SU1043778A1 - Device for current protection of sectionalized bus system - Google Patents

Abstract

УСТРО-ЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕКЦИОНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ШИН содержащее трансформаторы тока в цепи каждого из присоединений шин, датчики тока питающего присоединени , датчики тока каждого из питаемых присоединений , первый максиселектор, первый и второй измерительные блоки, логический блок, включающий элемент ИЛИ, и отключающий блок, выход трансформаторов тока питающего и какого из питае и1ых присоединений подключены к входу соответствующего датчика то- ка, выход датчика тока каждого из питаемых присоединений подключен к соответствующему входу первого максиселектора , к выходу которого подключен вход первого измерительного блЬка , выхо |-логического блока подключен к входу отключающего блока, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  устойчивости его функционировани  путем увеличени  чувствительности, в него введены миниселектор, второй максиселектор, третий измерительный блок и датчик тока секционного выключател , вход которого подключен к выходу трансформатрра тока секционного выключател , первый выход - к первому входу миниселектора, а второй выход к первому входу втюрого максиселектора , первый выход датчика тока питающего присоединени  подключен к первому входу второго максиселектора ,а второй его выход - к второму входу миниселектора, выходы второго (Л С максиселектора и миниселектора подключены соответственно к входу второго измерительного блока и входу третьего измерительного блока, логит С ческий блок дополнительно включает s элемент ЗАПРЕТ, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и третьего измерительных блоков, ра.эрешаю4 щий вход элемента ЗАПРЕТ - к выходу со второго измерительного блока, выход элемента ИЛИ w к запрещающему входу М si элемента ЗАПРЕТ, а выход элемента ЗАПРЕТ  вл етс  выходом логического блока. 00DEVICE FOR CURRENT PROTECTION OF A SECTIONAL TIRE SYSTEM containing current transformers in the circuit of each of the bus connections, current sensors of the supply connection, current sensors of each of the fed connections, first max detector, first and second measuring units, logic unit including the OR element, and disconnecting unit , the output of the current transformers of the power supply and which of the power supplies are connected to the input of the corresponding current sensor, the output of the current sensor of each power supply is connected to the corresponding the primary input of the first max-selector, to the output of which the input of the first measuring unit is connected, the output | -logical unit is connected to the input of the disconnecting unit, so that, in order to increase the stability of its operation by increasing the sensitivity, A mini selector, a second max selector, a third measuring unit and a current switch for a sectional switch, the input of which is connected to the output of the current transformer of a sectional switch, the first output to the first input of the mini selector, and the second the output to the first input of the vts max detector, the first output of the current supply sensor is connected to the first input of the second max selector, and its second output to the second input of the mini selector, the outputs of the second (L C max detector and mini selector are connected respectively to the input of the second measuring unit and the input of the third measuring unit , logit Cesc block additionally includes s BANE element, the first and second inputs of the OR element are connected to the outputs of the first and third measuring blocks, respectively. 4 conductive element inverted input - to the output of the second measuring unit, an output of OR w prohibiting entry to the inverted input element M si, and the inverted output of the element is the output logic block. 00

