Устройство для направленной токовой защиты от короткого замыкания электроустановки переменного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА , содержащее датчики тока и напряжения , входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, пер-, вый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования , элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через последовательно соединенные первый формирователь прямоу1 ольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьемь входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к входу исполнительного блока, отличающееся тем, (Л что, с целью повышения надежности работы путем увеличения стабильносс ти угловой характеристики срабатывания , в него дополнительно введены соединененные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов , инвертор и блок ограничения импульсов, выход последнего со ел ю со подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 02 Н 3 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHO56V СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3478674/24-07 (22) 06. 08. 82 (46) 30. 05. 84. Бюл. 9 20 (72) С.М.Куцовский и E.Ï.Êîðîëåâ (71) Горьковское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (53) 621. 316.925 (088,8) (56) 1.Федосеев A.М. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с. 177.

2. Авторское свидетельство СССР

9 229999991111, кл. Н 01 Н 83/18, 1970, З.Авторское свидетельство СССР

9 605286, кл. Н 02 Н 3/38, 1976. (5 4 ) (5 7 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ

ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее датчики тока и напряжения, входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, пер-. вый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования, элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через после„„SU„„A довательно соединенные первый формь рователь прямоугольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьему входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к входу исполнительного g блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем увеличения стабильности угловой характеристики срабатывания, в него дополнительно введе° ° ны соединененные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов, инвертор и блок ограничения импульсов, выход последнего подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход С73 второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования.

«4

1095297

Изобретение относится к электротехнике, а именно к ре лей ной з ащите, и может быть использовано для защиты линии электропередачи, шин и другого электрооборудования сети высокого напряжения.

Известны устройства для направленной токовой защиты, содержащие измерительные трансформаторы тока и найряжения, трансреактор, элемент И, формирователи прямоугольных импульсов, дифференцирующие и фазоповоротные цепи и исполйительный элемент (1l и (23

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для направленйой токовой защиты от короткого заьикания (КЗ) в сети переменного тока, содержащее датчики тока и напряжения, формирователи прямоугольных импульсов, логические элементы И, И-НЕ, дифференцирующие элементы, элементы времени с задержкой на срабатыванче и исполнительный элемент f 33

Недостатком известных устройств является нестабильность угловой характеристики срабатывания в переходных процессах. При наличии в токе апериодической слагающей начало интервала совпадения прямоугольных импульсов, сформированных из тока, и импульсов от компаратора, реагирующего на первую производную тока одной полярности, зависит от кратности тока по отношению к устанке, а именно при увеличении кратности тока рабочая зона известного устройства возрастает на угол, значение которого может достигать 90О, что может привести к неселективным срабатываниям известного устройства при К3 вне защищаемой зоны.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем увеличения стабильности угловой характеристики срабатывания.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для направленной токовой защиты от короткого замыкания электроустановки переменного тока, содержащее датчики тока и напряжения, входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напряжения электроустановки, первый и второй формирователи прямоугольных импульсов, первый и второй блоки задержки, первый блок дифференцирования, элемент И, пороговый и исполнительный блоки, в которых выход датчика напряжения через последовательно соедининенные первый формирователь прямоугольных импульсов и первый блок задержки подключен к первому входу элемента И, выход датчика тока подключен к соединенным входам первого блока дифференцирования и второго формирователя прямоугольных

65 импульсов, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подклю..ен к второму входу элемента И, выход первого блока дифференцирования через последовательно включенный пороговый блок подключен к третьему входу элемента И, а выход последнего через последовательно включенный второй блок задержки подключен к вхо ду исполнительного блока, дополнительно введены соединенные последовательно второй блок дифференцирования, третий формирователь прямоугольных импульсов, иннертор и блок ограничения импульсов, выход последнего подключен к вновь введенному четвертому входу элемента И, а вход второго блока дифференцирования подключен к выходу первого блока дифференцирования.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики тока 1 и напряжения 2, первый и второй дифференцирующие элементы 3 и 4, пороговый блок 5, срабатывающий при превышении входным сигналом уставки, Формирователи прямоугольных импульсов б, 7 и 8, вырабатывающие прямо1угольные импульсы н соотнетстнии с полярностью входного сигнала, инвертор 9, ограничитель импульсов 10, формирующий импульс заданной длительности по переднему фронту входного сигнала, перврй и второй элементы задержки 11 и 12, четырехнходовой логический элемент И 13, срабатывающий при одновременном наличии на его входах сигналон одной полярности, и исполнительный блок 14.

В нормальном режиме ток и его первая производная не превышают устанку срабатывания порогового блока 5 и на один из входов логического элемента И 13 поступает сигнал, соответствующий логическому нулю.

Поэтому независимо от сигналов, поступающих на другие входы элемента И 13, на его выходе сохраняется логический нуль и срабатывания устройства не происходит.

В режиме К3 с током, превышающим уставку порогового блока 5, на его выходе в течение времени превышения формируются положительные и отрицательные импульсы, соответствующие полярности входного сигнала, поступающие на третий нход логического элемента И 13. На второй и первый входя элемента И 13 поступают соответственно прямоугольные импульсы, сформированные из тока и напряжения, причем импульсы из напряжения ограничиваются по длительности на первом элементе задержки 11.

Одновременно на четвертый вход элемента И 13 подается короткий импульс, формируемый цепочкой, состоя1095 297

Составитель В.Молчанов

Редактор А,Гулько Техред Л.Коцюбняк Корректор И.шулла

Заказ 3685/37 Тираж 614 Подписное

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 щей из второго блока дифференцирования 4, инвертора 9, .третьего формирователя 8 и ограничителя импульсов 10, а момент перехода через ноль второй производной тока, которая совпадает: по знаку с инвертированной периодической слагающей тока.

При КЗ в защищаемой зоне с током, превышающим уставку порогового блока 5, имеет место совпадение сигналов одинаковой полярности на всех 10 входах логического элемента И 13. В результате этого на выходе элемента

И 13 формируется рабочий сигнал, который поступает на второй элемент задержки 12, служащий для отстройки 15, от помех, и далее на исполнительный блок 14.

При наличии в переходном процессе в токе КЗ апериодической слагающей момент совпадения тока и его первой производной в зависимости от кратности тока по отношению к уставке порогового блока 5 изменяется на угол до 90 . Так как момент сравнения с напряжением синхронизирован коротким импульсом, формируемым элементами 4, 8, 9 и 10 в момент перехода второй производной тока через ноль, который не зависит от апериодической слагающей, угловая характеристика срабатывания устройства в переходном процессе остается неизменной, чем и обеспечивается повышение надежности работы устройства. Ф