ЗАЩИТНАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в электрических схемах дифференциально-фазной защиты линий электропередач.
Предложенное техническое решение представляет собой специализированное устройство электротехники, содержащее объединенные в единое целое различные средства (элементы, блоки, узлы и связи между ними, в том числе, безусловно являющиеся устройствами), в результате объединения которых создано новое устройство, части которого находятся в конструктивном единстве, функциональной взаимосвязи и размещенные в ограниченном пространстве в едином корпусе.
Известно устройство [Родштейн Л.А. Электрические аппараты. Л., Энергоиздат, 1981, стр. 263, рис. 21-1], содержащее один или два контактора, два тепловые реле и кнопки пуск и стоп, при этом, контакторами производится коммутация тока в трехфазной силовой цепи, тепловые реле обеспечивается защита от перегрузки, а кнопки пуск и стоп предназначены для пуска и торможения трехфазного асинхронного или синхронного двигателя.
Устройство имеет простую электрическую схему, что обусловило его применение в различных отраслях промышленности. Однако оно обладает относительно узкими функциональными возможностями.
Известно также устройство [RU 2506674, C1, H02H 3/32, 10.04.2014], содержащее для одноименных фаз всех линий по максиселектору, для каждой фазы по элементу сравнения, реле тока и трансреактору, общий для всех линий блок логики, причем реле тока и трансреакторы подключены к первичным обмоткам соответствующих трансформаторов тока, входы максиселекторов и первые входы элементов сравнения подключены к вторичным обмоткам соответствующих трансреакторов одноименных фаз, а выходы максиселекторов подключены ко вторым входам элементов сравнения, выходы элементов сравнения и реле тока подключены к входам блока логики, выходы которого подключены в цепи отключения выключателей первой, второй и третьей линий.
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.
Еще одним аналогом предложенного является устройство [RU 2460198, C1, H02J 9/06, 27.08.2012], содержащее блок контроля направления мощности, пусковой блок минимальной частоты, первый, второй и третий логические блоки И, первый, второй и третий таймеры, первый, второй и третий блоки контроля минимального напряжения, логический элемент ИЛИ, первый и второй исполнительные блоки, при этом, первый таймер является выходом защиты минимальной частоты с контролем направления мощности, второй логический блок И и второй таймер являются выходом первой ступени защиты минимального напряжения с контролем направления мощности, третий таймер является выходом второй ступени защиты минимального напряжения, первый исполнительный блок действует на отключение ввода секции шин, потерявшей питание, и на гашение поля синхронных электродвигателей на секции шин, потерявшей питание, а второй исполнительный блок действует на отключение электродвигателей.
Этому техническому решению также присущи относительно узкие функциональные возможности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство [Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с. 4558, рис. 15.12], содержащее первый, второй и третий входные зажимы для подачи входного линейного напряжения, первый, второй и третий выходные зажимы для подачи выходного линейного напряжения к зажимам электродвигателя, трехфазный выключатель, входные клеммы которого соединены с соответствующими входными зажимами, пускатель, входные клеммы которого соединены с соответствующим выходными клеммами трехфазного выключателя, а выходные клеммы - соединены с соответствующими выходными зажимами, а также блок автоматики, содержащий последовательно соединенные первый нормально замкнутый контакт, входная клемма которого соединена с первой клеммой блока автоматики, первый нормально разомкнутый контакт, второй нормально замкнутый контакт, обмотку первого реле и третий нормально замкнутый контакт, вторая клемма которого соединена со второй клеммой блока автоматики, второй нормально разомкнутый контакт, включенный параллельно первому нормально разомкнутому контакту, последовательно соединенные второй нормально разомкнутый контакт, первая клемма которого соединена с первой клеммой первого нормально разомкнутого контакта, диод и обмотка второго реле, вторая клемма которой соединена со второй клеммой третьего нормально замкнутого контакта, последовательно соединенные ключ, входная клемма которого соединена с входной клеммой первого нормально замкнутого контакта, и третий нормально разомкнутый контакт, последовательно соединенные четвертый нормально замкнутый контакт, первая клемма которого соединена с выходной клеммой ключа, и обмотка третьего реле, вторая клемма которой соединена со второй клеммой обмотки второго реле.
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его для дифференциально-фазной защиты линий электропередач.
