УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ В СИЛОВОЙ СЕТИ 6-10 кВ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к разделу релейной защиты.
Известно [1] индукционного реле максимального тока с зависимой и независимой выдержкой времени РТ-85 близкое по цели. Оно имеет ряд недостатков, таких как громоздкие размеры и низкая надежность за счет подвижных механических частей.
Известны [2] устройства релейной защиты с использованием микропроцессорной техники близкой по конструкции. Оно также имеет недостатки, в частности, невозможности использования энергии аварии для отключения выключателя 6-10 кВ.
Целью полезной модели является повышение надежности за счет исключения подвижных механических частей и уменьшения габаритов устройства и использования энергии аварии для отключения выключателя 6-10 кВ.
Цель достигается тем, что устройство релейной защиты в силовой сети 6-10 кВ, состоящее из трансформатора тока с подключенной к нему обмотки измерительного органа на магнитопроводе, на котором также имеются индуктивные датчики токовой отсечки (ТО) и максимально-токовой защиты (МТЗ), к каждому датчику соответственно подключены каскадно выпрямитель, усилитель и компаратор, а выхода компараторов подключены соответственно к первому, второму входу микроконтроллера, при этом микроконтроллер дополнен первым и вторым аналогово-цифровым преобразователем (АЦП), при чем первый подключен через фильтр низких частот к выходу усилителя импульса ТО, а второй подключен к задатчику уставки времени МТЗ, причем первый выход микроконтроллера подключен через свой драйвер к управляющему вводу первого симистора, дешунтирующий катушку отключения выключателя 6-10 кВ, а второй выход микроконтроллера подключен соответственно через свой драйвер к управляющему вводу второго симистора, подключенного последовательно с упомянутой катушкой отключения выключателя 6-10 кВ, которая в свою очередь подключена к упомянутому трансформатору тока, а уставки ТО и МТЗ выставляются на предусмотренных задатчиках на входах соответственно усилителя ТО и МТЗ.
На фигуре 1 показана функциональная блок-схема, содержащая:
1 - трансформатор тока контролируемой силовой нагрузки 6-10 кВ;
2 - обмотка магнитопровода измерительного органа;
3 - магнитопровод измерительного органа;
4 - симистор нормально открытый;
5 - симистор нормально закрытый;
6 - электромагнит отключения выключателя 6-10 кВ;
7 - датчик максимально-токовой защиты;
8 - датчик токовой отсечки;
9 - выпрямители;
10 - задатчик уставки максимально-токовой защиты;
11 - задатчик уставки токовой отсечки;
12 - дифференциальный усилитель импульса максимально-токовой защиты;
13 - дифференциальный усилитель импульса токовой отсечки;
14 - компараторы;
15 - микроконтроллер;
16 - драйвер симистора;
17 - задатчик временной уставки максимально-токовой защиты;
18 - фильтр низких частот.
Принцип работы:
Сигналы с датчиков 7, 8 поступают на выпрямители 9, вследствие чего отсекаются отрицательные полуволны сигналов, затем из этих импульсов с помощью дифференциальных усилителей 12, 13 вычитаются опорные сигналы 10, 11, которыми задаются уставки максимально-токовой защиты и токовой отсечки соответственно, также выходные сигналы усиливаются с помощью этих же дифференциальных усилителей 12, 13. Далее выходные сигналы с помощью компараторов 14 превращаются в прямоугольные импульсы и подаются на вход микроконтроллера 15.
Для контроля величины тока с последующим осуществлением зависимости скорости срабатывания от величины протекающего тока защищаемой цепи с выхода дифференциального усилителя 12 импульсы подаются на фильтр низких частот 18, где сглаживаются, и готовый сигнал поступает на вход аналогово-цифрового преобразователя микроконтроллера 15.
Для задания временной задержки максимально-токовой защиты используется задатчик временной уставки 17, сигнал с которого подается на второй вход аналогово-цифрового преобразователя микроконтроллера 15.
С выхода микроконтроллера 15 подаются сигналы на драйвера 16, которые управляют работой симисторов 4, 5.
При срабатывании одной из защит происходит дешунтирование электромагнита 6 отключения выключателя 6-10 кВ: сначала открывается симистор 5, затем с некоторой задержкой симистор 4.
Информация принятая во внимание:
1. http://rele35.narod.ru/RT_85.html
2. http://www.abb.com/product/db0003db004281/30caa87e80f65a02c1257458003dfa42.aspx