Устройство для защиты конденсаторных вводов электрических аппаратов от повреждения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д5ц 4. Н 02 I{ 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

С, .), ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ единен с источнш ом напряжения нулевой последовательности через дифференцирующий элемент, при этом выход чет1 ертого элемента И подключен к отключающему органу, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, выход дифференцирующего элемента подключен к дополнительным входам суммирующих элементов избирательных фазных органов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, избирательные фазные органы выполнены с возможностью изменения чувствительности, а первый выход органа тока нулевой последовательности подключен через вновь введенный пятый элемент И к дополнительным входам изменения чувствительности избирательных фазных органов, при этом второй вход пятого элемента И через вновь введенный инвертор соединен с вторым выходом органа тока нулевой последовательности. (21) 3749496/24-07 (22) 28.04.84 (46) 07.02.86. Вюл. № 5 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Н.А.Дони и I.À.Hàäåëü (53) 621.316.925(088.8) (56) Ванин В.Н, Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. M. Энергоиздат, 1982, с.193195.

Авторское свидетельство СССР № 598173, кл. Н 02 Н 7/00, 1974. (54)(57) 1. УСТРОЙстВО для зАщиты

КОНДЕНСАТОРНЫХ ВВОДОВ Э11ЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ОТ ПОВРЕ ДЕНИЯ, содержащее подключенный к конденсаторным вводам орган тока нулевой последовательности с суммирующим элементом на входе, первый выход органа тока нулевой последовательности соединен с первыми входами трех элементов И, вторые входы которых подключены к выходам соотве-,— ствующих избирательных фазных оргаНоВ с суммирующими элементами на входе, входы избирательных фазных органон соединены с конденсаторными вводами, выходы элементов И подключены к соответствующим органам сигнализации, выходы избирательных

„„ЯО„„121О176 А фазных органов соединены также через элемент И.В с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу упомянутого органа тока нулевой последовательности, дополнительный вход элемента суммирования органа тока нулевой последовательности со1I 1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических систем переменного тока, и предназначено для защиты конденсаторных вводов электрических аппаратов.

Цель изобретения — повышение чувствительности и надежности в работе.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит орган 1 тока нулевой последовательности с двумя выходами, дифференцирующий элемент

2, фазные релейные избирательные органы 3, первые три логических элемента И 4,логический элемент ИПИ 5, четвертый логический элемент И. 6, инвертор 7 логических сигналов, пятый логический элемент И 8.

Входы релейного измерительного органа 1 тока нулевой последовательности с двумя выходами подключены к цепям тока всех трех фаз защищаемых конденсаторных вводов, а его суммирующий вход через дифференцирующий элемент 2 подключен к источнику напряжения нулевой последовательности. Цепи тока всех трех фаз также подключены к входам каждого из трех избирательных органов

3, реагирующих на превышение модуля тока одной фазы над модулем геометрической суммы токов двух других фаэ. Суммирующий вход каждого фазного избирательного органа 3 подключен к выходу дифференцирующего элемента 2, а выход каждого фазного избирательного органа соединен с одним входом логического элемента И 4, второй вход которого соединен с первым входом измерительного органа 1 тока нулевой последовательности, а вьгходы элементов И 4 являются выходами устройства, действующими на сигнализацию.

Входы логического элемента И И 5 соединены с выходами фазных релейных избирательных органов 3, а его выход, включенный по схеме И 6, — с вторым выходом релейного измерительного органа 1 тока нулевой последовательности, является выходом устройства, действующим на отключение электрического аппарата. Входы логического элемента И 8 соединены с выходами релейного измерительного органа 1 тока нулевой последователь.ности, причем первый вьгход соединен

210176

;30

54 непосредственно, а второй — через ин. вертор 7. Выход элемента И 8 соединен с входом переключения чувствительности каждого фаэного избирательного органа.

Устройство работает следующим образом.

