RU2251187C2 - Device for protecting electrical installation against abnormal operation - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering; relay protective gear.

SUBSTANCE: proposed device has slave relay whose output contact is used for connection to logic controller circuit, dc voltage supply, switching device contact passing current from dc voltage supply, dc mains ground fault detecting circuit in the form of voltage divider whose common point is connected to first lead of alarm relay coil, and second lead is connected to grounding conductor; in addition it is provided with controlled current supply and voltage relay; input of controlled current supply is connected to second lead of switching device contact lead and first output, to first lead of slave relay coil; input of voltage relay is connected to first input of controlled current supply, its first output, to second input of controlled current supply, and second output, to second input of controlled current supply and to minus terminal of dc voltage supply.

EFFECT: enhanced operating reliability.

1 cl, 1 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к электротехнике, а именно к релейной защите.The claimed technical solution relates to electrical engineering, namely to relay protection.

Известны устройства для релейной защиты, включающие цепь логического реле-повторителя и резистора, соединенную с одной стороны непосредственно с полюсом питания и через кабели связи и контакты внешнего коммутационного аппарата с другим полюсом источника оперативного постоянного тока [1].Known devices for relay protection, including a logic relay-repeater and resistor circuit, connected on one side directly to the power pole and through communication cables and contacts of an external switching device to the other pole of the operational direct current source [1].

Ложное срабатывание реле-повторителя при замыкании на землю жилы контрольного кабеля предотвращается выбором напряжения срабатывания реле-повторителя с помощью последовательно включенного резистора в пределах от 70% до 80% от номинального напряжения источника оперативного постоянного тока. Недостатком данного устройства является отсутствие сигнализации повреждения изоляции цепи реле, а также довольно жесткие ограничительные условия по напряжению срабатывания.False triggering of the repeater relay when the control cable core is shorted to the ground is prevented by selecting the triggering voltage of the repeater relay using a series-connected resistor in the range from 70% to 80% of the rated voltage of the operational direct current source. The disadvantage of this device is the lack of signaling damage to the insulation of the relay circuit, as well as rather stringent limiting conditions for the operation voltage.

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство для выявления утечек тока в оперативных цепях постоянного тока [2], взятое в качестве прототипа.Closest to the claimed solution is a device for detecting current leaks in the operational DC circuits [2], taken as a prototype.

Данное устройство принципиально отстроено от ложных срабатываний при возникновении замыканий на землю в приемных цепях оперативного постоянного тока с одновременным обеспечением сигнализации повреждения изоляции цепи реле-повторителей. Указанное достигается выбором напряжения срабатывания реле-повторителей, а также введением дополнительных элементов (диодов, реле, резисторов) для сигнализации замыкания на землю в определенной группе приемных цепей.This device is fundamentally detuned from false alarms in the event of earth faults in the receiving DC direct current circuits while providing an alarm for insulation damage of the repeater relay circuit. This is achieved by selecting the operating voltage of the relay repeaters, as well as by introducing additional elements (diodes, relays, resistors) for signaling an earth fault in a certain group of receiving circuits.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность, обусловленная необходимостью гальванического соединения различных групп сигнальных реле-повторителей, невозможностью точного диагностирования поврежденной цепи реле-повторителя, а также значительным потреблением постоянного тока в режиме наличия входных сигналов, вследствие необходимости длительного обеспечения значительного тока для срабатывания схемы общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока.The disadvantage of the prototype is the lack of reliability due to the need for galvanic connection of various groups of signal repeaters, the inability to accurately diagnose a damaged relay-repeater circuit, as well as the significant consumption of direct current in the presence of input signals, due to the need for long-term supply of significant current for the operation of the isolation monitoring circuit DC networks.

Технический результат заявляемого решения - повышение надежности функционирования путем отстройки от режима повреждения изоляции цепей оперативного тока, поэлементного диагностирования, автоматического контроля исправности изоляции приемных цепей оперативного тока.The technical result of the proposed solution is to increase the reliability of operation by detuning from the mode of damage to the insulation of the operational current circuits, element-by-unit diagnosis, automatic monitoring of the operability of the insulation of the receiving circuits of the operating current.

Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты электроустановки от анормального режима работы, содержащее реле-повторитель, выходной контакт которого предназначен для подключения к схеме логического контроллера, источник постоянного напряжения, контакт коммутационного аппарата, через который протекает ток от источника постоянного напряжения, схему общественного контроля изоляции сети постоянного тока, представляющую собой делитель напряжения, к общей точке которого подключен первый вывод обмотки реле сигнализации, второй вывод которого подключен к заземлителю, дополнительно введены управляемый источник тока, реле напряжения, причем первый вход управляемого источника тока подключен к второму выводу контакта коммутационного аппарата, а первый выход - к первому выводу обмотки реле-повторителя, вход реле напряжения подключен к первому входу управляемого источника тока, первый выход реле напряжения - ко второму входу управляемого источника тока, а его второй выход соединен со вторым выходом управляемого источника тока и подключен к “минусу” источника постоянного напряжения.The technical result is achieved by the fact that in the device for protecting the electrical installation from abnormal operation, containing a repeater relay, the output contact of which is designed to connect to a logic controller circuit, a constant voltage source, a contact of a switching device through which current flows from a constant voltage source, a circuit public control of the isolation of the DC network, which is a voltage divider, to the common point of which is connected the first output of the alarm relay coil the second output of which is connected to the ground electrode, a controlled current source and voltage relay are additionally introduced, the first input of the controlled current source being connected to the second terminal of the switching device contact, and the first output to the first terminal of the repeater relay, the voltage relay input is connected to the first the input of the controlled current source, the first output of the voltage relay to the second input of the controlled current source, and its second output is connected to the second output of the controlled current source and connected to the “minus” source chnika DC.

Сущность заявляемого решения заключается в том, что за счет введения в устройство управляемого источника тока, реле напряжения и оригинального их подключения обеспечивается определение и сигнализация анормального режима работы при замыкании на землю жил контрольного кабеля, которые предназначены для подключения на входы устройств релейной защиты, имеющие значительное (более 50 кОм) входное сопротивление, при этом обеспечивается минимальное допустимое значение тока через контакт коммутационного аппарата, что повышает надежность функционирования системы релейной защиты в целом.The essence of the proposed solution lies in the fact that by introducing into the device a controlled current source, voltage relay and their original connection, the detection and signaling of the abnormal mode of operation when the control cable leads are shorted to ground, which are designed to connect to the inputs of relay protection devices, which have a significant (more than 50 kOhm) input resistance, while ensuring the minimum permissible current value through the contact of the switching device, which increases the reliability of the function ionirovaniya relaying system as a whole.

На чертеже приведена структурная схема заявляемого устройства, где приняты следующие обозначения:The drawing shows a structural diagram of the inventive device, where the following notation:

1 - контакт коммутационного аппарата;1 - contact switching device;

2 - управляемый источник тока;2 - controlled current source;

3 - реле-повторитель;3 - repeater relay;

4 - реле напряжения;4 - voltage relay;

5, 6 - резисторы делителя напряжения5, 6 - voltage divider resistors

7 - реле сигнализации;7 - alarm relay;

8, 9 - контакты;8, 9 - contacts;

10 - делитель напряжения;10 - voltage divider;

11 - схема общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока.11 is a diagram of a station-wide insulation monitoring of a DC network.

Устройство (см.чертеж) состоит из контакта коммутационного аппарата 1, второй вывод которого подключен к первому входу управляемого источника тока 2, а первый выход управляемого источника тока 2 - к выводу реле-повторителя 3. Вход реле напряжения 4 включен между источником тока и контактом коммутационного аппарата. Первый выход реле напряжения соединен с управляющим вторым входом источника тока, а вторые выходы реле напряжения 4 и управляемого источника тока 2 - с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения.The device (see drawing) consists of the contact of the switching device 1, the second output of which is connected to the first input of the controlled current source 2, and the first output of the controlled current source 2 is connected to the output of the repeater 3. The input of the voltage relay 4 is connected between the current source and the contact switching apparatus. The first output of the voltage relay is connected to the control second input of the current source, and the second outputs of the voltage relay 4 and the controlled current source 2 are connected to the negative pole of the DC voltage source.

В устройстве содержится также схема общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока 11, представляющая собой делитель напряжения 10 из двух резисторов 5 и 6, к средней точке которых подключено реле сигнализации 7, вторым выводом соединенное с клеммой для подключения заземлителя. Контакт 8 реле-повторителя 3 подключен к схеме логического контроллера. Контакт 9 общестанционного реле сигнализации 7 используется в общестанционной схеме сигнализации неисправности изоляции сети постоянного тока.The device also contains a circuit for the general monitoring of the insulation of the DC network 11, which is a voltage divider 10 of two resistors 5 and 6, to the midpoint of which an alarm relay 7 is connected, connected to the ground terminal for a second terminal. Pin 8 of the relay repeater 3 is connected to the logic controller circuit. Pin 9 of the station-wide alarm relay 7 is used in the station-wide signaling circuit for a fault in the DC insulation.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

