УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧЕТЫРЕХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
DEVICE FOR PROTECTION OF FOUR PARALLEL LINES

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты четырех параллельных линий.
Известно устройство для защиты четырех параллельных линий [Поляков В.Е., Клецель М.Я. Централизованная токовая направленная защита. - Изв. вузов. Энергетика, 1977, №3], содержащее токовые реле, подключенные к трансформаторам тока всех линий, реле направления мощности, подключенные к этим трансформаторам и трансформаторам напряжения, логическую часть, подключенную к выходам реле тока и направления мощности.
Недостатками данного устройства являются использование цепей напряжения и наличие мертвой зоны.
Известно устройство для защиты четырех параллельных линий [KZ 28011, МПК Н02Н 7/26, опубл. 25.12.2013], содержащее для каждой фазы линий измерительный трансформатор тока, для четырех одноименных фаз А, В и С соответственно первый, второй и третий блоки определения поврежденной линии, выполненные одинаково. Каждый блок определения поврежденной линии содержит первое, второе, третье, четвертое реле тока, подключенное к измерительным трансформаторам тока одноименных фаз соответственно первой, второй, третьей, четвертой линий. Выход первого реле тока подключен к первому, второму и третьему элементам ИЛИ. Выход второго реле тока подключен к второму, третьему и четвертому элементам ИЛИ. Выход третьего реле тока подключен к первому, третьему и четвертому элементам ИЛИ. Выход четвертого реле тока подключен к первому, второму и четвертому элементам ИЛИ. Выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к первому элементу И, выход которого подключен к второму, третьему, четвертому и пятому элементам И. Первый, второй, третий, четвертый трансреакторы, подключенные к измерительным трансформаторам тока одноименных фаз соответственно первой, второй, третьей, четвертой линий. К выходам первого, второго, третьего и четвертого трансреакторов подключен максиселектор, к выходу которого подключен один из входов первого, второго, третьего и четвертого элементов сравнения. Другой вход первого, второго, третьего и четвертого элементов сравнения подключен соответственно к первому, второму, третьему и четвертому трансреакторам. Выход первого элемента сравнения подключен к третьему, четвертому, пятому элементам И. Выход второго элемента сравнения подключен к второму, четвертому и пятому элементам И. Выход третьего элемента сравнения подключен к второму, третьему и пятому элементам И. Выход четвертого элемента сравнения подключен к второму, третьему и четвертому элементам И. К выходам второго, третьего, четвертого и пятого элементов И первого, второго и третьего блоков определения поврежденной линии подключены соответственно пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы ИЛИ. К выходу пятого элемента ИЛИ подключены инверсный вход первого элемента И с инверсным входом, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ. К выходу шестого элемента ИЛИ подключены прямой вход первого элемента И с инверсным входом, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ. К выходу седьмого элемента ИЛИ подключены первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, шестой элемент И, другой вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ. К выходу восьмого элемента И подключен вход седьмого элемента И, другой вход которого подключен к второму элементу ИЛИ-НЕ. Выходы пятого элемента ИЛИ, первого элемента И с инверсным входом, шестого и седьмого элементов И подключены соответственно к катушкам отключения выключателей первой, второй, третьей и четвертой линий.
Недостатком данного устройства является получение информации о токе в фазах линий с помощью металлоемких датчиков тока - измерительных трансформаторов тока.
Задачей изобретения является расширение арсенала технических средств.