Description

Изобретение относитс  к релейной защите элементов электрических систе и может быть использовано,, например в качестве быстродействующей защиты шин 6-10 кВ подстанций и распределительных пунктов с двум  секци ми .шин, в нормальном режиме работающими раздельно, ... .Известны защиты сборных.шин, выполненные в виде токовых и дистанционных защит, устанавливаемых на питающем присоединении I. Недостатком таких устройств  вл етс  отключение коротких замыканий на шинах с большой -выдержкой времени На.иболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  токовой защиты шин, обеспечивающее отключение коротких замыканий (на шинах) без выдержки времени. Это устройство состоит из подключенных к трансформаторам тока присоединений преобраз вателей тока в напр жение, выпр мителей ,- входы которых подключены к вых-одам преобразователей, реагирующего элемента напр жени , двух токо вых элементов. Первый токовый элемент подключен одним из. выхо .дов выпр мител  питающего присоединени  и одним из входов реагирующег элемента.напр жени . Второй токовый элемент подключен между тем же входом реагирующего элемента напр жени  и общей точкой выпр мителей питаемых присоединений. Второй вход реагирующего, элемента напр жени  подключен к второй точке объединени выходов выпр мителей питаемых .присоединений и второго выхода выпр -, мител  питающего присоединени . Выходы второго токового элемента через логический элемент НЕ, а выходы первого токового элемента и реагиру щего элемента напр жени  непосредст венно, через последовательно соединенные первый логический элемент. И и,, логический элемент ИЛИ., подключены к выходному элементу. Выход ре гирующего элемента напр жени  ч.ерез . элемент времени .и выходы второго то кового элемента непосредственно, чер последовательно соединенные второй логи 1еский элемент И и упом нутый логический элемент ИЛИ, также под .ключены к выходному элементу 2 ,Недостатком -известного устройства  вл е-тс  то,- что при-использоваНИИ его дл  защиты секционировааной системы шин преобразователь тока в напр жение питающего присоединени  должен включатьс  на сумму токов питающего присоединени  и секционного выключател . При этом дл  обеспечени  несрабатывани  устройстIва в случае короткого замыкани  на смежной секции шин или на питаемом присоединении этой секции в режиме, . когда ее питание осуществл етс  от данной секции через секционный выключатель , ток срабатывани  устройства должен выбиратьс  по условию отстройки от токов небаланса при этих коротких замыкани х, что часто ограничивает чувствительность защиты, Целью изобретени   вл етс  повышение УСТОЙЧИВОСТИ функционировани  устройства, I . . Поставленна  цель достигаетс  |Тем, .что в устройство дл  токовой защиты секционированной системы шин,, содержащее трансформаторы тока в цепи каждого из присоединений шин, датчики тока питающего присоединени , датчики тока каждого из питаемых присоединений , первый максиселектор,перйый -м второй измеритель)ые блоки,логический блок, включающий .элемент ИЛИ, и отключающий блок, выход трансформаторов тока питающего и каждого из питаемых присоединений подключены к входу соответствующего датчика тока, выход датчика тока каждого из питаемых присоединений подключен к соответствующему входу первого максиселектора, к выходу которого hoдключeн вход пер-вого измерительного блока, выход логического блока подключен к входу отключающего блока, введены миниселектор , второй максиселе:ктор, третий изгмерительный блок и--датчик тока сек-, .ционного в.ыключател , вход которого подключен к выходу трансформатора тока секционного выкл зчател , первый выход - к первому входу миниселектора , а второй выход - к первому входу второто максиселектора, первый выход датчика тока питающего прис.редйнени  подключен к первому входу второго максиселектора, а второй его выход - к второму входу миниселектора , выходы второго максиселектора и миниселектора псдклю.чены qoOTBeTCTbeHHo к входу второго измерительного 0лока и входу третье- . го измерительного .блока, логический блок дополнительно включает элемент ЗАПРЕТ, г(ервый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и третьего измери-. тельных блоков, разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ - к выходу второго измерительного блока, выход элемента ИЛИ - к запрещающему входу эле-: мента ЗАПРЕТ, а выход элемента ЗАПРЕТ  вл етс  выходом логического блока,-На чертеже предста влены схема сети и структурна  схема устройства, . Электрическа  сеть содержит секцию 1 шин, смежную секцию 2 шин, питающие присоединени  защищаемой 3 и смежной 4 секций шин, источники 5 и б питани  защищаемой и. смежной секций шин, выключатели 7 и 8 питающих присоединений защищаемой и смежной секций шин, секционный выключатель 9, питаемые пр исоединени 10 защищаемой секции шин, выключа-- тели 11 питаемых присоединений -. защищаемой секции шин, трансформаторы 12 тока. . , Устройство дл  токовой защиты шинСОСТОИТ из датчика 13 тока питаю щего присоединени , датчика 14 тока секционного выключател , выходы которйх соединены с входами элемен-: та 15 выделени  максимального сигнала (максиселектора) и элемента 16 вы делени  минимального .сигнала (миниселектора ), датчиков 17 тока питаемых: присоединений, выходы которых соединены с входами максиселектора 1 Выход второго максиселектора 15 соединен с входом второго измерительного блока 19, выход которого подключе к первому входу элемента ИЛИ логичес кого блока 20,Выход мйниселектора 1 соединен с входом третьего измерительного блока 21, выход которого , подключен к второму входу элемента ИЛИ логического блока 20. ВыхОд пёр .вого максиселектора 18 соединен .с входом первого изме.рительного элемен та 22, выход которого подключен к входу элемента ЗАПРЕТ логического блока 20, выход которого подключен к входу отключающего блока 23. Устройство работает следующим .образом. . В нормальном режиме секционный выключатель 9 отключен и питание защищаемой секции 1 шин осуществл етс  от источника 5. .При коротком замыкании на шинах по питающему присоединению протекает ток повреждени , по питаемым присоединени м - токи нагрузки, которые значительно меньше тока короткого замыкани , а через секционный выключатель ток не протекает. Значение информационного параметра сигнала на выходе датчика тока пропорционально значению входного тока. Поэтому значение информационного параметра выходного си-гнала датчика 13 тока соответствует току короткого замыкани , значение инфрр) Мационного параметра выходного сигнала датчика 14 тока равно нулю, а значени  информационного параметра выходных сигналов датчиков 1(7 тока соответствуют токам нагрузки. Выходные сигналы датчиков 13 и . 