В случае отсутствия замыкания на землю в сети оперативного постоянного тока при замыкании контакта 1 коммутационного аппарата управляемым источником тока 2 обеспечивается необходимый минимальный ток для пробоя оксидной пленки и надежной работы контакта. Значение тока является достаточным для длительного срабатывания реле-повторителя 3 и устанавливается посредством реле напряжения 4, выход которого управляет источником тока. По истечению определенного времени величина тока через контакт снижается для уменьшения потребления от источника питания (аккумуляторной батареи).In the absence of an earth fault in the operational direct current network when the contact 1 of the switching device is closed, the controlled current source 2 provides the necessary minimum current for the breakdown of the oxide film and reliable operation of the contact. The current value is sufficient for long-term operation of the repeater relay 3 and is set by means of a voltage relay 4, the output of which controls the current source. After a certain time, the current through the contact decreases to reduce consumption from the power source (battery).

В случае замыкания на землю между контактом 1 и управляемым источником тока 2 ко входу реле напряжения 4 прикладывается не полное рабочее напряжение, а только часть его. Реле напряжения 4 срабатывает и воздействует на управляемый источник тока, выходной ток которого становится достаточным для срабатывания схемы общестанционного контроля изоляции сети постоянного тока, но недостаточным для длительного срабатывания реле-повторителя 3. Реле переходит в режим импульсного срабатывания, фиксируя возникшее место замыкания на землю.In the event of an earth fault between terminal 1 and the controlled current source 2, not the full operating voltage is applied to the input of voltage relay 4, but only part of it. The voltage relay 4 is activated and acts on a controlled current source, the output current of which becomes sufficient for the operation of the general station control circuit isolation of the DC network, but insufficient for the long-term operation of the repeater relay 3. The relay switches to the pulse operation mode, fixing the occurrence of a ground fault.

Реле сигнализации 7 своим контактом 9 подает сигнал дежурному персоналу о неисправности в сети постоянного оперативного тока, предотвращая длительную работу электроустановки с анормальным режимом работы.The alarm relay 7 with its contact 9 gives a signal to the personnel on duty about a malfunction in the direct current current network, preventing the long-term operation of the electrical installation with an abnormal operating mode.

Источники информацииSources of information

1. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем. Электротехническая часть. М., “Энергия”, 1981.1. Collection of guidelines for the operation of energy systems. Electrical part. M., "Energy", 1981.

2. “Устройство для выявления утечек тока в оперативных цепях постоянного тока”. Описание изобретения к авторскому свидетельству. SU №1464238.2. “Device for detecting current leaks in operational DC circuits”. Description of invention to copyright certificate. SU No. 1464238.

Claims (1)

Устройство для защиты электроустановки от анормального режима работы, содержащее реле-повторитель, выходной контакт которого предназначен для подключения к схеме логического контроллера, источник постоянного напряжения, контакт коммутационного аппарата, через который протекает ток от источника постоянного напряжения, схему общественного контроля изоляции сети постоянного тока, представляющую собой делитель напряжения, к общей точке которого подключен первый вывод обмотки реле сигнализации, второй вывод которого подключен к заземлителю, отличающееся тем, что в него дополнительно введены управляемый источник тока, реле напряжения, причем первый вход управляемого источника тока подключен к второму выводу контакта коммутационного аппарата, а первый выход - к первому выводу обмотки реле-повторителя, вход реле напряжения подключен к первому входу управляемого источника тока, первый выход реле напряжения - ко второму входу управляемого источника тока, а его второй выход соединен со вторым выходом управляемого источника тока и подключен к “минусу” источника постоянного напряжения.A device for protecting an electrical installation from an abnormal mode of operation, comprising a repeater relay, the output contact of which is intended to be connected to a logic controller circuit, a constant voltage source, a contact of a switching device through which current flows from a constant voltage source, a public control circuit for isolating the direct current network, representing a voltage divider, to the common point of which is connected the first output of the alarm relay coil, the second output of which is connected to ground An amplifier, characterized in that a controlled current source, a voltage relay, are additionally introduced into it, the first input of a controlled current source being connected to the second terminal output of the switching device, and the first output being connected to the first terminal of the repeater relay winding, the voltage relay input is connected to the first input controlled current source, the first output of the voltage relay to the second input of the controlled current source, and its second output is connected to the second output of the controlled current source and is connected to the “minus” of the source on voltage.