 8 produces pulses of deactivation of a certain predetermined duration. Through the OR 9 element, the actuating element 10 is activated and the switch is turned off. Tripping

0 ступеней защит фиксируетс элементами 12 сигнализации. После отключени выключател 11 ток короткого замыкани пропадает, напр жение сети восстанавливаетс и измерительные пороговые элементы 6, элементы 7The 0 protection stages are detected by the alarm elements 12. After the switch 11 is turned off, the short circuit current disappears, the mains voltage is restored and the measuring threshold elements 6, elements 7

5 выдержки времени, формирователи 8 длительности импульса отключени и исполнительный элемент 10 возвращаютс в исходное несработанное состо ние.5 time delays, the disconnecting pulse duration drivers 8 and the actuating element 10 are returned to their original unset state.

При проверке работоспособности защиты при. нажатии кнопки проверки черезWhen checking the protection performance at. pressing the check button through

0 замыкающий контакт 25 сигнал от источника 26 контрольного сигнала (фиг. 3) подаетс на обмотку 3 контрол промежуточного трансформатора тока. Ток проверки в обмотке контрол должен быть сдвинут в сторону отставани от напр жени фидера0, the closing contact 25, the signal from the source 26 of the control signal (Fig. 3) is applied to the winding 3 of the control of the intermediate current transformer. The test current in the control winding should be shifted to the side of the feeder voltage

5 настолько, чтобы он попадал в зону срабатывани всех, в том числе и направленных защит. Логический «О через замыкающий контакт 22 кнопки проверки поступает на элемент НЕ 21 и он срабатывает, на его5 so that it falls into the zone of operation of all, including directional protections. The logical "О through the closing contact 22 of the check button enters the element NOT 21 and it works, on its

0 выходе по вл етс сигнал логической «1. Срабатывают все измерительные пороговые элементы 6 ступеней защиты и элементы 7 выдержки времени, срабатывают кратковременно формирователи 8 импульсов отключени . На выходе первого элемента И 18 по5 вл етс сигнал «О и запоминаетс на некоторое врем элементом пам ти. На выходе усилител 23 по вл етс сигнал исправности защиты. Врем элемента временной пам ти должно быть выбрано меньшим выдержки времени элемента 14, чтобы не по вл лс A 0 logic signal appears at the output. All measuring threshold elements of 6 protection stages and time delay elements 7 are triggered, short-shaper 8 tripping pulses are triggered. At the output of the first element And 18 through 5, the signal "O" is stored for some time by the memory element. At the output of amplifier 23, a protection condition signal appears. The time element of the temporary memory must be chosen to be less than the time delay of the element 14 so that

0 сигнал неисправности при проверке защиты. В случае повреждени какого-либо из элементов защит, св занного с по влением длительного сигнала срабатывани , срабатывают элемент ИЛИ 13, элемент 14 выдержки времени и по вл етс сигнал неисправности0 fault signal when checking the protection. In the event of damage to any of the protection elements associated with the occurrence of a durable signal, the element OR 13, the time delay element 14 are triggered, and a fault signal appears

защиты 16. Нормально при работе защит сигналы срабатывани по вл ютс лишь кратковременно и элемент Н выдержки времени не успевает сработать.protection 16. Normally, when the protection operates, the triggered signals appear only briefly and the time delay element H does not have time to go off.

При повреждении элементов контрол и по влении длительного сигнала на выходе элемента 18 временной пам ти также срабатывает через элемент НЕ элемент 14 выдержки времени и по вл етс сигнал неисправности .If the control elements are damaged and a long signal appears at the output of the temporary memory element 18, the time delay element 14 is also triggered by the NOT element and a fault signal appears.

элемента, выход которого предназначен дл подключени к механизму отключени выключател , при этом блок контрол исправности выполнен в виде источника контроль- 5 ного сигнала, выход которого через замыкающий контакт кнопки проверки подключен к дополнительной обмотке контрол датчика тока, элементов сигнализации срабатывани ступеней защиты, подключенных к выходам соответствующих элементов выдержПоскольку св зь элементов 7 выдержки времени с элементом ИЛИ 9 (т. е. по существу выходных элементов ступеней защит с исполнительным элементом) выполнена дина-Ю ки времени и к инверсным входам первого мической через емкостные формирователи 8элемента И, выход которого подключен к длительности импульса отключени , то по-входу элемента временной пам ти, последо- вреждение любой ступени защит не приво-вательно соединенных первого усилител и дит к длительной блокировке исполнитель-элемента сигнализации исправности, отли- ного элемента. Другие ступени защиты про-15 чающеес тем, что, с целью повышени element, the output of which is intended to be connected to the switch-off mechanism, while the health monitoring unit is designed as a source of control signal 5, the output of which through the closing contact of the test button is connected to the additional winding of the current sensor control, alarm elements of protection stages connected to the outputs of the relevant elements of the soak. Because the connection of the elements of the time delay 7 with the element OR 9 (i.e. essentially the output elements of the protection stages with the actuator ent), the time is made to the inverse inputs of the first through the capacitive drivers 8 of the element I, the output of which is connected to the duration of the disconnecting pulse, then the input of the temporary memory element is followed by a sequence of protection stages not connected together by the first amplifier and it leads to a long-term blocking of the executive-signaling element of health, a distinctive element. Other pro-15 protection steps are that, in order to increase

