Устройство для многоступенчатой токовой защиты сети переменного тока от повреждения

Устройство для многоступенчатой токовой защиты сети переменного тока от повреждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее блок контроля тока, прямой выход которого подключен к счетному .входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным,- второй счетчик импульсов, выход которого подключен . к входам второй пары блоков контроля совпадения входного сигнала с задан|ным , выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, отличающее с я тем , что, с целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения выходного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому ВЫХОДУ блока контроля тока,а выходк входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов , первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала i с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые (Л входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключей к счетному входу второго счет-К чи.ка импульсов, инверсный - к второму входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу односо сд го из блоков Контроля совпадения, входного сигнала с заданным второй пары.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(50 Н 02 Н 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3408986/24-07 (22) 12.03.82 .(46) 15.08.83. Вюл. Р 30 (72) В.Е.Казанский, Я.Л.Арцишевский, T.A.Серегина и A.И.Матвеев (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Федосеев A.N. Релейная защита электрических систем.М., "Энер гия", 1976, рис.2-2.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 563640, кл. G 01 R 19/00, 1975, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 0Т ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее блок контроля тока, прямой выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным; второй счетчик импульсов, выход которого подключен, к входам второй пары блоков контроля совпадения входного сигнала с задан,,ным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

„„SU„„1035711 А целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения выходного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому

;выходу блока контроля тока,а выходк входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, вы;од первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключей к счетному входу второго счетчика импульсов, инверсный - к второму входу логического элемента И, а > @, выход дополнительного триггера под- . ключен к дополнительному входу одного из блоков контроля совпадения. ©ф входного сигнала с заданным второй пары .

10 35 711

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времяимпульсный преобразователь, линию свяэи и чис"

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного кон-. троля тока в цепи установки высокого напряжения (ВН ) и защиты. этой цепи от длительного существования коротких замыканий (к. э . ) .

Известно устройство для токовой защиты с измерительным трансформатором тока, имеющим замкнутый магнитопровод 1 ).

При высоком напряжении защищаеьюй ,сети такой трансформатор тока оказы вается дорогим и громоздким.

Известен ряд устройств релейной 15 защиты с использованием магнитных трансформаторов тока (МТТ ). Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты, содержащее трансформатор тока в гй виде последовательно включенных первичного измерительного преобразователя, например группы МТТ, времяимпульсного преобразователя, линии связи и число-импульсного преобразователя, в котором между выходом первичного измерительного преобразовате ля и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор и релейный блок, включающий два счетчика импульсов, выходы каждого иэ которых подключены к входам двух блоков уставок. С помощью блоков уставок первого счетчика импульсов задаются уставки по тЬку, а с помощью блоков уставок второго счетчика — по временй срабатывания.

Благодаря применению дискретных сиг-налов измерительной информации в линии связи обеспечивается помехоустойчивость устройства и его работоспо- 40 собность в условиях воздействия синусоидальных электромагнитных полей установок ВН на прогышленной частоте» f2).

Однако принятое выполнение цепей сброса первого и второго счетчиков не обеспечивает в полной мере помехо устойчивости устройства при действии импульсных помех в цепях линии связи. 5О

Излишние сбросы счетчиков в результате действия импульсных помех наруша ют правильную работу устройства. ло-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразователя тока и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор.

Целью изобретения является повн::: ение помехоуст ой чи вости .

Поставленная цель достигается те "„ что в устройство для многоступенчатс f токовой защиты сети переменного тока от повреждения, содержащее блок контроля тока, прямой вйход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала.с заданным., второй счетчик импульсов, выход которого подключен к,входам второй пары блоков контроля совпадения вход« ного сигнала с заданным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логическнй элемент И, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому .выходу блока контроля тока, а выход - к входу сброса первого: счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, выход первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным связан с первыми входами обоих укаэанных триггеров, вторые входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, инверсный — к второму входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу одного иэ блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным второй пары.

При этом блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времяимпульсный преобразова" тель, линию связи.и число-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразо-вателя тока и управлякщим входом вре1035711 мяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из блока контроля тока. 1, выполненного в виде пос- 5 ледовательно включенных первичного измерительного преобразователя тока

2, например на базе МТТ, времяимпульсного преобразователя 3, полярного дискриминатора 4, линии связи 5 и число-импульсного преобразователя б, а также счетчиков импульсов 7 и 8, блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным 9, 10 и 11, триггеров 12 и 13, счетчика импульсов 14,15 логического элемента И 15, блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным 16 и 17. и исполнительного органа 18.

Работа устройства рассматривается для случая двухступенчатой однофазной защиты, например токовой нулевой последовательности установки ВН.

Напряжение с выхода первичного 25 измерительного преобразователя 2 интегрируется во времяимпульсном преобразователе 3 и преобразуется в дискретные импульсные сигналы длительностью Тс(д), передаваемые по линии связи 5. Работа времяимпульсного преобразователя 3 тактируется командами с выхода полярного дискриминатора .