Задача, которая решается в предложенной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем введения дополнительного арсенала технических средств, обеспечивающих его использование для дифференциально-фазной защиты линий электропередач.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее первую, вторую и третью входные клеммы, первую и вторую выходные клеммы и размыкающий контакт, введены входные клеммы с четвертой по восьмую, клемму заземления, соединенную с четвертой входной клеммой, блоки испытательные с первого по пятый, блок реле дифференциальное, блок контроля соединительных проводников и изолирующий трансформатор, при этом, первая, вторая, третья и четвертая входные клеммы соединены, соответственно, с первой, второй, третье и четвертой входными клеммами первого блока испытательного, первая, вторая и третья выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первыми, вторыми и третьими входными клеммами второго блока испытательного и блока реле дифференциальное, а четвертая выходная клемма - соединена с четвертой входной клеммой второго блока испытательного, первая выходная клемма блока реле дифференциальное соединена с первой клеммой размыкающего контакта, вторая клемма которого соединена с первой входной клеммой изолирующего трансформатора, вторая и третья входные клеммы которого соединены, соответственно, со второй и третьей выходными клеммами блока реле дифференциальное, четвертая входная клемма которого соединена с первой выходной клеммой блока контроля соединительных проводов, вторая выходная клемма которого соединена с четвертой входной клеммой четвертого изолирующего трансформатора, первая и вторая выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами пятого блока испытательного, первая и вторая выходные клеммы которого являются, соответственно, первой и второй выходными клеммами, пятая и шестая входные клеммы соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами третьего блока испытательного, седьмая и восьмая входные клеммы соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами четвертого блока испытательного, первая и вторая выходные клеммы, которого соединены, соответственно с первой и второй выходными клеммами третьего блока испытательного, соединенных, соответственно, с первой и второй входными клеммами блока контроля соединительных проводов.
На чертеже представлена электрическая принципиальная схема защитной панели.
Защитная панель содержит входные клеммы с первой по восьмую 1-8, соответственно, первую 9 и вторую 10 выходные клеммы, клемму 11 заземления, соединенную с четвертой входной клеммой 4, блоки испытательные (12-16) с первого 12 по пятый 16, соответственно, блок 17 реле дифференциальное, блок 18 контроля соединительных проводников, изолирующий трансформатор 19 и размыкающий контакт 20.
Указанные выше элементы соединены следующим образом.
Первая 1, вторая 2, третья 3 и четвертая 4 входные клеммы соединены, соответственно, с первой, второй, третье и четвертой входными клеммами первого блока 1 испытательного, первая, вторая и третья выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первыми, вторыми и третьими входными клеммами второго блока 13 испытательного и блока 17 реле дифференциальное, а четвертая выходная клемма - соединена с четвертой входной клеммой второго блока 13 испытательного, первая выходная клемма блока 17 реле дифференциальное соединена с первой клеммой размыкающего контакта 20, вторая клемма которого соединена с первой входной клеммой изолирующего трансформатора 19.
Кроме того, элементы защитной панели соединены следующим образом.
Вторая и третья входные клеммы изолирующего трансформатора 19 соединены, соответственно, со второй и третьей выходными клеммами блока 17 реле дифференциальное, четвертая входная клемма которого соединена с первой выходной клеммой блока 18 контроля соединительных проводов, вторая выходная клемма которого соединена с четвертой входной клеммой четвертого изолирующего трансформатора 19, первая и вторая выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами пятого блока 16 испытательного, первая и вторая выходные клеммы которого являются, соответственно, первой 9 и второй 10 выходными клеммами.
При этом, пятая 5 и шестая 6 входные клеммы соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами третьего блока 14 испытательного, седьмая 7 и восьмая 8 входные клеммы - соединены, соответственно, с первой и второй входными клеммами четвертого блока 15 испытательного, первая и вторая выходные клеммы которого соединены, соответственно с первой и второй выходными клеммами третьего блока 14 испытательного, соединенных, соответственно, с первой и второй входными клеммами блока 18 контроля соединительных проводов.
В качестве блоков испытательных 12-16 могут быть использованы блоки испытательные типа БИ-6М и БИ-4М, в качестве блока 17 реле дифференциальное - блок реле дифференциальное типа ДЗЛ-2, в качестве изолирующего трансформатора 19 - трансформатор типа ТИ-1, в качестве блока 18 контроля соединительных проводов - блок контроля типа УК-1, выпускаемые и входящие в номенклатуру Чебоксарского электроаппаратного завода.
Защитная панель работает следующим образом.
Изолирующий трансформатор 19 электрически изолирует вспомогательные провода от остальной части защиты.
В зависимости от уровней входных напряжений подаваемых на входные клеммы с первой 1 по восьмую 8, на первой 9 и второй 10 выходных клеммах формируются соответствующие управляющие сигналы дифференциальной токовой защиты линий 110-220 кВ.
Продольно-дифференциальная защита построена на принципе сравнения токов, протекающих на концах защищаемой линии передачи. При коротких замыканиях в защищаемой зоне и одностороннем питании величина циркулирующего тока меньше величины токов при внешнем коротком замыкании или при нормальном режиме работы линии.
Для исключения неправильного действия защиты при обрыве вспомогательных проводов в панели защиты применен автоматический контроль исправности вспомогательных проводов, который построен по принципу постоянной циркуляции выпрямленного тока, наложенного на переменный ток вспомогательных проводов. Этот контроль осуществляется с помощью блока 18 контроля соединительных проводов и блоков испытательных 12-16.
Таким образом, благодаря введению новых элементов и связей существенно расширяются функциональные возможности устройства, поскольку оно позволяет использовать его для дифференциальной токовой защиты линий 110-220 кВ.
Источники информации, принятые во внимание
[1] Родштейн Л.А. Электрические аппараты. Л., Энергоиздат, 1981, стр. 263, рис. 21-1;
[2] Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с. 4558, рис. 15.12 (прототип).