должают нормально функционировать.should function normally.

надежности защиты и достоверности контрол , дополнительно введены формирователи длительности импульса отключени , входы которых подключены к выходам соответствующих элементов выдержки , а выхонадежности защиты и достоверности контрол , дополнительно введены формирователи длительности импульса отключени , входы которых подключены к выходам соответствующих элементов выдержки , а выхоТаким образом, введение в многоступенчатую защиту обмотки контрол и элементов контрол позвол ет быстро вы вл тьreliability of protection and reliability of control, additionally shapers of the pulse duration are added, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding shutter elements, and the safety and reliability of the control, are additionally introduced drivers of the duration of the shutdown pulse, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding shutter elements, and output Thus, the introduction into the multi-stage protection of the control winding and control elements allows to quickly detect

повреждени ступеней защит, св занных как 20 ды - к входам первого элемента ИЛИ, а в с пробо ми, так и с обрывами, и повы- блок проверки дополнительно введены второйdamages of protection stages, connected both with 20 holes - to the inputs of the first element OR, and with breakdowns and with breaks, and a check block was additionally introduced to the second

замыкающий контакт кнопки проверки, два элемента НЕ, второй элемент И, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, 25 дополнительный элемент выдержки времени, второй усилитель и элемент сигнализации неисправности, при этом второй замыкающий контакт кнопки проверки включен между нулевым выводом питани и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен кmake contact contact check button, two NOT elements, second AND element, a second OR element, 25 in series, an additional time delay element, a second amplifier and a malfunction alarm element, while the second closing contact of the test button is connected between the zero power output and the input of the first HE element, whose output is connected to

сить надежность защиты.reliability of protection.

Claims

Invention Formula

A device for multi-stage protection with a control unit for its operability, containing current and voltage sensors whose inputs are intended to be connected to the mains phases of the same name, the current sensor output through the first full-wave terminal 30 to the first input of the second element And, the second converter is connected to the input of the adjustment unit settings, the outputs of which are connected to the first inputs of the corresponding threshold elements, the second inputs of which are combined and through the second full-wave rectifier are connected to 35 and OR whose other inputs are with unified with the sensor output voltage output elements vyhodysootvetstvuyuschimi vyporogovyh elements are connected to the inputs of the respective shutter elements

the input of which is connected to the output of the temporary memory element and the input of the second element is NOT, and the output is connected to the input of the first amplifier, the output of the second element is NOT connected to one of the inputs of the second time element, the first OR element, the output of which is connected to the executive input

2 sensors 4 -

holding the time, the output of the actuator is connected to one of the inputs of the second element OR and to one of the inverse inputs of the first element I.

element, the output of which is intended to be connected to the switch-off mechanism, while the health monitoring unit is designed as a source of control signal, the output of which through the closing contact of the test button is connected to the additional winding of the current sensor control, alarm elements of protection stages connected to the outputs corresponding elements of the time delay and to the inverse inputs of the first element I, the output of which is connected to the input of the element of the temporary memory, are sequentially connected GOVERNMENTAL first amplifier and serviceability signaling element chayuschees differ in that, in order to increase

reliability of protection and reliability of control, additionally shapers of the pulse duration are added, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding shutter elements, and the outputs - to the inputs of the first OR element, and the second are additionally entered in the checker

the first input of the second element is AND the second and OR other inputs of which are connected to the corresponding outputs of the elements whose output is connected to the output of the temporary memory element and the input of the second element NOT, and the output to the input of the first amplifier, the output of the second element is NOT connected to one of the inputs of the second element time, the output of the actuator is connected to one of the inputs of the second element OR and to one of the inverse inputs of the first element I.

v To element NOT 21 FIG. 2

FIG. J