Устройство для дифференциальной защиты электроустановок

Устройство для дифференциальной защиты электроустановок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

110 570949

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.74 (21) 2031940/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 23,08.77 (51) М. Кл. Н 02Н 3/28

Госудаоственнмй комитет

Совета, й1ииистров СССР по делам,:ивобоетеиий и открмтнй (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Ванин, В. Н, Литвинов и Е. М. Ульяницкий (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для дифференциальной защиты электроустановок от токов аварийных режимов.

Известны устройства для дифференциальной защиты, применяемые для защиты генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электроустановок.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее преобразователи ток — напряжение, подключенные через разделительные диоды к формирователю тормозного сигнала, сумматор дифференциального сигнала и исполнительный элемент.

Известные устройства имеют относительно невысокую чувствительность, большое количество элементов, а следовательно не обеспечивают необходимого уровня надежности защиты. :=-.г1

Чтобы повысить надежность защиты, в предлагаемое устройство дополнительно введен суммирующий функциональный преобразователь, первый вход которого соединен с выходом положительных полуволн сумматора дифференциального сигнала, остальные вхоты — с выходами преобразователей ток — напряжение, а функциональный вход — с выходом формирователя тормозного сигнала, один из входов формирователя тормозного сигнала связан с выходом отрицательных полуволн сумматора дифференциального сигнала.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены диаграммы

5 его работы.

Устройство содержит преобразователи 1, 2, 3 ток — напряжение, в качестве которых могут быть использованы нагрузочные резисторы классических трансформаторов тока с ферро10 магнитным сердечником, промежуточные трансформаторы, оптико-электронные трансформаторы тока или какие-либо другие современные датчики тока, у которых выходная информация представляется в виде напряже15 ния, пропорционального измеряемому току; сумматор 4 дифференциального сигнала с раздельными выходами для отрицательных (а) и положительных (б) полуволн; формирователь 5 тормозного сигнала; суммирующий

20 функциональный преобразователь 6 и исполнительный элемент 7.

В режиме нормальной работы и при внешнем коротком замыкании напряжения У»

U,..., U„, пропорциональные токам всех при25 соединений, суммируются в сумматоре 4. С выхода а сумматора отрицательные полуволны дифференциального сигнала (напряжения небаланса) подаются на первый вход формирователя 5 тормозного сигнала, на три дру30 гих входа которого через разделительные дио570949 ды подаются положительные полуволны напряжений Уь Uq,..., U .

Полученный в результате суммирования тормозной сигнал U, с выхода формирователя 5 поступает на выходной делитель.

С выхода б сумматора 4 положительные полуволны дифференциального сигнала с коэффициентом передачи, равным 2, подаются на первый вход суммирующего функционального преобразователя, на три других входа которого подаются напряжения U<, U2,..., U<.

В результате суммирования перечисленных сигналов на cyììàòoðå 6 функционального преобразователя формируется рабочий сигнал

Ур, на пятый вход суммирующего функционального преобразователя подается регулируемое напряжение уставки U,„С выходного делителя формирователя 5 тормозного сигнала тормозной сигнал К,У, подается на функциональный вход суммирующего функционального преобразователя, осуществляющего функциональное преобразование тормозного сигнала.

В зависимости от соотношения Up, U, и U . в результате их суммирования на выходе суммирующего функционального преобразователя 6 получается результирующий сигнал, который поступает на вход исполнительного элемента 7. Наличие функционального преобразователя позволяет тормозную характеристику предлагаемого устройства приблизить к функциональной зависимости тока небаланса от тока внешнего короткого замыкания, что повышает чувствительность защиты.

Для пояснения работы устройства дифференциальной защиты с торможением на фиг. 2 представлены диаграммы изменения напряжений рабочего и тормозного сигналов для случая нормального режима работы и внешнего короткого замыкания и короткого замыкания в зоне защиты.

Для упрощения диаграммы изображены для случая двух присоединений при отсутствии опорного напряжения и напряжения уставки (Uo„— О, Uy = О) и в предположении, что преобразователи ток — напряжение 1, 2, 3 не имеют угловой погрешности, Поэтому напряжения U< и Uz рассмотренных присоединений в случае режима нормальной работы и внешнего короткого замыкания сдвинуты одно относительно другого на 180, а в режиме короткого замыкания в зоне защиты совпадают по фазе.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 8, 9 — напряжения, пропорциональные токам в присоединениях; 10 — напряжение на выходе а сумма" îðà 4; 11 — напряжение на выходе б сумматора 4; 12 — формирова10 ние тормозного сигнала; 13 — тормозной сигнал на входе суммирующего функционального преобразователя 6; 14 — формирование рабочего сигнала; 15 — рабочий сигнал на входе суммирующего функционального преоб15 разователя 6; 16 — напряжение на входе релейного элемента 7 с учетом сглаживающего действия конденсатора С.

Благодаря наличию большого тормозного и пренебрежимо малого рабочего сигналов в

20 режиме нормальной работы и внешнего короткого замыкания путем выбора соответствующего коэффициента торможения К, можно добиться Heñðàáàòûâàíèÿ защиты. В случае же короткого замыкания в зоне защиты

25 наличие большого рабочего и почти полное отсутствие тормозного сигнала значительно повышает чувствительность защиты и способствует четкой ее работе.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты электроустановок, содержащее преобразователи ток — напряжение, подключенные через разделительные диоды к формирователю тор35 мозного сигнала, сумматор дифференциального сигнала и исполнительный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, в него дополнительно введен суммирующий функциональный преоб40 разователь, первый вход которого соединен с выходом положительных полуволн сумматора дифференциального сигнала, остальные входы — с выходами преобразователей ток— напряжение, а функциональный вход — с вы45 ходом формирователя тормозного сигнала, один из входов формирователя тормозного сигнала связан с выходом отрицательных полуволн сумматора дифференциального сигнала.

570949

На итльный ремии

/ е л..г ю

5r

Составитель Л. Корнеева

Техред А. Степанова

Корректор И. Позняковская

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 1895/6 Изд. № 691 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ãz

11

/ /

-/д /

/6/

-/el