Это достигается за счет того, что устройство для защиты четырех параллельных линий, как и в прототипе, содержит для каждой фазы линий датчик тока. Для четырех одноименных фаз А, В и С - соответственно первый (13), второй (14) и третий (15) блоки определения поврежденной линии, выполненные одинаково. Каждый блок определения поврежденной линии содержит первый (57), второй (59), третий (60) и четвертый (61) элементы ИЛИ, к выходам которых подключен первый элемент И (58), и второй (41), третий (42), четвертый (43) и пятый (44) элементы И, подключенные соответственно к первому (57), второму (59), третьему (60) и четвертому (61) элементам ИЛИ. При этом пятый (16), шестой (17), седьмой (18) и восьмой (18) элементы ИЛИ общие для трех фаз первой, второй, третьей и четвертой линий подключены соответственно к второму (41), третьему (42), четвертому (43) и пятому (44) элементам И каждого блока определения поврежденной линии. К выходу пятого элемента ИЛИ (16) подключены инверсный вход первого элемента И (20) с инверсным входом, первый (21) и второй (22) элементы ИЛИ-НЕ. К выходу шестого элемента ИЛИ (17) подключены прямой вход первого элемента И (20) с инверсным входом, первый (21) и второй (22) элементы ИЛИ-НЕ. К выходу седьмого элемента ИЛИ (18) подключены второй элемент ИЛИ-НЕ (22) и шестой элемент И (23), другой вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ (21). К выходу восьмого элемента ИЛИ (19) подключен вход седьмого элемента И (24), другой вход которого подключен к второму элементу ИЛИ-НЕ (21). Выходы пятого элемента ИЛИ (16), первого элемента И (20) с инверсным входом, шестого (23) и седьмого (24) элементов И подключены соответственно к катушкам отключения выключателей первой, второй, третьей и четвертой линий.
Согласно изобретению в качестве датчиков тока использованы герконы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). В каждом блоке определения поврежденной линии первый (25), второй (26), третий (27) и четвертый (28) элементы ПАМЯТЬ входами подключены к контактам герконов, установленных вблизи токопроводов одноименных фаз соответственно первой, второй, третьей и четвертой линии, а выходами - соответственно к прямому входу второго (29), третьего (30), четвертого (31) и пятого (32) элементов И с инверсным входом. При этом входы первого (33), второго (34), третьего (35) и четвертого (36) реле времени подключены к второму (29), третьему (30), четвертому (31) и пятому (32) элементам И с инверсным входом, а выходы этих реле - соответственно к пятому (37), шестому (38), седьмому (39) и восьмому (40) элементам ПАМЯТЬ, выходы которых подключены к входу второго (41), третьего (42), четвертого (43) и пятого (44) элементов И. Девятый элемент ИЛИ (45) подключен к третьему (42), четвертому (43) и пятому (44) элементам И. Десятый элемент ИЛИ (46) подключен к второму (41), четвертому (43) и пятому (44) элементам И. Одиннадцатый элемент ИЛИ (47) подключен к второму (41), третьему (42) и пятому (44) элементам И. Двенадцатый элемент ИЛИ (48) подключен к второму (41), третьему (42) и четвертому (43) элементам И. Десятый (49), одиннадцатый (50), двенадцатый (51) и тринадцатый (52) элементы ПАМЯТЬ подключены соответственно к девятому (45), десятому (46), одиннадцатому (47) и двенадцатому (48) элементам ИЛИ. Первый элемент ИЛИ (57) подключен к второму (26), третьему (27) и четвертому (28) элементам ПАМЯТЬ. Второй элемент ИЛИ (59) подключен к первому (25), третьему (27) и четвертому (28) элементам ПАМЯТЬ. Третий элемент ИЛИ (60) подключен к первому (25), второму (26) и четвертому (28) элементам ПАМЯТЬ. Четвертый элемент ИЛИ (61) подключен к первому (25), второму (26) и третьему (27) элементам ПАМЯТЬ. Выходы первого (57), второго (59), третьего (60) и четвертого (61) элементов ИЛИ подключены соответственно к инверсному входу второго (29), третьего (30), четвертого (31) и пятого (32) элементов И с инверсным входом. Вход девятого элемента ПАМЯТЬ (62) подключен к выходу первого элемента И (58), а выход - к пятому реле времени (63). Шестой (53), седьмой (54), восьмой (55) и девятый (56)элементы И с инверсным входом одним прямым входом подключены к пятому реле времени (63), другим прямым входом - соответственно к второму (29), третьему (30), четвертому (31) и пятому (32) элементам И с инверсным входом, а инверсным входом - к десятому (49), одиннадцатому (50), двенадцатому (51) и тринадцатому (52) элементам ПАМЯТЬ, а выходами - соответственно к пятому (13), шестому (14), седьмому (15) и восьмому (16) элементам ИЛИ.