14 тока поступают на входы ма:ксисвлектора 15 и мйниселектора 16,а датчиков 17 тока - на входы максиселектора 18.Значение информационного парамфтра выходного сигнала максиселектора равно наибольшему из значений информационных параметров сигналов на его входах. Поэтому значение информацион ного параметра сигнала на выходе. максиселектора 15 соответствует току короткого замыкани / а значение информационного параметра сигнала на выходе максиселектора 18 соотве .тствует. току нагрузки наиболее нагруженного присоединени . Значение информационного параметра сигнала на выходе мйниселектора равно наименьшему из значений, информационных параметров - сигналов на его входах. Поэтому значение информационного параметра сигнала на выходе минисел.ектора 16 равно нулю. Параметры срабатывани  измерительных блоков 19 и 21 выбираютс  по условию отстройки от токов, нагрузки секции шин, а измерительного блока 22 - по условию отстройки от тока нагрузки отдельного питаемого при- соединени . Поэтому измерительный элемент 19 Срабатывает, а измерительные блоки 21 и 22 не срабатывают Логический блок 20 выполнен таким образом, что на его выход)3 по вл етс сигнал , и устройство действует на отключение вык-лючател  питающего присоединени  и секционного выключател , если измерительный блок 19 срабатывает,, а измерительные блоки 21и 22 не срабатывают. При коротких замыкани х на шинах это условие выполн етс  и устройство действует на отключение выклю- чател . При корсутком замыкании на питаемом присоединении ток повреждени  протекает и через питающее и через повреждённое питаемое присоединение. Поэтому на выходе датчика 17 тока поврежденного питаемого присоединени  имеетс  сигнал, значение информационного параметра которого про порциона.Льно. току короткого замыкани . Этот сигнал по вл етс  на выходе максиселектора 18 .и измерительный блок 22 срабатывает. Срабатывание измерительного 22 исключает возможность по вле|ни  сигнала на выходе логического , блока 20 и. Следовательно, действи  устройства на-отключение выключателей . . . При отключении питающего присоединени  защищаемой секции шин включаетс  секционный выключатель 9 и питание секции 1 осуществл етс  от смежной секции 2 шин. В этом случае при коротких замыкани х на шинах и на питаемых присоединени х устройство действует аналогичным образом . Отличие состоит лишь , что сигнал, значение информационного параметра которого соответствует току псшреждени , поступает от датчика 14 тока секционного 1выключател , а сигнал, значениеинформацион ного параметра которого равнонулю, от датчика 13 тока питающего присоединени .The invention relates to relay protection of elements of electrical systems and can be used, for example, as a fast-acting tire protection for 6-10 kV substations and distribution points with two sections. Bus, normally operating separately, .... , made in the form of current and distance protection installed on the power supply I. The disadvantage of such devices is the disconnection of short circuits on tires with a large time delay. The closest to the invention is the structure GUSTs for overcurrent protection of tires providing short-circuit disconnection (busbar) without delay. This device consists of current-voltage converters, voltage rectifiers connected to current transformers, rectifiers, whose inputs are connected to the output of the converters, a reacting voltage element, and two current elements. The first current element is connected by one of. The output of the rectifier of the supply connection and one of the inputs of the reacting element. Voltage. The second current element is connected between the same input of the reacting voltage element and the common point of the rectifiers of the powered connections. The second input of the reacting voltage element is connected to the second point of the unification of the outputs of the rectifiers of the powered connections and the second output of the rectifier, the supply connection of the connection. The outputs of the second current element are through the logical element NOT, and the outputs of the first current element and the reacting voltage element are directly through the serially connected first logic element. And and, the logical element OR., Are connected to the output element. The output of the voltage regulating element, c. the time element and the outputs of the second current element directly, in series with the second log of the 1st hex element AND and the logical element OR, are also connected to the output element 2, the disadvantage of the known device, is that In order to protect a partitioned busbar system, the current-to-voltage converter supply voltage must be switched on by the sum of the currents of the power supply and the sectional switch. In this case, to ensure the failure of the device in the event of a short circuit on the adjacent section of tires or on the powered connection of this section in the mode,. when its power is supplied from this section through a sectional switch, the device operating current must be chosen according to the condition of detuning from unbalance currents during these short circuits, which often limits the sensitivity of protection. The purpose of the invention is to increase the device STABILITY, I. . The goal is achieved by ordering a device for current protection of a partitioned busbar system, containing current transformers in the circuit of each busbar connections, current sensors for the power supply connection, current sensors for each of the powered connections, the first max detector, the first second meter blocks, logic block, including OR element, and disconnecting block, output of current transformers of power supply and each of powered connections are connected to the input of the corresponding current sensor, output of current sensor of each of powered The x connections are connected to the corresponding input of the first max detector, to the output of which the input of the first measuring unit is connected, the output of the logic unit is connected to the input of the disconnecting