Измерительный орган для токовых защит электроустановок

(51) 02 3/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ контактом, подключенным к первому полюсу источника оперативного тока, отличающийся тем,что в него дополнительно введены обмотка подмагничивания, намотанная на колбу геркона,элемент И с инверсным входом и промежуточное реле с задержкой при отпадании, причем неподвижный контакт геркона подключен еще и к первому концу обмотки промежуточного реле, и к инверсному входу элемента И, и к стирающему входу элемента ПАМЯТЬ, подвижный контакт реле- к первому полюсу источника оперативного тока,неподвижный контакт реле - к прямому входу элемента И, прямой вход элемента ПАМЯТЬ - к выходу элемента И, выход элемента ПАМЯТЬ - к первому концу обмотки подмагничивания геркона,вторые концы обмоток подмагничивания и реле - ко второму полюсу источника оперативного тока. Технико-экономический эффект от использования предложенного измерительного органа заключается в уменьшении разрушений при коротких замыканиях за счет увеличения его быстродействия в случаях когда трансформаторы тока защиты насыщаются настолько, что их погрешности превышают 10.(73) Республиканское государственное казенное предприятие Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты. Технический результат изобретения - повышение быстродействия измерительного органа защиты. Измерительный орган для токовых защит электроустановок, содержащий логический элемент ПАМЯТЬ, источник оперативного тока и геркон с управляющей обмоткой,подключенной к трансформаторам тока (ТА) электроустановки, с неподвижным контактом,подключенным к логической части защиты, и с подвижным 20851 Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических систем и может использоваться в качестве измерительного органа в токовых защитах. Известен измерительный орган для токовых защит, содержащий геркон, установленный в магнитном поле токоведущих шин защищаемой электроустановки, элемент ПАМЯТЬ, входом подключенный к контактам геркона, а выходом к логической части защиты (Клецель М.Я., Мусин В.В. Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты без трансформаторов тока. Промышленная энергетика, 1990, 4). Однако этот измерительный орган не может использоваться в установках с трансформаторами тока, так как геркон установлен в магнитном проводе токоведущих шин и не имеет управляющей обмотки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является измерительный орган для токовых защит электроустановок, содержащий логический элемент ПАМЯТЬ, источник оперативного тока и геркон с управляющей обмоткой,подключенной к трансформаторам тока (ТА) электроустановки, с неподвижным контактом, подключенным к логической части защиты, и с подвижным контактом,подключенным к первому полюсу источника оперативного тока (Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М. Высш. шк. 1991.с.496). Однако при насыщении трансформаторов тока во вторую полуволну тока (когда кривая тока сдвигается относительно оси времени) геркон может не сработать, так как амплитуда тока оказывается меньше тока 1 Ср необходимого для этого, и он сработает в третью полуволну. Поскольку, для того,чтобы избежать ложной работы от помех,необходимо не менее двух срабатываний геркона произойдет задержка работы защиты, как минимум,на длительность второй полуволны, что для быстродействующих защит не допустимо. Технический результат изобретения - повышение быстродействия измерительного органа защиты. Технический результат достигается тем, что в измерительный орган для токовых защит электроустановок, содержащий логический элемент ПАМЯТЬ, источник оперативного тока и геркон с управляющей обмоткой,подключенной к трансформаторам тока (ТА) электроустановки, с неподвижным контактом,подключенным к логической части защиты, и с подвижным контактом, подключенным к первому полюсу источника оперативного тока, дополнительно введены обмотка подмагничивания, намотанная на колбу геркона, элемент И с инверсным входом и промежуточное реле с задержкой при отпадании,причем неподвижный контакт геркона подключен еще и к первому концу обмотки промежуточного реле, и к инверсному входу элемента И, и к стирающему входу элемента ПАМЯТЬ, подвижный контакт реле - к первому полюсу источника оперативного тока, неподвижный контакт реле - к 2 прямому входу элемента И, прямой вход элемента ПАМЯТЬ - к выходу элемента И, выход элемента ПАМЯТЬ к первому концу обмотки подмагничивания геркона, вторые концы обмоток подмагничивания и реле - ко второму полюсу источника оперативного тока. Предлагаемый измерительный орган изображен на фиг.1, где 1 - колба геркона, 2 и 3 его подвижный и неподвижный контакты, 4 - управляющая обмотка,подключенная к трансформаторам тока электроустановки (на фиг. не показано), 5 - обмотка подмагничивания, 6 - источник оперативного тока, 7 и 8, 9 - обмотка и контакты промежуточного реле 10 с выдержкой времени при отпадании, 11 - элемент И с инверсным входом, 12 - элемент ПАМЯТЬ, 13 проводник, подключенный к неподвижному контакту 3 геркона и к логической части защиты (на фиг. 1 логическая часть не показана). Подвижный контакт 2 подключен к первому полюсу источника 6 оперативного тока и подвижному контакту 8 реле 10. Неподвижный контакт геркона 3 подключен к проводнику 13, к первому концу обмотки 7 реле 10,инверсному входу элемента И-11 и к стирающему входу элемента ПАМЯТЬ-12. Неподвижный контакт 9 реле 10 подключен к прямому входу элемента И 11, выход которого подключен к прямому входу элемента ПАМЯТЬ-12, выход последнего - к первому концу обмотки 5 подмагничивания, второй конец которой, как и второй конец обмотки 7,подключен к второму полюсу источника 6 оперативного тока. Устройство работает следующим образом. В режиме нагрузки электроустановки контакты геркона все время разомкнуты, так как СРНМ, где СР - ток срабатывания геркона (защиты), НМ - ток максимальной нагрузки электроустановки. При коротком замыкании между фазами электроустановки (или при замыкании фазы на землю в сети с заземленной нейтралью) геркон в первую полуволну переменного тока срабатывает,замыкая контакты 2 (замыкание контактов происходит в течениепериода промышленной частоты, в эту же полуволну контакты геркона размыкаются). При замыкании контактов 2 и 3 запускается логическая часть защиты (на нее подается питание с помощью проводника 13), обмотка 7 промежуточного реле 10 также получает питание,контакт 8 замыкается. Логическая часть фиксирует первое замыкание, но сигнал на отключение электроустановки не подается, так как в целях отстройки от возможных помех, необходимо минимум два замыкания геркона. Не подается ток и в обмотку 5 подмагничивания, поскольку на инверсный вход элемента И и на стирающий вход элемента ПАМЯТЬ-12 подается напряжение(логическая 1), а на выходе элемента 12 оно отсутствует (логический 0). При размыкании контактов 2 и 3 это напряжение исчезает, и элемент И срабатывает, так как контакты 8 имеют небольшую(примерно 1 мс) выдержку времени на отпадание(этого времени достаточно для срабатывания элемента И-11 и элемента 12). Элемент 12 подает напряжение в обмотку подмагничивания. В 20851 результате уменьшается уставка (ток срабатывания) геркона. Он становится чувствительнее и срабатывает во вторую полуволну тока, даже если ее амплитуда значительно уменьшилась в сравнении с амплитудой первой полуволны. (С помощью подмагничивания можно увеличить чувствительность в 8-10 раз). Как только во второй раз замыкаются контакты геркона, на инверсный вход элемента И-11 и на стирающий вход элемента ПАМЯТЬ-12 подается логическая 1. Память снимается. Обмотка подмагничивания обесточивается, и ток срабатывания геркона увеличивается до первоначального значения. Так как произошло два срабатывания геркона,логическая часть подает сигнал о необходимости отключения защищаемой электроустановки. Технико-экономический эффект от использования предложенного измерительного органа заключается в уменьшении разрушений при коротких замыканиях за счет увеличения его быстродействия в случаях когда трансформаторы тока защиты насыщаются настолько, что их погрешности превышают 10. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Измерительный орган для токовых защит электроустановок, содержащий логический элемент ПАМЯТЬ, источник оперативного тока и геркон с управляющей обмоткой,подключенной к трансформаторам тока (ТА) электроустановки, с неподвижным контактом,подключенным к логической части защиты, и с подвижным контактом, подключенным к первому полюсу источника оперативного тока, отличающийся тем,что в него дополнительно введены обмотка подмагничивания, намотанная на колбу геркона,элемент И с инверсным входом и промежуточное реле с задержкой при отпадании, причем неподвижный контакт геркона подключен еще и к первому концу обмотки промежуточного реле, и к инверсному входу элемента И, и к стирающему входу элемента ПАМЯТЬ, подвижный контакт реле- к первому полюсу источника оперативного тока,неподвижный контакт реле - к прямому входу элемента И, прямой вход элемента ПАМЯТЬ - к выходу элемента И, выход элемента ПАМЯТЬ - к первому концу обмотки подмагничивания геркона,вторые концы обмоток подмагничивания и реле - ко второму полюсу источника оперативного тока.