Устройство для максимальной токовой защиты с линейной время- токовой характеристикой срабатывания

Устройство для максимальной токовой защиты с линейной время- токовой характеристикой срабатывания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1»792409 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250778 Ð1) 2649699/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания . 301280 (S1)M К 3

H 02 H 3/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК б 21. 316.

925(088 8) (72) Авторы изобретения

В.В. Кроиаиеаии, Л.Б. Ваиериа и А.С. CayxaZaxc

::- - . 111а1 ер, . .11

1 .. 1,1. ерь, Ь

""1ю: 1,":с /

Рижский ордена Трудового Красного Знамени1 " ."..1, -аь-.--„, политехнический институт ъ J (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

С ЛИНЕЙНОЙ ВРЕМЯ-TOKOBOB XAPAKTEPHCTHKOA

СРАБАТЫВАНИЯ

Изобретение относится к релейной

,защите энергосистем, а именно к уст. ройствам, которые контролируют ток защищаемого объекта и воздействуют на его отключение с выдержкой време.ни, зависящей по длительности от ве,личины тока короткого замыкания.

Известна максимальная токовая защита, которая содержит токовый пусковой орган, орган выдержки времени, реагирующий орган, орган преобразования тока в напряжение, не зависящее от величины тока, орган преобразования тока в . напряжение, зависящее от величины тока, а также допол- 35 нительный преобразователь тока в напряжение, не зависящее от величины тока, и избиратель максимального на- . пряжения 111.

Недостатком известного устройства является наличие в его схеме органа выдержки времени с RC-контуром, что ,ограничивает точность срабатывания устройства по заданной время-токовой 25 ьхарактеристике из-за температурного дрейфа величины емкости и тока утечки хронирующего конденсатора, а также из-за явления абсорбции конденсатора.

Известно также устройство для максимальной токовой защиты с зависимой характеристикой выдержки времени, содержащее преобразователь тока в напряжение, пусковой орган, генератор импульсов, счетчик импульсов с цифроаналоговым преобразователем, орган сравнения напряжений, исполнительный орган, сумматор напряжений j2).

Однако наличие в схеме устройства аналоговых элементов снижает его точность.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство для максималЬной токовой защиты с линейной время-токовой характеристикой срабатывания, содержащее последовательно включенные преобразователь тока в напряжение и пусковой орган, генератор импульсов стабильной частоты, счетчик импульсов с поразрядно подключенным к. его разрядным выходам цифроаналоговым преобразователем, а также орган сравнения напряжений, подключенный первым входом к выходу указанного цифроаналогового преобразователя, и исполнительный орган, подключенный к выходу счетчика импульсов, введены

792409 делитель частоты и коммутатор, первый коммутируемый вход которого не посредственно, а второй — через дели. тель частоты, подключены к выходу генератора импульсов стабильной частоты, управляющий вход коммутатора подключен к выходу органа сравнения напряжений и выход — к тактовому входу счетчика импульсов, причем выход пускового органа подключен к старт— стопному входу генератора импульсов стабильной частоты и к установочному входу счетчика импульсов, а выход преобразователя тока в напряжение подключен ко второму входу органа сравнения напряжений.

$$

Суть изобретения состоит в том, что для отсчета времени использован дискретный способ накопления (счета) импульсов от стабильного по частоте (например, кварцевого) генератора с окончанием отсчета и выдачей сигна- Я9 ла на исполнительный орган устройства в момент полного заполнения всего объема счетчика импульсов, который до начала отсчета был предустановлен посредством заполнения некоторой части 2$ своего объема импульсами, количество которых пропорционально величине контролируемого тока. При этом предустановка счетчика импульсов методом аналого-цифрового преобразования производится с большой скоростью импульсами высокой частоты (прямо с выхода генератора импульсов), так что время предустановки ничтожно мало по сравнению с временем срабатывания защиты, а досчет до полного заполнения всего объема счетчика импульсов (собственно выдержка времени срабатывания защиты) производится с пониженной скоростью импульсами низкой частоты (с выхода делителя частоты). Линейная 40 время-токовая характеристика срабатывания защиты получена за счет линейкой зависимости объема предустановки счетчика импульсов от величины контролируемого тока. 45

Функциональная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит преобразователь тока в напряжение 1, пусковой .орган 2, генератор импульсов стабиль-,. ной частоты 3, делитель частоты 4, коммутатор 5, счетчик импульсов 6, цифроаналоговый преобразователь (ELMl) 7 и орган сравнения напряжений

8. Выход счетчика импульсов 6 подключен к исполнительному органу (на чертеже не показан), например к коммутирующему элементу.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1 тока в напряже- ф© ние формирует из контролируемого тока Э „ напряжение U, причем U Ä

