Устройство для выявления режима включения трансформатора

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ВЫЯВЛЕНИЯ РЕЖИМА ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее трансреактор, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединень пороговый элемент и формирователь прямоугольных импульсов, соответствующих нечетным и четным полуволнам , орган сравнения импульсов по длительности, соединенньш с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности работы устройства , Б него введен селектор импульсов по длительности, выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с органом сравнения импульсов по длительности , выход которого соединен с исполнительным органом-через селектор импульсов по длительности. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что орган сравнения импульсов по длительности со-держит блок интегрирования на двух интеграторах импульсов четных и нечётных полуволн, вьЬсоды которых че (Л рез первый, и -второй амплитудные детекторы соединены с прямым и ин версным входами элемента сравнения на операционном усилителе, выход которогоявляется выходом органа сравнения импульсов по длительности. 9) 41 О 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (!!),5!)4 Н 02 Н 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610381 /24-07 (22) 29.04.83 (46) 30. 08.85. Бюп. Ф 32 (72) В.А.Бороденко (71) Павлодарский индустриальный институт (53) 621.316.925(088.8) (56) Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия, 1976, с. 91, рис..2-28.

Авторское свидетельство СССР

Ф 675520, кл. Н 02 Н 7/04, 1977. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ

РЕЖИМА ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА, содержащее трансреактор, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединены пороговый элемент и фор мирователь прямоугольных импульсов, соответствующих нечетным и четным полуволнам, орган сравнения импульсов по длительности, соединенный с исполнительным органом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы- шения селективности работы устройства, в него введен селектор импульсов по длительности, выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с органом сравнения импульсов по длительности, выход которого соединен с исполнительным органом через селектор импульсов по длительности.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что орган сравнения импульсов по длительности со-. держит блок интегрирования на двух интеграторах импульсов четных и нечетных полуволн, вь1ходы которых через первый.и второй амплитудные детекторы соединены с прямым и ин- версным входами элемента сравнения на операционном усилителе, выход которого является выходом органа сравнения импульсов по длительности.

1 1176

Изобретение относится к технике релейной защиты энергосистем, в частности к устройствам для защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов. S

Цель изобретения — повышение селективности действия при насыщении трансформаторов тока.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схе- 1б ма органа сравнения импульсов по длительности на фиг. 3-6 — диаграммы, поясняющие работу устройства при апериодическом броске тока намагничивания,. периодическом броске тока намагничивания, коротком замы,кании, коротком замыкании при насыщении трансформаторов тока соответственно.

Устройство содержит трансреактор

1 с подключенным к вторичной обмотке пороговым элементом (компарато-. ром) 2 и последовательно включенные формирователь 3 прямоугольных импуль.— сов, соответствующих нечетным и чет- 2$ ным полуволнам, орган 4 сравнения импульсов по длительности, селектор

5 импульсов по длительности и исполнительньж орган 6 (фиг. 1). Орган 4, в частности, содержит (фиг. 2) блок

7 интегрирования с выходами для прямой и обратной полярности сигнала, к которым подключены входами амплитудные детекторы 8 и 9, выходы которых соединены с прямым и инверсным

35 входами порогового элемента 10 сравнения на операционном усилителе, выход которого является выходом органа 4„

Первичная обмотка трансформатора

1 предназначена для подключения к собранным по дифференциальной схеме вторичным обмоткам трансформаторов тока, установленных на защищаемом трансформаторе.

Защитная цепь из встречно-параллельных диодов на входе компара.тора 2 ограничивает величину его входного сигнала. В качестве формирователя 3 использован элемент ПАМЯТЬ в виде интегродифференциального звена на операционном усилителе. Дифференцирующий конденсатор на входе обеспечивает крутизну фронта выходного сигнала. Зарядившийся конденсаторв цепи обратнс"r связи интегратора сохраняет(запоми .лет) неизменным уровень выходного сигнала при паузах во входном

408 2 сигнале и перезаряжается только при поступлении сигнала противоположного знака. Блок 7 включает два идентичньи канала со стандартными1интеграторами на операционньи усилителях, разрядные ключи которых подключены входами к входу канала противбположной полярности. Появление выходного напряжения одной полярности приводит к заряду интегрирующего конденсатора этой полярности и одновременно к открытию ключа и разряду конденсатора в другом канале. Сигнал на выходе компаратора 10 равен нулю, если запомненные на конденсаторах амплитудных детекторов 8 и 9 напряжения разной полярности (наибольшие из поступивших с выходов блока 7) равны по величине. Если упомянутые напряжения отличаются друг от друга независимо от знака их рассогласования, то на выходе компаратора 10 появляется сигнал. В статическом состоянии устройства ток на его входе отсутствует, напряжение на выходе трансреактора и компаратора 2 равно нулю. Конденсаторы в формирователе 3, интеграторах блока 7, детекторах 8 и 9, селекторе 5 и исполнительном органе

6 разряжены, напряжения на выходах блоков 3, 4 (7, 8 9, 10) и, 5 равны нулю, транзистор органа 6 заперт, устройство не действует.