unit, the mini selector is entered, the second maxisele: ktor, the third measuring unit and the section current sensor. The on / off switch, the input of which is connected to the output of the current transformer of the sectional off switch, the first output to the first input of the mini selector, and the second output to the first input of the second max detector, the first output of the current sensor of the supply pr. The network is connected to the first input of the second max detector, and its second output is connected to the second input of the mini selector, the outputs of the second max selector and the mini selector PSD. qoOTBeTCTbeHHo to the input of the second 0k meter and the third input. first measuring unit. The logical unit additionally includes a BANE element, g (the first and second inputs of the OR element are connected to the outputs of the first and third measuring blocks, respectively, allowing the input of the BAN element to the output of the second measuring unit, the output of the OR element to the inhibitory The input of the element is BANKS, and the output of the element BANNER is the output of the logic unit, the drawing shows the network diagram and structural diagram of the device, the electrical network contains a bus section 1, an adjacent bus section 2 that feeds Protected 3 and adjacent 4 bus sections, sources 5 and b of the power supply of the protected and adjacent bus sections, switches 7 and 8 of the supply connections of the protected and adjacent bus sections, section switch 9, powered by connections 10 of the bus section to be protected, switches 11 powered connections - protected busbar section, current transformers 12., Device for busbar current protection from current sensor 13 of power supply terminal, sectional switch current sensor 14, outputs which are connected to the inputs of the maximum signal extraction element 15 (m axial selector) and element 16 for extracting the minimum signal (mini selector); current sensors 17 are powered: connections whose outputs are connected to the inputs of the max. selector 1 The output of the second max. selector 15 is connected to the input of the second measuring unit 19, the output of which is connected to the first input of the element OR logical unit 20, the output of the miniselector 1 is connected to the input of the third measuring unit 21, the output of which is connected to the second input of the OR element of the logical unit 20. The output of the first maximal selector 18 is connected to the input of the first measured The element 22, the output of which is connected to the input of the BANCH element of the logic unit 20, the output of which is connected to the input of the shutdown unit 23. The device operates as follows. . In the normal mode, the sectional switch 9 is disconnected and the busbar section 1 is powered from the source 5.. In a short circuit, a fault current flows through the supply connection, and a load current, which is significantly less than the short circuit current, flows through the supply connections. the circuit breaker does not leak. The value of the information parameter of the signal at the output of the current sensor is proportional to the value of the input current. Therefore, the value of the information parameter of the output signal of the current sensor 13 corresponds to a short circuit current, the value of the infrared parameter of the output signal of the current sensor 14 is zero, and the values of the information parameter of the output signals of sensors 1 (7 current correspond to the load currents. The output signals of the sensors 13 and. 14 currents are fed to the inputs of the m: sensor assembly 15 and the high selector 16, and the sensors of the current 17 to the inputs of the max detector 18. The value of the information parameter of the output signal of the max detector is equal to the largest of Therefore, the value of the information parameter of the signal at the output of the max-selector 15 corresponds to the short circuit current / and the value of the information parameter of the signal at the output of the max-selector 18 corresponds to the load current of the most loaded connection. equal to the smallest of values, information parameters - signals at its inputs. Therefore, the value of the information parameter of the signal at the output of the mini-selector 16 is zero. The response parameters of the measuring units 19 and 21 are selected according to the condition of detuning from currents, the load of the busbar section, and the measuring unit 22 - according to the condition of detuning from the load current of an individual powered attachment. Therefore, the measuring element 19 is triggered, and the measuring blocks 21 and 22 do not operate. Logic block 20 is designed so that its output 3) a signal appears, and the device acts to turn off the power supply switch and section switch, if measuring unit 19 is triggered, and the measuring blocks 21 and 22 do not work. In case of short circuits on the tires, this condition is fulfilled and the device acts to turn off the switch. With a short circuit at the powered connection, the fault current flows through both the supply and the damaged supply connection. Therefore, at the output of the sensor 17 of the current of the damaged feed connection, there is a signal, the value of the information parameter of which is proportional. short circuit current. This signal appears at the output of the max selector 18. And the measuring unit 22 is triggered. The operation of the measuring 22 eliminates the possibility of a signal at the output of the logic unit, block 20 and. Consequently, the device acts on-off switches. . . When the supply connection of the protected busbar section is disconnected, the sectional switch 9 is turned on and section 1 is powered from the adjacent busbar section 2. In this case, during short circuits on the tires and on the powered connections, the device acts in the same way. The only difference is that the signal, the value of the information parameter of which corresponds to the psi damages current, comes from the sensor 14 of the sectional 1 switch, and the signal, the value of the information parameter of which is equal to, from the sensor 13 of the current of the supply connection.