В заявляемом устройстве защиты четырех параллельных линий, в отличие от прототипа, в качестве датчиков тока используются не металлоемкие измерительные трансформаторы тока, а герконы.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.
На фиг. 2 представлена структурная схема блока определения поврежденной линии.
Устройство для защиты четырех параллельных линий содержит герконы 1, 2, 3, установленные под токопроводами фаз А, В, С первой линии, герконы 4, 5, 6, установленные под токопроводами фаз А, В, С второй линии, герконы 7, 8, 9, установленные под токопроводами фаз А, В, С третьей линии, герконы 10, 11, 12, установленные под токопроводами фаз А, В, С четвертой линии. К контактам герконов 1, 4, 7, 10 подключен первый блок определения поврежденной линии 13 (ОПЛ1). К контактам герконов 2, 5, 8, 11 подключен второй блок определения поврежденной линии 14 (ОПЛ2). К контактам герконов 3, 6, 9, 12 подключен третий блок определения поврежденной линии 15 (ОПЛ3). Выходы первого 13 (ОПЛ1), второго 14 (ОПЛ2), третьего 15 (ОПЛ3) блоков определения поврежденной линии подключены к элементам ИЛИ 16 (ИЛИ1), ИЛИ 17 (ИЛИ2), 18 (ИЛИ3), 19 (ИЛИ4). К выходу элемента ИЛИ 16 (ИЛИ1) подключены инверсный вход элемента И 20 (И1) с одним инверсным входом, элементы ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1), 22 (ИЛИ-НЕ2). К выходу элемента ИЛИ 17 (ИЛИ2) подключены прямой вход элемента И 20 (И1) с одним инверсным входом, элементы ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1), 22 (ИЛИ-НЕ2). К выходу элемента ИЛИ 18 (ИЛИ3) подключены элемент 22 (ИЛИ-НЕ2), элемент И 23 (И2), другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1). К выходу элемента ИЛИ 19 (ИЛИ4) подключен элемент И 24 (И3), другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 22 (ИЛИ-НЕ2). Выходы элементов ИЛИ 16 (ИЛИ1), И 20 (И1), 23 (И2), 24 (И3) подключены к катушкам отключения выключателей соответственно первой, второй, третьей, четвертой линий. Блоки 13 (ОПЛ1), 14 (ОПЛ2) и 15 (ОПЛ3) определения поврежденной линии выполнены одинаково. Например, блок 13 (ОПЛ1) определения поврежденной линии содержит элементы ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 27 (П3) и 28 (П4), выходы которых являются входами блока 13 (ОПЛ1) определения поврежденной линии подключены к контактам герконов 1, 4, 7, 10. Элементы И 29 (И4), 30 (И5), 31 (И6), 32 (И7) с одним инверсным входом подключены прямым входом к элементам ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 27 (П3), 28 (П4), а выходом - к реле времени 33 (РВ1), 34 (РВ2), 35 (РВ3), 36 (РВ4). Элементы ПАМЯТЬ 37 (П5), 38 (П6), 39 (П7), 40 (П8) подключены соответственно к реле времени 33 (РВ1), 34 (РВ2), 35 (РВ3), 36 (РВ4), а выходами - к элементам И 41 (И8), 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11). Элемент ИЛИ 45 (ИЛИ5) подключен к элементам И 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11). Элемент ИЛИ 46 (ИЛИ6) подключен к элементам И 41 (И8), 43 (И10), 44 (И11). Элемент ИЛИ 47 (ИЛИ7) подключен к элементам И 41 (И8), 42 (И9), 44 (И11). Элемент ИЛИ 48 (ИЛИ8) подключен к элементам