Устройство для многоступенчатой токовой защиты сети переменного тока от повреждения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее блок контроля тока, прямой выход которого подключен к счетному .входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным,- второй счетчик импульсов, выход которого подключен . к входам второй пары блоков контроля совпадения входного сигнала с задан|ным , выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, отличающее с я тем , что, с целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения выходного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому ВЫХОДУ блока контроля тока,а выходк входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов , первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала i с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые (Л входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключей к счетному входу второго счет-К чи.ка импульсов, инверсный - к второму входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу односо сд го из блоков Контроля совпадения, входного сигнала с заданным второй пары.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(50 Н 02 Н 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3408986/24-07 (22) 12.03.82 .(46) 15.08.83. Вюл. Р 30 (72) В.Е.Казанский, Я.Л.Арцишевский, T.A.Серегина и A.И.Матвеев (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Федосеев A.N. Релейная защита электрических систем.М., "Энер гия", 1976, рис.2-2.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 563640, кл. G 01 R 19/00, 1975, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 0Т ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее блок контроля тока, прямой выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным; второй счетчик импульсов, выход которого подключен, к входам второй пары блоков контроля совпадения входного сигнала с задан,,ным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

„„SU„„1035711 А целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения выходного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому

;выходу блока контроля тока,а выходк входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, вы;од первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключей к счетному входу второго счетчика импульсов, инверсный - к второму входу логического элемента И, а > @, выход дополнительного триггера под- . ключен к дополнительному входу одного из блоков контроля совпадения. ©ф входного сигнала с заданным второй пары .

10 35 711

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времяимпульсный преобразователь, линию свяэи и чис"

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного кон-. троля тока в цепи установки высокого напряжения (ВН ) и защиты. этой цепи от длительного существования коротких замыканий (к. э . ) .

Известно устройство для токовой защиты с измерительным трансформатором тока, имеющим замкнутый магнитопровод 1 ).

При высоком напряжении защищаеьюй ,сети такой трансформатор тока оказы вается дорогим и громоздким.

Известен ряд устройств релейной 15 защиты с использованием магнитных трансформаторов тока (МТТ ). Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты, содержащее трансформатор тока в гй виде последовательно включенных первичного измерительного преобразователя, например группы МТТ, времяимпульсного преобразователя, линии связи и число-импульсного преобразователя, в котором между выходом первичного измерительного преобразовате ля и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор и релейный блок, включающий два счетчика импульсов, выходы каждого иэ которых подключены к входам двух блоков уставок. С помощью блоков уставок первого счетчика импульсов задаются уставки по тЬку, а с помощью блоков уставок второго счетчика — по временй срабатывания.

Благодаря применению дискретных сиг-налов измерительной информации в линии связи обеспечивается помехоустойчивость устройства и его работоспо- 40 собность в условиях воздействия синусоидальных электромагнитных полей установок ВН на прогышленной частоте» f2).

Однако принятое выполнение цепей сброса первого и второго счетчиков не обеспечивает в полной мере помехо устойчивости устройства при действии импульсных помех в цепях линии связи. 5О

Излишние сбросы счетчиков в результате действия импульсных помех наруша ют правильную работу устройства. ло-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразователя тока и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор.

Целью изобретения является повн::: ение помехоуст ой чи вости .

Поставленная цель достигается те "„ что в устройство для многоступенчатс f токовой защиты сети переменного тока от повреждения, содержащее блок контроля тока, прямой вйход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала.с заданным., второй счетчик импульсов, выход которого подключен к,входам второй пары блоков контроля совпадения вход« ного сигнала с заданным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логическнй элемент И, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому .выходу блока контроля тока, а выход - к входу сброса первого: счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, выход первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным связан с первыми входами обоих укаэанных триггеров, вторые входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, инверсный — к второму входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу одного иэ блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным второй пары.

При этом блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времяимпульсный преобразова" тель, линию связи.и число-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразо-вателя тока и управлякщим входом вре1035711 мяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из блока контроля тока. 1, выполненного в виде пос- 5 ледовательно включенных первичного измерительного преобразователя тока

2, например на базе МТТ, времяимпульсного преобразователя 3, полярного дискриминатора 4, линии связи 5 и число-импульсного преобразователя б, а также счетчиков импульсов 7 и 8, блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным 9, 10 и 11, триггеров 12 и 13, счетчика импульсов 14,15 логического элемента И 15, блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным 16 и 17. и исполнительного органа 18.

Работа устройства рассматривается для случая двухступенчатой однофазной защиты, например токовой нулевой последовательности установки ВН.

Напряжение с выхода первичного 25 измерительного преобразователя 2 интегрируется во времяимпульсном преобразователе 3 и преобразуется в дискретные импульсные сигналы длительностью Тс(д), передаваемые по линии связи 5. Работа времяимпульсного преобразователя 3 тактируется командами с выхода полярного дискриминатора .