При отключении питающего присоединени  смежной секции шин включаетс  секционный выключатель, и питание смежной секции осуществл етс  -от шин, защищаемой предлагаемым устройством.When the supply connection of the adjacent busbar section is disconnected, a sectional switch is turned on, and the power supply of the adjacent section is carried out from the tires protected by the proposed device.

В этом режиме при коротком замыкании на смежной секции шин или на питаемых присоединени х этой секции ток повреждени  протекает по питающему присоединению и секционноь у выключателю. На выходах датчиков 13 и 14 тока имеютс  Сигналы, значение информационных параметров которых соответствует току короткого замыкани ,. Поэтому на выходе миниселектора 16 имеетс  сигнал, значение информационного параметра которого, соответству .ет току повреждени . При этом - измерительный блок 21 срабатывает, иIn this mode, when a short circuit occurs on an adjacent section of busbars or on powered connections of this section, a fault current flows through the supply connection and section at the switch. The outputs of the current sensors 13 and 14 are Signals, the value of the information parameters of which corresponds to a short circuit current,. Therefore, at the output of the mini selector 16 there is a signal, the value of the information parameter of which corresponds to no fault current. When this - measuring unit 21 is triggered, and

исключаетс  возможность действи  . устройства на отключениевыключателей . possibility of action is excluded. devices to turn off the switches.

5 .Таким образом, несрабатывание устройства при внешйих коротких замыкани х на смежной секции шин или на питаемых присоединени. х этой секции в режиме, когда питание ее осуществл етс  от данной секции через секционный, выключатель, обуславливаетс  принципом действи  устройства . Поэтому при выборе тока срабатывани  защиты не требуетс  учитывать5. Thus, failure of the device during external short-circuits on the adjacent busbar section or on the powered connection. The x of this section in the mode, when its power is supplied from this section through a section, switch, is determined by the principle of operation of the device. Therefore, when selecting the protection tripping current, it is not necessary to consider

5 условие обеспечени  несрабатывани  в этом режиме,: что приводит к повы- шению чувствительности,.благодар  чему достигаетс  новый положительный эффект. ... 5 condition for the failure in this mode, which leads to an increase in sensitivity, thanks to which a new positive effect is achieved. ...

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ' ЗАЩИТЫ СЕКЦИОНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ШИН/ содержащее трансформаторы тока в цепи каждого из присоединений шин, датчики тока питающего присоединения, датчики тока каждого из питаемых присоединений, первый максиселектор, первый и второй измерительные блоки, логический блок, включающий элемент ИЛИ, и отключающий блок, выход трансформаторов тока питающего и каждого из питаемых присоединений подключены к входу соответствующего датчика тока, выход датчика тока каждого из питаемых присоединений подключен к . соответствующему входу первого максиселектора, к выходу которого подклю-DEVICE FOR CURRENT 'PROTECTION OF A SECTED TIRE SYSTEM / containing current transformers in the circuit of each bus connection, current sensors of the supply connection, current sensors of each of the supplied connections, the first max selector, the first and second measuring units, a logical unit including an OR element, and a disconnecting unit , the output of the current transformers of the supply and each of the supplied connections is connected to the input of the corresponding current sensor, the output of the current sensor of each of the supplied connections is connected to. the corresponding input of the first max selector, to the output of which I connect С чи Од ч ч эо г,With chi od h h eo g,