И 41 (И8), 42 (И9), 43 (И10). Выходы элементов ИЛИ 45 (ИЛИ5), 46 (ИЛИ6), 47 (ИЛИ7), 48 (ИЛИ8) подключены соответственно к элементам ПАМЯТЬ 49 (П9), 50 (П10), 51 (П11), 52 (П12), выходы которых подключены к инверсным входам элементов И 53 (И12), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15). Элемент ИЛИ 57 (ИЛИ9) подключен к элементам ПАМЯТЬ 26 (П2), 27 (П3), 28 (П4), а выходом - к инверсному входу элемента И 29 (И4) и входам элементов И 41 (И8), 58 (И 16). Элемент ИЛИ 59 (ИЛИ10) подключен к элементам ПАМЯТЬ 25 (П1), 27 (П3), 28 (П4), а выходом - к инверсному входу элемента И 30 (И5) и входам элементов И 42 (И9), 58 (И16). Элемент ИЛИ 60 (ИЛИ11) подключен к элементам ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 28 (П4), а выходом - к инверсному входу элемента И 31 (И6) и входам элементов И 43 (И10), 58 (И16). Элемент ИЛИ 61 (ИЛИ12) подключен к элементам ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 27 (П3), а выходом - к инверсному входу элемента И 32 (И7) и входам элементов И 44 (И11), 58 (И16). Элемент ПАМЯТЬ 62 (П13) подключен к элементу И 58 (И16), а выходом - к реле времени 63 (РВ5), выход которого подключен к прямому входу каждого из элементов И 53 (И12), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15) с инверсным входом, к другим прямым входам элементов И 53 (И12), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15) подключены выходы элементов И 29 (И4), 30 (И5), 31 (И6), 32 (И7). Выходы элементов И 53 (И12), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15), как и выходы элементов И 41 (И8), 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11), являясь выходами блока 13 (ОПЛ1), подключены соответственно к элементам ИЛИ 16 (ИЛИ1), ИЛИ 17 (ИЛИ2), 18 (ИЛИ2), 19 (ИЛИ4).
Аналогично соответствующие элементы ПАМЯТЬ блока 14 (ОПЛ2) определения поврежденной линии подключены к герконам 2, 5, 8, 11, а элементы И - к элементам ИЛИ 16 (ИЛИ1), ИЛИ 17 (ИЛИ2), 18 (ИЛИ3), 19 (ИЛИ4), соответствующие элементы ПАМЯТЬ блока 15 (ОПЛ3) определения повреждения подключены к герконам 3, 6, 9, 12, а элементы И - к элементам ИЛИ 16 (ИЛИ1), ИЛИ 17 (ИЛИ2), 18 (ИЛИ3), 19 (ИЛИ4).
В качестве герконов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 могут быть использованы герконы типа КЭМ-2. Первый 13 (ОПЛ1), второй 14 (ОПЛ2), третий 15 (ОПЛ3) блоки определения поврежденной линии, элементы ИЛИ 16 (ИЛИ1), 17 (ИЛИ2), 18 (ИЛИ3), 19 (ИЛИ4), 45 (ИЛИ5), 46 (ИЛИ6), 47 (ИЛИ7), 48 (ИЛИ8), 57 (ИЛИ9), 59 (ИЛИ10), 60 (ИЛИ11), 61 (ИЛИ12), элементы И 20 (И1), 23 (И2), 24 (И3), 29 (И4), 30 (И5), 31 (И6), 32 (И7), 41 (И8), 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11), 53 (И12), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15), 58 (И16), элементы ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ1), 22 (ИЛИ-НЕ2), элементы ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 27 (П3), 28 (П4), 37 (П5), 38 (П6), 39 (П7), 40 (П8), 49 (П9), 50 (П10), 51 (П11), 52 (П12), 62 (П13), реле времени 33 (РВ1), 34 (РВ2), 35 (РВ3), 36 (РВ4), 63 (РВ5) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53.
