Устройство для направленной токовой защиты от короткого замыкания электроустановки переменного тока

Устройство для направленной токовой защиты от короткого замыкания электроустановки переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА , содержащее датчики тока и напряжения , входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, пер-, вый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования , элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через последовательно соединенные первый формирователь прямоу1 ольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьемь входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к входу исполнительного блока, отличающееся тем, (Л что, с целью повышения надежности работы путем увеличения стабильносс ти угловой характеристики срабатывания , в него дополнительно введены соединененные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов , инвертор и блок ограничения импульсов, выход последнего со ел ю со подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 02 Н 3 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHO56V СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3478674/24-07 (22) 06. 08. 82 (46) 30. 05. 84. Бюл. 9 20 (72) С.М.Куцовский и E.Ï.Êîðîëåâ (71) Горьковское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (53) 621. 316.925 (088,8) (56) 1.Федосеев A.М. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с. 177.

2. Авторское свидетельство СССР

9 229999991111, кл. Н 01 Н 83/18, 1970, З.Авторское свидетельство СССР

9 605286, кл. Н 02 Н 3/38, 1976. (5 4 ) (5 7 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ

ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее датчики тока и напряжения, входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, пер-. вый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования, элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через после„„SU„„A довательно соединенные первый формь рователь прямоугольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьему входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к входу исполнительного g блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем увеличения стабильности угловой характеристики срабатывания, в него дополнительно введе° ° ны соединененные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов, инвертор и блок ограничения импульсов, выход последнего подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход С73 второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования.

«4

1095297

Изобретение относится к электротехнике, а именно к ре лей ной з ащите, и может быть использовано для защиты линии электропередачи, шин и другого электрооборудования сети высокого напряжения.

Известны устройства для направленной токовой защиты, содержащие измерительные трансформаторы тока и найряжения, трансреактор, элемент И, формирователи прямоугольных импульсов, дифференцирующие и фазоповоротные цепи и исполйительный элемент (1l и (23

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для направленйой токовой защиты от короткого заьикания (КЗ) в сети переменного тока, содержащее датчики тока и напряжения, формирователи прямоугольных импульсов, логические элементы И, И-НЕ, дифференцирующие элементы, элементы времени с задержкой на срабатыванче и исполнительный элемент f 33

Недостатком известных устройств является нестабильность угловой характеристики срабатывания в переходных процессах. При наличии в токе апериодической слагающей начало интервала совпадения прямоугольных импульсов, сформированных из тока, и импульсов от компаратора, реагирующего на первую производную тока одной полярности, зависит от кратности тока по отношению к устанке, а именно при увеличении кратности тока рабочая зона известного устройства возрастает на угол, значение которого может достигать 90О, что может привести к неселективным срабатываниям известного устройства при К3 вне защищаемой зоны.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем увеличения стабильности угловой характеристики срабатывания.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для направленной токовой защиты от короткого замыкания электроустановки переменного тока, содержащее датчики тока и напряжения, входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, первый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования, элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через последовательно соедининенные первый формирователь прямоугольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных

65 импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подклю..ен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьему входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к вхо ду исполнительного блока, дополнительно введены соединенные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов, иннертор и блок ограничения импульсов, выход последнего подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики тока 1 и напряжения 2, первый и второй дифференцирующие элементы 3 и 4, пороговый блок 5, срабатывающий при превышении входным сигналом уставки, Формирователи прямоугольных импульсов б, 7 и 8, вырабатывающие прямо1угольные импульсы н соотнетстнии с полярностью входного сигнала, инвертор 9, ограничитель импульсов 10, формирующий импульс заданной длительности по переднему фронту входного сигнала, перврй и второй элементы задержки 11 и 12, четырехнходовой логический элемент И 13, срабатывающий при одновременном наличии на его входах сигналон одной полярности, и исполнительный блок 14.

В нормальном режиме ток и его первая производная не превышают устанку срабатывания порогового блока 5 и на один из входов логического элемента И 13 поступает сигнал, соответствующий логическому нулю.

Поэтому независимо от сигналов, поступающих на другие входы элемента И 13, на его выходе сохраняется логический нуль и срабатывания устройства не происходит.

В режиме К3 с током, превышающим уставку порогового блока 5, на его выходе в течение времени превышения формируются положительные и отрицательные импульсы, соответствующие полярности входного сигнала, поступающие на третий нход логического элемента И 13. На второй и первый входя элемента И 13 поступают соответственно прямоугольные импульсы, сформированные из тока и напряжения, причем импульсы из напряжения ограничиваются по длительности на первом элементе задержки 11.

Одновременно на четвертый вход элемента И 13 подается короткий импульс, формируемый цепочкой, состоя1095 297

Составитель В.Молчанов

Редактор А,Гулько Техред Л.Коцюбняк Корректор И.шулла

Заказ 3685/37 Тираж 614 Подписное

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 щей из второго блока дифференцирования 4, инвертора 9, .третьего формирователя 8 и ограничителя импульсов 10, а момент перехода через ноль второй производной тока, которая совпадает: по знаку с инвертированной периодической слагающей тока.

При КЗ в защищаемой зоне с током, превышающим уставку порогового блока 5, имеет место совпадение сигналов одинаковой полярности на всех 10 входах логического элемента И 13. В результате этого на выходе элемента

И 13 формируется рабочий сигнал, который поступает на второй элемент задержки 12, служащий для отстройки 15, от помех, и далее на исполнительный блок 14.

При наличии в переходном процессе в токе КЗ апериодической слагающей момент совпадения тока и его первой производной в зависимости от кратности тока по отношению к уставке порогового блока 5 изменяется на угол до 90 . Так как момент сравнения с напряжением синхронизирован коротким импульсом, формируемым элементами 4, 8, 9 и 10 в момент перехода второй производной тока через ноль, который не зависит от апериодической слагающей, угловая характеристика срабатывания устройства в переходном процессе остается неизменной, чем и обеспечивается повышение надежности работы устройства. Ф