Устройство для дифференциальной защиты п-последовательных участков электрической цепи

Устройство для дифференциальной защиты п-последовательных участков электрической цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ COIOTCIEHX

Соцнапнстнческнк

Peclly6лнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ БТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 27. 02, 80 (21) 2888232/24-07 (5 М с присоединением заявки М

Н 02 Н 3/28

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий

Опубликовано Зц10.81. Бюллетень Й9 40 (23) Приоритет (53) УДК 621 316. . 9>5 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 10. 81

t0.Ð. Жуковский,. A.Â. Кузин и В.П. Свечкарев (72) Авторы изобретения г (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ и-ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНЫХ УЧАСТКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЦЕПИ

Изобретение относится к релейной защите, в частности к устройствам дифференциальных релейных защит последовательных участков электрической цепи, например мощных источников электроэнергии, образованных последовательным соединением несколь-. ких маломощных источников (аккумуляторных батарей, топливных элементов, электрических генераторов и т.д.)..

Известны устройства продольной дифференциальной защиты, содержащие датчики тока и дифференциальное реле, предназначенные для защиты отдельных источников электроэнергии. Дан- 15 ные устройства позволяют осуществлять защиту от к.з. большого числа последовательно соединенных источников (1).

Известны также устройства диф- 20 ференциальной защиты от к.з. блоков, состоящих из последовательно соединенных источников электроэнергии, которые представляют собой,последовательное или параллельное соединение отдельных дифференциальных реле (21.

Недостатком данных устройств является сложность, так как в случае большого числа последовательных 30 а участков сети общее количество дифференциальных реле будет также велико и равно п-1.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет. уменьшения числа дифФеренциальных реле, составляющих защиту электрической цепи в целом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциальной защиты п-последовательных уиастков электрической цепи, содержащем по числу участков датчики тока, выходы которых функционально связаны с дифференциальными реле, при четном числе участков и-входы каждого дифференциального реле подключены к выходам двух датчиков тока, порядковые номера которых отличаются на величи.ну n/2.

В устройстве прн нечетном числе участков и-входы каждого дифферен" циального реле подключены к.выходам двух датчиков, порядковые номера которых отличаются на величину - -"-1 причем выход датчика подключен ко входу дифференциального реле, второй вход которого соединен с выходом одного из и-1 датчиков.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на 877689 пример, для электрической цепи с десятью участками; на фиг.2 — то же, для электрической цепи с одиннадцатью участками; на фиг. 3 и 4 — графы защиты предлагаемого устройства соответственно с четным и нечетным числом последовательных участков цепи.

Предлагаемое устройство для электрической цепи с четным числом (например 10) участков содержит датчики Д 1 — Д 10 тока. Выход каждого датчика тока подключен только к одному из дифференциальных реле ДР 1

ДР 5. Входы каждого дифференциального реле подключены к выходам датчиков, порядковые номера которых отли- 15 чаются на величину - - = 5. Так, к

И дифреле ДР 1 подключены датчики Д 1 и

Д б, а к дифреле ДР 1 датчики Д 10 и

Д 5.

Устройство для электрической це- Щ пи с нечетным числом (например 11) участков содержит датчики Д 1 — Д 11 тока. Выход одиннадцатого датчика подключен ко входу дополнительно вве,денного реле ДР б, второй вход кото- 2 рого подключен к выходу одного из

10 датчиков, в нашем случае к выходу Д 2.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении любого к.з. меж- ЗО ду перемычками источников электроэнергии хотя бы у одного датчика изменяется выходной сигнал, что приводит к срабатыванию соответствующего реле ДР и отключению источников. 35

Покажем, что для любого числа последовательных участков защищаемой цепи, предлагаемое устройство обеспечивает выявление к.з. Для этого удобно воспользоваться аппаратом тес- 40 рии графов. Введем необходимые определения.

Электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источников тока, представим в виде графа, который является простым циклом.