эт1
нб
нб
эт1
эт2
Устройство работает следующим образом. В режиме нагрузки токи в фазах линий недостаточны для срабатывания герконов 1-12, поэтому на выходах блоков 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3) определения поврежденной линии и элементов ИЛИ 13 (ИЛИ1), И 20 (И1), 23 (И2), 24 (И3) сигналов нет. Защита не срабатывает. При однофазном КЗ на одной из линий, например на первой на фазе А, герконы 1, 4, 7, 10 срабатывают, а 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12 - нет, так как они отстроены от токов в неповрежденных фазах. Поэтому на входы блока 22 (ОПЛ1) сигналы поступают и он срабатывает, выдавая сигнал на вход элемента ИЛИ 13 (ИЛИ1), а на входы блоков 23 (ОПЛ2) и 24 (ОПЛ3) - нет, и они не срабатывают. Рассмотрим работу блока 22 (ОПЛ1). Геркон 1 срабатывает раньше герконов 4, 7, 10, так ток в фазе А первой линии больше токов в одноименных фазах остальных линий, и выдает сигнал. Элемент ПАМЯТЬ 25 (П1) запоминает сигнал, поступивший от геркона 1, например на 0,01 с (позволяет исключить ложное срабатывание защиты на отключение неповрежденной линии при отпадании контактов герконов), и выдает его на входы элементов ИЛИ 55 (ИЛИ10), 56 (ИЛИ11), 57 (ИЛИ12) и элемента И 29 (И4), на инверсный вход которого сигнал от элемента ИЛИ 53 (ИЛИ9) не поступает, так как герконы 4, 7 или 10 еще не сработали. Элемент И 29 (И4) запускает реле времени 33 (РВ1), а элементы ИЛИ 55 (ИЛИ10), 56 (ИЛИ11), 57 (ИЛИ 12) запускают элемент И 58 (И16) и блокируют работу элементов И 30 (И5), 31 (И6), 32 (И7), поэтому нет сигналов и на выходах реле времени 34 (РВ2), 35 (РВ3), 36 (РВ4), элементов ПАМЯТЬ 38 (П6), 39 (П7), 40 (П8), И 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11), 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15). Реле времени 33 (РВ1) срабатывает и выдает сигнал на вход элемента ПАМЯТЬ 37 (П5), так как время до замыкания контактов одного из герконов 4, 7 или 10 больше заданного значения t, отстроенного от t (t - время между срабатываниями герконов, возникающее из-за влияния погрешностей, вызванных неточностью установки, расчетов и т.д. при внешних трехфазных КЗ). Элемент ПАМЯТЬ 37 (П5) записывает его, сохраняет в течение времени действия защиты, например 0,1 с, и выдает его на один из входов элемента И 41 (И8). После срабатывания герконов 4, 7 или 10 элемент ИЛИ 57 (ИЛИ9) выдает сигнал на инверсный вход элемента И 29 (И4) и входы элементов И 41 (И8) и 58 (И16). Поэтому реле времени 33 (РВ1) возвращается в исходное состояние, а элементы И 41 (И8), 58 (И16) выдают сигналы. С выхода элемента И 41 (И8) сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 46 (ИЛИ6), 47 (ИЛИ7), 48 (ИЛИ8), через которые он подается на входы элементов ПАМЯТЬ 50 (П10), 51 (П11), 52 (П12) (запоминают сигнал, например, на 0,3 с, что позволяет выдавать сигнал на инверсные входы элементов И 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15), пока не сработает защита с противоположной стороны и отключится соответствующий выключатель и пока не сработает предлагаемая защита, что обеспечивает надежное срабатывание защиты при каскадном отключении повреждений), и на вход элемента ИЛИ 13 (ИЛИ1). Элементы ПАМЯТЬ 50 (П10), 51 (П11), 52 (П12) выдают сигнал на инверсный вход элементов И 54 (И13), 55 (И14), 56 (И15), блокируя их работу. Элемент ИЛИ 13 (ИЛИ1) выдает сигнал на отключение выключателя первой линии и блокирует работу элементов И 20 (И1), ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ1), 22 (ИЛИ-НЕ2). При возникновении однофазного КЗ на фазе В срабатывает только блок 23 (ОПЛ2), а при КЗ на фазе С - блок 24 (ОПЛ3). При двухфазном или трех фазном КЗ, например на первой линии, срабатывают соответственно два из трех блоков 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3) (в зависимости от того между какими фазами КЗ) или все три блока 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3), запуская элемент ИЛИ 13 (ИЛИ1), который выдает сигнал на отключение выключателя первой линии и блокирует работу элементов И 20 (И1), ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ1), 22 (ИЛИ-НЕ2). При однофазном КЗ в зоне каскадного действия, например на первой линии, срабатывают только герконы 1, 4, 7, 10, при этом элементы И 41 (И8), 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11) сигналов не выдают, так как время между срабатываниями герконов не превышает заданной величины t, а элементы И 58 (И16) и ПАМЯТЬ 58 (П13) выдают, так как сработали герконы 1, 4, 7, 10, и запускают реле времени 59 (РВ5). После отключения выключателя первой линии с противоположной стороны геркон 1 продолжает срабатывать, а герконы 4, 7, 10 - нет, так как токи в фазах остальных линий уменьшаются. При этом элемент И 53 (И12) выдает сигнал, так как на его прямые входы поступили сигналы от элемента И 29 (И4) и реле времени 59 (РВ5) (истекло время выдержки t, например 0,3 с, отстраивается от времени, необходимого для срабатывания защиты с противоположной стороны и отключения соответствующего выключателя), а на инверсный вход от элемента ПАМЯТЬ 49 (П9) - нет. Срабатывает элемент ИЛИ 13 (ИЛИ1) и подает сигнал на отключение первой линии.
эт1
эт1
эт2
При отключенном состоянии одной из линий, например первой, герконы 1, 2, 3 не срабатывают во всех режимах. Поэтому элементы ПАМЯТЬ 25 (П1), 37 (П5), И 29 (И4), 41 (И8), 53 (И12), реле времени 33 (РВ1) и элемент ИЛИ 13 (ИЛИ1) сигналов не выдают. В режиме нагрузки герконы 4-12 не срабатывают. Защита не приходит в действие. При однофазном КЗ, например на второй линии на фазе А, герконы 4, 7, 10 срабатывают, а 5, 6, 8, 9, 11, 12 - нет, причем геркон 4 срабатывает раньше герконов 7, 10, так ток в фазе А второй линии больше токов в одноименных фазах остальных линий, и выдает сигнал. Элемент ПАМЯТЬ 26 (Ш) запоминает сигнал, поступивший от геркона 4 и выдает его на входы элементов ИЛИ 57 (ИЛИ9), 60 (ИЛИ11), 61 (ИЛИ12) и элемента И 30 (И5), на инверсный вход которого сигнал от элемента ИЛИ 59 (ИЛИ10) не поступает, так как герконы 7 или 10 еще не сработали. Элемент И 30 (И5) запускает реле времени 34 (РВ2), а элементы ИЛИ 57 (ИЛИ9), 60 (ИЛИ11), 61 (ИЛИ12) блокируют работу элементов И 29 (И4), 31 (И6), 32 (И7) и запускают элемент И 58 (И16). Реле времени 34 (РВ2) срабатывает и выдает сигнал на вход элемента ПАМЯТЬ 38 (П6), так как время до замыкания контактов одного из герконов 7 или 10 больше заданного значения t. Элемент ПАМЯТЬ 38 (П6) записывает его и выдает на один из входов элемента И 42 (И9). После срабатывания герконов 7 или 10 элемент ИЛИ 59 (ИЛИ10) выдает сигнал на инверсный вход элемента И 30 (И5) и входы элементов И 42 (И9), 58 (И16). Поэтому реле времени 34 (РВ2) возвращается в исходное состояние, а элементы И 42 (И9), 58 (И 16) выдают сигналы. С выхода элемента И 42 (И9) сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 45 (ИЛИ5), 47 (ИЛИ7), 48 (ИЛИ8), через которые он подается на входы элементов ПАМЯТЬ 49 (П9), 51 (ПИ), 52 (П12), и на вход элемента ИЛИ 14 (ИЛИ2). Элементы ПАМЯТЬ 49 (П9), 51 (П11), 52 (П12) выдают сигнал на инверсные входы элементов И 53 (И12), 55 (И14), 56 (И15), блокируя их. Элемент ИЛИ 14 (ИЛИ2) выдает сигнал на прямой вход элемента И 20 (И1) и элементов ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1), 22 (ИЛИ-НЕ2). При этом элемент И 20 (И1) выдает сигнал на отключение выключателя второй линии, так как на его инверсный вход сигнал от элемента ИЛИ 13 (ИЛИ1) не поступает. При двухфазном или трехфазном КЗ на второй линии срабатывают соответственно два из трех блоков 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3) (в зависимости от того между какими фазами КЗ) или все три блока 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3), запуская через элемент ИЛИ 14 (ИЛИ2) элемент И 20 (И1), который выдает сигнал на отключение выключателя второй линии. При однофазном КЗ в зоне каскадного действия, например на второй линии на фазе А, срабатывают только герконы 4, 7, 10, при этом элементы И 42 (И9), 43 (И10), 44 (И11) сигналов не выдают, так как время между срабатываниями герконов не превышает заданной величины t, а элементы И 58 (И16) и ПАМЯТЬ 58 (П13) выдают, так как сработали герконы 4, 7, 10, и запускают реле времени 59 (РВ5). После отключения выключателя второй линии с противоположной стороны геркон 4 продолжает срабатывать, а герконы 7, 10 - нет, так как токи в фазах остальных линий уменьшаются. При этом элемент И 54 (И13) выдает сигнал, так как на его прямые входы поступили сигналы от элемента И 30 (И5) и реле времени 59 (РВ5) (истекло время выдержки t), а на инверсный вход от элемента ПАМЯТЬ 50 (П10) - нет. Срабатывает элемент ИЛИ 14 (ИЛИ2) и подает сигнал на прямой вход элемента И 20 (И1), на инверсный вход которого сигнал от элемента ИЛИ 13 (ИЛИ1) не поступает. Поэтому элемент И 20 (И1) выдает сигнал на отключение второй линии.
эт1
эт1
эт2
При отключенном состоянии двух линий, например первой и второй, герконы 1-6 не срабатывают во всех режимах. Поэтому элементы И 29 (И4), 30 (И5), 41 (И8), 42 (И9), 53 (И12), 54 (И13), ПАМЯТЬ 25 (П1), 26 (П2), 37 (П5), 38 (П6), реле времени 33 (РВ1), 34 (РВ2) и элементы ИЛИ 13 (ИЛИ1), 14 (ИЛИ2) сигналов не выдают, а элемент ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1) - выдает. В режиме нагрузки герконы 7-12 не срабатывают. Защита не приходит в действие. При однофазном КЗ, например на третьей линии на фазе А, герконы 7, 10 срабатывают, а 8, 9, 11, 12 - нет, причем геркон 7 срабатывает раньше геркона 10, так ток в фазе А третьей линии больше тока в одноименной фазе четвертой линии, и выдает сигнал. Элемент ПАМЯТЬ 27 (П3) запоминает сигнал, поступивший от геркона 7, и выдает его на вход элементов ИЛИ 57 (ИЛИ9), 59 (ИЛИ10), 61 (ИЛИ12) и элемента И 31 (И6), на инверсный вход которого сигнал от элемента ИЛИ 60 (ИЛИ11) не поступает, так как геркон 10 еще не сработал. Элемент И 31 (И6) запускает реле времени 35 (РВ3), а элемент ИЛИ 61 (ИЛИ12) блокирует работу элемента И 32 (И7). Реле времени 35 (РВ3) срабатывает и выдает