Реле дифференциальной защиты шин

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1ц1001280 (61) Дополнительное к авт. свид-sy9 625283

{22) Заявлено 200881 {21) 3330959/24-07

Р1 М К з с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Н 02 Н 3/28

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (33) УДК 621 ° 316 °.925(088.8) Опубликовано 280283. Бюллетень Мо 8

Дата опубликования описания 2 0283

М.Г. Линт и В.С. Еурафов-Всесоюзный ордена Трудового К сиого Зйамейи нду ноисследовательский проектно-ко структорский... и технологический институт елестроения г (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЛЕ ЦИФФЕРЕНЦИАЛЬНОИ ЗАЩИТЫ ШИН

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических систем; может приме-. няться для защиты шин. 5

По основному авт. св. В 625283 из-.вестно устройство дифференциальной защиты шин, которое содержит в каж-. дой фазе рабочую цепь, состоящую из трансформатора тока и выпрямительно- 1п го моста, тормозную цепь, состоящую . из двух трансформаторов тока, выпрямительных мостов и схем сглаживания, компаратор (формирователь прямоугольных импульсов), фильтр низких частот, первый элемент выдержки времени дополнительный компарат .р и второй элемент выдержки времени,элемент ЗАПРЕТ, расширитель импульсов (элемент выдержки на возврат),элемент

ИЛИ и выходной блок { 1) .

В переходных режимах коротких замыканий, при наличии в токе короткого замыкания. большой аперионической составляющей, срабатывание устройства по цепи первого компаратора,фильтра низких часлот и первого элемента выдержки времени может замедлиться до 0,3-0,5 с, а срабатывание по цепи второго (дополнительного) компаратора, второго элемента выдержки времен%, элемента ЗАПРЕТ и расширения импульсов будет проходить только в начальный момент возникновения короткого замыкания,. время нахождения отключающего сигнала на выходе этой цепи будет определяться выдержкой времени расширителя импульсов.

Если по истечении выдержки времени расширитеия импульсов короткое замыкание не устранится, а срабатывание по цепи первого компаратора произой" дет с замедлением, то отключающий импульс на выходе защиты может исчезнуть раньше, чем произойдет отключение короткого замыкания.

В связи с этим приходится увеличить выдержку времени расширителя импульсов, что также нежелательно, например, при автоматическом повторном включении MIB так как приводит к увеличению паузы AIIB. Таким образом, недостатком этого реле является невысокая устойчивость функционирования.

Цель изобретения - повьхаение устойчивости функционирования дифференциальной защиты шин.

Поставленная цель дослигается тем, что в реле дифференциальной защиты шин введен дополнительный элемент

1001280

ЗАПРЕТ, подключенный своим прямым входом к выходу второго элемента выдержки времени, запрещающим входомк выходу элемента выдержки времени на возврат а своим выходом — к за1

5 прещающему входу основного элемента ,ЗАПРЕТ.

На чертеже приведена схема предлагаемого реле.

Реле содержит трансформаторы тока, 1-3, вторичные обмотки которых соединены с ныпрямительными мостами 4-6.

Параллельно включенные выходы выпрямительных мостов 5, 6 и резистор

7 через диод 8 соединяются с параллельно включенными конденсатором 9 и t5 резистором 10, а также через резисторы 11 и 12 с входами, соответственно, основного компаратора 13 и дополнительного компаратора 14. Выпрямительный мост 4 соединен с входом оснонно- gg го компаратора 13, выход которого соединен с входом фильтра 15 низких частот и с входом основного элемента

ЗАПРЕТ 16. Выход фильтра 15 соединен с нходом первого элемента 17 ныдержки25 времени. Выход перного элемента 17 выдержки времени соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 18, который воздействует на выходной блок

19. Выход основного элемента ЗАПРЕТ

16 соединен со входом расширителя 20 импульсов, выход которого соединяется со вторым входом логического элемента ИЛИ 18 и с э,апрещающим входом дополнительного элемента ЗАПРЕТ 21.

Выход дополнительного компаратора 14 соединен с входом второго элемента

22 выдержки времени. Выход второго элемента 22 выдержки времени 22 соединен с входом дополнительного элемента ЗАПРЕТ 21, выход которого сое- 40 динен с запрещающим входом основного элемента ЗАПРЕТ 16.

Предлагаемое реле работает следующим образом. .В нормальном режиме (реле находит-45 ся в статическом состоянии) по первич ной обмотке трансформатора тока рабочей цепи 1 протекает весьма малый ток небаланса, поэтому сигнал на выходе элементов 13, 15, 17 и 18 равен О.

По первичным обмоткам трансформаторов тока 2 и 3 тормозной цепи протекают токи плеч защиты, поэтому на резисторе. 7 конденсаторе 9 имеется напряжение, недостаточное, однако, для срабатывания дополнительного компаратора 14. Сигналы на выходах элементов 22, 21, 16 и 20 равны О и выходной орган не работает.

При коротком замыкании в.защищае мой зоне тормозной и дифференциальный50 токи возрастают практически одновременно. Поэтому сигнал одновременно появляется на выходах компараторов

13 и 14, а так как в этот момент сигнал на выходе элемента 22 равен О,на выходе элементов 16 и 20 поянится сигнал, равный "1". Этот сигнал через логический элемент ИЛИ 18 подается на выходной блок 19 и одновременно на запрещающий вход дополнительного элемента ЗАПРЕТ 21. Через время, равное выдержке времени элемента 22, сигнал на его выходе становится равным

"1", но на выход элемента 21 этот сигнал не пройдет. Импульсы на выходе компаратора 13 следуют с частотой

100 Гц, поэтому сигнал на выходе фильтра 15 не пересекает ось времени и первый элемент 17 выдержки времени

I срабатывает через 22 мс.

При малых кратностях токов внешнего короткого замыкания ток небалан.са возрастает незначительно. При больших кратностях токов внешнего короткого замыкания ток небаланса н переходном режиме резко возрастает.

В этом режиме дополнительный компаратор 14 срабатывает, и после выдержки времени элемента 22 сигнал через элемент 21 подается на запрещающий вход элемента 16. Так как ток небаланса всегда появляется позднее тока внешнего короткого замыкания, то сигнал на выходе компаратора 13 появляется позже сигнала на выходе элемента 22, и сигнал на выходах элементов

16 н 20 остается равным О.

Импульсы на выходе компаратора 13 следуют с частотой 50 Гц, на выходе фильтра 15 появляются сигналы, пересекающие ось времени, в результате чего элемент 17 не срабатывает.

Реализация предлагаемого реле возможна на базе логических микросхем.

За счет того, что предлагаемое устройство не требует увеличения времени возврата до 0,3 0 5 с, снижается время бестоковой паузы при антоматическом повторном включении, что понышает устойчивость работы энергосистемы. При этом снижается вероятность тяжелых аварий крупных энергосистем с высшим напряжением 330 кВ и выше и связанных с ними больших потерь от недоотпуска электроэнергии и повреждения оборудования.

Формула изобретения

Реле дифференциальной защиты шин по ант. св. М 625283, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования, введен дополнительный элемент ЗАПРЕТ, подключенный своим прямым входом к выходу второго элемента выдержки времени, запрещающим входом " к выходу элемента выдержки времени на возврат, а своим выходом — к запрещающему нхо ду основного элемента ЗАПРЕТ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ð 625283, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.

Составитеиь A. Бондаренко

Редактор A.Bëàñåíêî Техред M.Tenep Корректор Л. Бокшан

Эакаэ 1430/65 ° Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4