4, выделяющего интервалы знакопостоянства напряжения с выхода первичного измерительного преобразователя 1.

На выходах число-импульсного преобразователя 6 появляются пачки относительно высокочастотных импульсов (частотой около 10-20 кГц ), на прямом выходе - с числом импульcîâ N = 40

= Хм Гс, где à — частота импульсов в пачке, а на инверсном выходе—

Й = Ущ Г, где Тл — длительность паузы между импульсами. На счетный вход первого счетчика импульсов 7 по-45 даются пачки с числом импульсов hl .

:Если значение Н< достаточно велико, то в процессе их счета срабатывают блоки 9,, 10 и 11 и на их выходах появляются кратковременные импульсы, 5р возникающие в момент состояний счет,чика 7, соответствующих заданным значениям, причем значение срабатывания блока 9 — N является защитным и обеспечивает перевод триггеров 12 и

13 в исходное нулевое положение только при достаточной длительности сигМ нала ъ — ° Значение Мз должно у 9

c fN. выбираться Ъля обеспечения отстройки 60 от длительности импульсных помех в линии связи 5 в период паузы между сигналами, практически N9 (f>1-2 мс, значение срабатывания блока 10 соответствует уставке самой чувствительной ступени устройства М„он может изменяться при настройке устройства перед вводом в эксплуатацию. В момент срабатывания блока 10 триггер 13 переключается в единичное состояние и формирует очередной импульс на счетном входе счетчика импульсов 14, реализующего набор выдержки времени ступеней устройства; значение срабатывания блока 11 соответствует уставке по току более грубой ступени устройства N>< и также может изменяться при настройке устройства. В момент срабатывания блока 11.триггер -12 переключается в единичное состояние и возбуждает сигнал на дополнительном входе блока 16.

Блок 16, реагирующий на состояние счетчика импульсов 14, срабатывает в положении М б, соответствующей выдержке времени более грубой ступени с 3 . Причем Ф с э Ч16Т, где

ТА — период дискретизации значений контролируемого тока, обычно принимаемый равным половине или целому периоду промышленной частоты (10 или

20 мс).

Если значение контролируемого тока находится где-то между уставками ступеней защиты, то блоки 9 и 10 срабатывают, а блок 11 не срабатывает и отключение выключателя обеспечивает блок 10. Через триггер 13 он заставляет счетчик 14 отсчитывать выдержку времени чувствительной ступени эащиt ты 1, задаваемой с помощью блока

17, причем 1 3 ч, дТд.

Если значение контролируемого тока больше уставки грубой ступени, соответствующей N, то формирование выходной командй устройства происходит быстрее с t (t c помсщью блока 16.

Сброс счетчика 14, т.е. сброс .выдержки времени защиты, осуществляется в момент переполнения счетчика 8.

Этот счетчик подсчитывает импульсы с инверсного выхода число-импульсного преббраэователя б, формируете в период паузы между информационными импульсами в линии связи 5. Если пауза 1я достаточно велика, т.е.

Ъ Nll(f Где И8 — емкость счетчика 8, то счетчик 8 вырабатывает импульс переполнения и через логический элемент И 15 сбрасывает выдержку времени, накопленную в счетчике

14, Укаэанный сброс происходит только при нулевом положении триггера 13, т.е. при малых значениях длительностей сигналов У„,ь (й (N,„,à значит и при малых первичных токах 3 о.

Значение Мз должно выбираться для обеспечения отстройки от длительности импульсных помех, возникающих в период существования сигнала в линии связи 5 и имеющих обратный знак. Ес1035711

Составитель Л. Васькова

Редактор Г. Гербер Техред M.Êoøòóðà Корректор A. Ференц

Заказ 5848/55 Тираж 617 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ли длительность помехи, компенсирующей передающийся в линии связи сигнал, невелика и меньше величины йЗ/Е„„, то им. ульс на выходе счетчика 8 не появляется и счетчик 14 не будет излишне сброшен в нуль. Значительное замедление в срабатывании защиты при этом оказывается предотвращенным.

Однако остается воэможность замедле ния защиты в срабатывании на один период Т> иэ-эа возможного пропуска в 10 срабатывании счетчика 7 при. действии импульсной помехи в момент существования сигнала иэ-эа уменьшения на длнтельнбсть импульса помехи .

Сброс счетчика 8 осуществляется импульсами с прямого выхода число-импульсного преобразователя 6, что обеспечивает готовность счетчика 8 реагировать на длительность пауз между информационными импульсами в линии связи, Таким образом, благодаря взаимодействию дополнительно введенных в устройство счетчика, блок . и триггера, устройство ступенчатой токовой защиты оказывается защищено от неблагоприятных последствий появления импульсных помех и в период паузы, и в период существования сигнала в линии связи 5.