сигнал на вход элемента ПАМЯТЬ 39 (П7), так как время до замыкания контактов геркона 10 больше заданного значения t. Элемент ПАМЯТЬ 39 (П7) записывает его и выдает на один из входов элемента И 43 (И10). После срабатывания геркона 10 элемент ИЛИ 60 (ИЛИ11) выдает сигнал на инверсный вход элемента И 31 (И6) и входы элементов И 43 (И10), 58 (И16). Поэтому реле времени 35 (РВ3) возвращается в исходное состояние, а элементы И 43 (И10), 58 (И16) выдают сигналы. Причем с выхода элемента И 43 (И10) сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 45 (ИЛИ5), 46 (ИЛИ6), 48 (ИЛИ8), через которые он подается на входы элементов ПАМЯТЬ 49 (П9), 50 (П10), 52 (П12), и на вход элемента ИЛИ 15 (ИЛИ3). При этом элементы ПАМЯТЬ 49 (П9), 50 (П10), 52 (П12) выдают сигналы на инверсные входы элементов И 53 (И12), 54 (И13), 56 (И15), блокируя их работу, а элемент ИЛИ 15 (ИЛИ3) выдает сигнал на один из входов элемента И 23 (И2) и элемента ИЛИ-НЕ 22 (ИЛИ-НЕ2), причем на другой вход элемента И 23 (И2) подается сигнал от элемента ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1), поэтому он выдает сигнал на отключение выключателя третьей линии. При двухфазном или трехфазном КЗ, например на второй линии, срабатывают соответственно два из трех блоков 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3) (в зависимости от того между какими фазами КЗ) или все три блока 22 (ОПЛ1), 23 (ОПЛ2), 24 (ОПЛ3), запуская через элемент ИЛИ 15 (ИЛИ3) элемент И 23 (И2), на другой вход которого поступает сигнал от элемента ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ 1). В результате элемент И 23 (И2) выдает сигнал на отключение выключателя третьей линии. При однофазном КЗ в зоне каскадного действия, например на третьей линии на фазе А, срабатывают только герконы 7, 10, при этом элементы И 43 (И10), 44 (И11) сигналов не выдают, так как время между срабатываниями герконов не превышает заданной величины t, а элементы И 58 (И16) и ПАМЯТЬ 58 (П13) выдают, так как сработали герконы 7, 10, и запускают реле времени 59 (РВ5). После отключения выключателя третьей линии с противоположной стороны геркон 7 продолжает срабатывать, а геркон 10 - нет, так как ток в фазе А четвертой линий уменьшается. При этом элемент И 55 (И14) выдает сигнал, так как на его прямые входы поступили сигналы от элемента И 31 (И6) и реле времени 59 (РВ5) (истекло время выдержки t), а на инверсный вход от элемента ПАМЯТЬ 51 (П11) - нет. Срабатывает элемент ИЛИ 15 (ИЛИ3) и подает сигнал на вход элемента И 23 (И2), на другой вход которого поступает сигнал от элемента ИЛИ-НЕ 21 (ИЛИ-НЕ1). Поэтому элемент И 23 (И2) выдает сигнал на отключение третьей линии.
При двойных замыканиях на землю, например на первой линии на фазе А и на второй на фазе С, герконы 1 и 6 срабатывают раньше герконов 4, 7, 10 и 3, 9, 12 соответственно, так как токи в указанных фазах линий больше, чем в одноименных. Поэтому блок 22 (ОПЛ1) выдает сигнал на вход элемента ИЛИ 13 (ИЛИ1), а блок 24 (ОПЛ3) - на вход элемента ИЛИ 14 (ИЛИ2). При этом элемент ИЛИ 13 (ИЛИ1) выдает сигнал на отключение выключателя первой линии и на инверсный вход элемента И 20 (И1), блокируя работу защиты на отключение выключателя второй линии.
При повреждениях на четвертой линии и на других фазах первой, второй и третьей линий предложенное устройство работает аналогично.