Ка диаграммах (фиг. 3-6), поясняющих работу устройства в различных режимах работы, показаны дифференциальный ток 11, на входе трансреактора 1, сигнал 12 на выходе ком-. паратора 2, сигнал 13 на выходе формирователя 3, напряжения 14 на вьиодах прямой и обратной полярности блока. 7 (для наглядности совмещены по оси времени и полярности), напряжение 15 на выходе элемента 10 и выходной сигнал 16 устройства.

Устройство работает следующим образом.

С появлением апериодического броска тока включения трансреактор дифференцирует сигнал, компаратор

2 переключается в состояние выхода

+Е или -Е в зависимости от полярности полуволн производной тока.

Формирователь 3 при подаче на его вход напряжения +Е переходит в состояние -Е и сохраняет его до тех пор, пока на его вход не поступит от компаратора напряжение -Е противопо35

3 1 ложного знака. Тогда формирователь переходит в.состояние +Е и сохраняет его, несмотря на паузы нулевого уровня в сигнале от компаратора. За, время подачи на блок 7 напряжения

+Е линейно заряжается конденсатор, верхнего по схеме интегратора блока, вследствие чего линейно .возрастает напряжение на первом выходе блока

7. Затем со сменой знака производной от входного напряжения -Е открывается Ключ, разряжающий конденсатор верхнего интегратора, одновременно начинает линейно заряжаться конденсатор нижнего интегратора и аналогично изменяется напряжение другого выхода блока 7. С каждой сменой знака производной осуществляется разряд конденсатора канала противоположной полярности и линейный заряд конденсатора в интеграторе одноименной полярности, наибольшее напряжение заряда пропорционально времени существования входного напряжения соответствующего знака. На конденсаторах амплитудных детекторов 8 и 9 запоминается наибольший уровень напряжений с выходов блока 7. Для апериодического броска эти уровни не равны, элемент

10 переключается в состояние выхода

+Е, конденсатор селектора 5 заряжается, его инвертирующий повторитель на ОУ формирует на выходе напряжение -Е, транзистор исполнительного органа отпирается. Выходное реле срабатывает и блокирует действие дифференциальной защитытрансформатора.

В режиме периодического броска тока включения длительности импуль! 76408 4 сов на выходе формирователя 3 также существенно .различаются, устройство

I действует укаэанным выше образом и блокирует работу защиты. При этом селектор 5 импульсов по длительности обеспечивает правильное непрерывное сохранение сигнала блокировки на выходе устройства и в те моменты времени, когда поочередно возрастающие уровни напряжений на выходе амплитудных детекторов кратковременно становятся равными друг другу и на выходе элемента 10 появляется короткий импульс нулевого уровня. !

При коротком замыкании равенство уровней напряжений на выходах блока

7 наступает через 25-30 мс, с этого момента напряжение на выходе элемент та 10 становится равным нулю и через время задержки селектора 5 порядка

1-.2 мс транзистор исполнительного органа запирается. Выходное реле возвращается в исходное состояние и

25 разрешает действие дифференциальной защиты. Устройство правильно функционирует и в случае насыщения защитных трансформаторов тока сверхтоками короткого замыкания вследствие

30 регулярности появления экстремумов разнополярных полуволн. Время готовности устройства к повторному действию определяется суммарной длительностью разряда конденсаторов в блоках

3, 7 и 8(93, при необходимости оно может быть сокращено включением параллельно упомянутым конденсаторам высокоомных разрядных резисторов, как показано в формирователе 3

Фиг. 2

117б408

12 . 1З

Составитель А.Бондаренко

Редактор Ю.Ковач Техред А.Бабинец . Корректор E.Сирохман

Заказ 53»./52 Тираж 620 Подписное

ВИИИЖ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород„ ул. Проектная, 4