Вершинами этого графа являются источники, а ребрами — перемычки между ними.

Разобъем точками каждое ребро гра- о фа сети на две части и пометим вершины графа. сети цифрами, а вершины, получившиеся в результате подразбиения его ребрами, обозначим теми же цифрами со штрихом. Граф, образующийся при соединении вершин, помеченн 55 цифрой со штрихом, между собой, является графом к.з. и каждое его ребро изображает какое-либо к.з. между перемычками.

Вершины графа сети соответствуют 40 местам установки датчиков. Связи между датчиками и дифференциальными реле изобразим пунктирными ребрами, чтобы отличать их от ребер графов сети и к.з. Вершины 1-10 и ребра. 45 нанесенные пунктиром, представляют собой граф защиты (фиг. 3) . Число ребер у графа предлагаемой защиты минимально, так как данный граф представляет собой 1-фактор. Следовательно, предлагаемое устройство содержит минимальное число дифференциальных реле.

Покажем, что предлагаемое устройство с таким количеством дифференциальных реле выявит любое к.з. в защищаемой сети.

Если входы каждого дифференциального реле подключены к выходам двух датчиков тока, порядковые номера которых отличаются на величину n/2, то это означает, что ребра графа, изображающего защиту (фиг.3),взаимно пересекаются между собой. В этом случае любое ребро графа сети,например 9-10 охватывается ломаной ли,нкей 9-0-.10, образованной отрезками пересекающихся ребер 1-фактора (графа защиты), начинающейся и кончающейся в инцидентных данному ребру вершинах 9 и 10.

А это означает, что никакие две вершины, являющиеся точками подразбиения графа сети, не могут быть соединены ребрами, изображающими .к.з. и не пересекающимися с ребрами указанного 1-фактора. Например,ребро 9-3 и ребро 10-5 графа защиты (фиг.3).

В соответствии с принципом действия дифференциальной защиты к.з. должно приводить к изменению сигналов датчиков относительно друг друга, т.е. ребро, изображающее связь между двумя датчиками, должно пересекать ребро графа к.з., что показано выше.

При нечетном числе датчиков структура защиты имеет такой же вид (фиг.4), только п-й, т.е.. 11-й датчик подключен, например, через ДР 2 ко

2-му датчику..

Как уже отмечалось, предлагаемое устройство имеет минимальное число дифференциальных реле и обеспечивает выигрыш в приведенном примере по сравнению с известными устройствами в 9/5 = 1,8 раз для и 10 и в 10/6 — 1,,7 для n = 11.

В общем случае для сети с четным числом участков выигрыш по количеству дифференциальных реле равен а при нечетном числе участков

Наиболее эффективно применение и предлагаемого устройства для защиты электрических сетей с большим коли- чеством последовательных участков, имеющих сложную пространственную конфигурацию.

Формула изобретения

1. Устройство для дифференциальной защиты и-последовательных участ877689 ков электрической цепи, содержащее по числу участков датчики тока,выходы которых функционально связаны с дифференциальными реле, о т л ич а ю щ е. е с я тем, что, с целью упрощения устройства, при четном числе участков и-входы каждого дифференциального реле подключены к выходам двух датчиков, порядковые номера которых отличаются на величиA ну .

2. Устройство по п.1, о- т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, при нечетном числе участков и-входы каждого дифференциального реле подключены к выходам двух датчиков, порядковые номера которых отличаются на величину и-1

2 причем выход. и-го датчика подключен ко входу дифференциального реле, второй вход которого соединен с выходом одного из и-1 датчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосов A.М. Релейная защита электрических систем. И., "Энергия", 1976, с. 313-315.

2. Чернобровов Н.В. Основы релейной защиты. М., "Энергия", 1971.

877689

Составитель В. Орлов

Редактор В.. Пилипенко Техред С.Мигунова КорректорA. Гриценко

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Закаэ 9632/81 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

9 (Puc. 3

1