К 3 где К вЂ” коэффициент про 1 ВХ ° 1 порциональности. Это напряжение подводится к входу пускового органа,2 где оно сравнивается по величине с напряжением уставки срабатывания пускового органа. При срабатывании пусковой орган 2 деблокирует генератор . импульсов 3, на выходе которого при этом появляется сигнал в виде непрерывной серии импульсов неизменной

Ъ частоты. Этот сигнал подводится к делителю частоты 4 и к одному из входов коммутатора 5, а выход делителя частоты 4 подводится к другому входу коммутатора. Коммутатор 5 начально находится в положении, при котором тактовый вход счетчика б соединен с выходом генератора 3. При срабатывании пускового органа 2 одновременно с деблокированием генератора 3 прекращается принудительное удержание счетчика 6 в нуле и он начинает заполняться поступающими от генератора 3 импульсами, при этом на выходе цифроаналогового (ЦАП) преобразователя 7 появляется напряжение U которое изменяется, начиная с йуля, пропорционально заполнению импульсами объема счетчика 6. Это напряжение сравнивается по величине с напряжением 0 органом сравнения напряжений 8, который при U ) О> c помощью коммутатора 5 переводйт счетчик 6 из режима высокочастотной предустановки в режим низкочастотного досчета путем переключения тактового входа счетчика 6 с выхода генератора 3 на выход делителя частоты 4.

Импульсный выходной сигнал на срабатывание устройства формируется при полном заполнении импульсами всего объема счетчика 6. Если полный объем счетчика б равен и и момент равенства напРяжения Uù,ù и U „ наступил с приходом на тактовый вход счетчика 6

:n-ного импульса, то длительность предустановки составит еид Тр и, где Tp — период следованйя имйульсов на выходе генератора 3. Время досчета оставшегося объема И-и счетчика 6 составит t < -= -К Т,(N-и), где К коэффициент деления частоты делителем 4. При этом полное время срабатывания устройства есть сумма длительностй предустановки сир и досчета, . C p Tp ° и + КТО(й-и). По скольку орган сравнения напряжений 8 сравнивает по величине напряжения и

Ц „- К„Эв„и Оцс,„= Вои - (где Π— онорное напряжение ЦАП 7), а система генератор 3 — счетчик 6 — ЦАП 7 представляет собой цифроаналоговый пре-образователь с генератором линейнонарастающего напряжения, то объем и предустановки счетчика 6 пропорционален величине контролируемого тока 3@, l n . K> ° 3>,, где K> — коэффициент пропорциональности. При этом полное время срабатывания устройства может быть представлено как

= Т,К,3, + KTyN - КТ,К .3g(. При тех

792409

Формула изобретения

Составитель Ю. Варабанов

Редактор 3. Ходакова Техред Н,Ковалева Корректор:И. Муска

Заказ 9591/56

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 величинах контролируемого тока 1е когда ОЖ, Оо,ао.мжс (где О лап.мо11,с

О п), орган сравнения напряжений 8 в течение всего цикла работы не действует, счетчик 6 заполняется до полного объема и импульсами высокой частоты с выхода генератора 3 и устройство работает s независимой части время-токовой характеристики с выдержкой времени t©ð „> Т й.

Высокая точность и стабильность время-токовых характеристик срабатывания защиты позволит улучшить согласование смежных защит без накопления выдержки времени и уменьшить время отключения короткого замыкания и, тем самым, повысить эфФективность действия защиты. °

Устройство для максимальной токо- 20 вой защиты с линейной время-токовой характеристикой срабатывания, содерmagee последовательно включенные преобразователь тока в напряжение и пусковой орган, генератор импульсов ста- 2 бильной частоты, счетчик импульсов с поразрядно подключенным к его разрядйым выходам циФроаналоговым преобразователем, а также орган сравнения напряжений, подключенный первым входом к выходу указанного цифроаналого- вого преобразователя, и исполнительный орган, подключенный к выходу счетчика импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введения делитель частоты и коммутатор, первый коммутируемый вход которого непосредственно, а второй — через делитель частоты, подключен к выходу генератора импульсов стабильной частоты, управляющий вход коммутатора подключен к выходу органа сравнения напряжений и выход— к тактовому входу счетчика импульсов, причем выход пускового органа подключен к старт-стопному входу генератора импульсов стабильной частоты и- к установочному входу счетчика импульсов, а выход преобразователя тока в напряжение подключен х второму входу органа сравнения напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 542285, кл. Н 02 Н 3/08, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2633155/24-07, кл. Н 02 Н 3/08, 1978.