4, выделяющего интервалы знакопостоянства напряжения с выхода первичного измерительного преобразователя 1.

На выходах число-импульсного преобразователя 6 появляются пачки относительно высокочастотных импульсов (частотой около 10-20 кГц ), на прямом выходе - с числом импульcîâ N = 40

= Хм Гс, где à — частота импульсов в пачке, а на инверсном выходе—

Й = Ущ Г, где Тл — длительность паузы между импульсами. На счетный вход первого счетчика импульсов 7 по-45 даются пачки с числом импульсов hl .

:Если значение Н< достаточно велико, то в процессе их счета срабатывают блоки 9,, 10 и 11 и на их выходах появляются кратковременные импульсы, 5р возникающие в момент состояний счет,чика 7, соответствующих заданным значениям, причем значение срабатывания блока 9 — N является защитным и обеспечивает перевод триггеров 12 и

13 в исходное нулевое положение только при достаточной длительности сигМ нала ъ — ° Значение Мз должно у 9

c fN. выбираться Ъля обеспечения отстройки 60 от длительности импульсных помех в линии связи 5 в период паузы между сигналами, практически N9 (f>1-2 мс, значение срабатывания блока 10 соответствует уставке самой чувствительной ступени устройства М„он может изменяться при настройке устройства перед вводом в эксплуатацию. В момент срабатывания блока 10 триггер 13 переключается в единичное состояние и формирует очередной импульс на счетном входе счетчика импульсов 14, реализующего набор выдержки времени ступеней устройства; значение срабатывания блока 11 соответствует уставке по току более грубой ступени устройства N>< и также может изменяться при настройке устройства. В момент срабатывания блока 11.триггер -12 переключается в единичное состояние и возбуждает сигнал на дополнительном входе блока 16.

Блок 16, реагирующий на состояние счетчика импульсов 14, срабатывает в положении М б, соответствующей выдержке времени более грубой ступени с 3 . Причем Ф с э Ч16Т, где

ТА — период дискретизации значений контролируемого тока, обычно принимаемый равным половине или целому периоду промышленной частоты (10 или

20 мс).

Если значение контролируемого тока находится где-то между уставками ступеней защиты, то блоки 9 и 10 срабатывают, а блок 11 не срабатывает и отключение выключателя обеспечивает блок 10. Через триггер 13 он заставляет счетчик 14 отсчитывать выдержку времени чувствительной ступени эащиt ты 1, задаваемой с помощью блока

17, причем 1 3 ч, дТд.

Если значение контролируемого тока больше уставки грубой ступени, соответствующей N, то формирование выходной командй устройства происходит быстрее с t (t c помсщью блока 16.

Сброс счетчика 14, т.е. сброс .выдержки времени защиты, осуществляется в момент переполнения счетчика 8.

Этот счетчик подсчитывает импульсы с инверсного выхода число-импульсного преббраэователя б, формируете в период паузы между информационными импульсами в линии связи 5. Если пауза 1я достаточно велика, т.е.

Ъ Nll(f Где И8 — емкость счетчика 8, то счетчик 8 вырабатывает импульс переполнения и через логический элемент И 15 сбрасывает выдержку времени, накопленную в счетчике

14, Укаэанный сброс происходит только при нулевом положении триггера 13, т.е. при малых значениях длительностей сигналов У„,ь (й (N,„,à значит и при малых первичных токах 3 о.

Значение Мз должно выбираться для обеспечения отстройки от длительности импульсных помех, возникающих в период существования сигнала в линии связи 5 и имеющих обратный знак. Ес1035711

Составитель Л. Васькова

Редактор Г. Гербер Техред M.Êoøòóðà Корректор A. Ференц

Заказ 5848/55 Тираж 617 Подпи сное

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 ли длительность помехи, компенсирующей передающийся в линии связи сигнал, невелика и меньше величины йЗ/Е„„, то им. ульс на выходе счетчика 8 не появляется и счетчик 14 не будет излишне сброшен в нуль. Значительное замедление в срабатывании защиты при этом оказывается предотвращенным.

Однако остается воэможность замедле ния защиты в срабатывании на один период Т> иэ-эа возможного пропуска в 10 срабатывании счетчика 7 при. действии импульсной помехи в момент существования сигнала иэ-эа уменьшения на длнтельнбсть импульса помехи .

Сброс счетчика 8 осуществляется импульсами с прямого выхода число-импульсного преобразователя 6, что обеспечивает готовность счетчика 8 реагировать на длительность пауз между информационными импульсами в линии связи, Таким образом, благодаря взаимодействию дополнительно введенных в устройство счетчика, блок . и триггера, устройство ступенчатой токовой защиты оказывается защищено от неблагоприятных последствий появления импульсных помех и в период паузы, и в период существования сигнала в линии связи 5.