На начальной стадии повреждения конденсаторного ввода происходит пробой между отдельными слоями конденсаторной изоляции, эквивалентная емкость ввода на землю возрастает и увеличивается составляющая основной частоты емкостного тока неисправного ввода. Фильтр тока нулевой последовательности, входящий в состав релейного измерительного органа 1 нулевой последовательности, выделяет приращение емкостного тока ввода, и при достижении им пороговой величины, соответствующей уставке, на выходах релейного измерительного органа тока нулевой последовательности появляется сигнал, причем чувствительность органа по первому выходу более высокая, чем по второму °

Предотвращение ложного срабатывания устройства под действием составляющих нулевой последовательности емкостного тока вводов при замыканиях на землю в первичной сети либо при неполнофазных режимах производится путем компенсации возникающего в таких режимах небаланса током, пропорциональным напряжению нулевой последовательности 30< Необходимый сдвиг компенсирующей величины по отоношению к напряжению 3 Uo на 90 в сторону опережения, имитирующей емкостной характер тока небаланса, производится в помощью дифференцирующего элемента.2. В случае развивающегося повреждения ввода компенсации составляющей нулевой последовательности не происходит и срабатывание релейного измерительного органа нулевой последовательности происходит с порогом чувствительности, не зависящим от наличия составляющей нулевой последовательности в первичной сети.

Схемы фазных репейных избирательных органов 3 позволяют получить пофазный вь|ход устройства с действием на сигнализацию и, кроме того, предотвращают ложное срабатывание всего устройства при обрыве одной из фа. цепи емкостного тока, поскольку в указанном режиме происходит

12fuf7 1О тельных органов основано на сравнении модуля емкостного тока каждого из вводов с модулем геометрической суммы емкостных токов в двух других фазах и величины, пропорциональной напряжению нулевой последовательности 3ОО в первичной сети. Последняя величина берется с выхода дифференцирующего элемента 2 и подается на суммирующий вход фазного избирательного органа. При этом обеспечивается ее необходимый фазовый сдвиг по отношению к напряжению 30, первичной сети.

При отсутствии срабатывания органа тока нулевой последовательности по обоим выходам на выходе логического элемента И 8 имеется сигнал "0" и чувствительность фазных избирательных органов 3 низка.

При увеличении тока одного из вводов в процессе развития повреждения появляется сигнал на первом выходе органа 1 тока нулевой последовательности, что приводит к появлению сигнала "1" на выходе элемента

И 8, так как на втором его входе имеется сигнал "f" с выхода инвертора 7 ° Чувствительность фазных избирательных органов 3 при этом становится более высокой, чем чувствительность органа 1 тока нулевой последовательности, и появление сигналов на выходах элементов И 4 опреде15

25

35

40 ложное действие релейного измерительного органа тока нулевой последовательности. Так как выходы устройства с действием на отключение и на сигнализацию включены по схемам И

4 и 6 с выходами фазных избирательных органов, ложное действие устройства не происходит.

Действие фазных релейных избираляется только чувствительностью органа тока нулевой последовательности по первому выходу.

При дальнейшем увеличении тока поврежденного ввода появляется сигнал на втором выходе органа 1 тока нулевой последовательности. На выходе элементов 7 и 8 появляются сигналы "0", и чувствительность фазных избирательных органов становится более низкой, но выше чувствительности органа 1 тока нулевой последовательности по второму выходу. Поэтому действие устройства на отключение происходит с чувствительностью, определяемой чувствительностью органа.1 тока нулевой последовательности по второму выходу.

В случае обрыва фазы емкостного тока происходит срабатывание органа тока нулевой последовательности по обоим выходам, но чувствительность фазных органов будет низкой, что улучшает отстройку от возникающих в этом режиме небалансов на выходе схемы сравнения абсолютных значений электрических величин, определяемых изменением фазных соотношений сравниваемых величин и погрешности действия сумматоров.

Таким образом, переключение чув-ствительности фазных измерительных органов в зависимости от состояний сигналов на обоих выходах органа тока нулевой последовательности позволяет разрешить противоречие между необходимостью иметь высокую чувствительность по выходу на сигнализацию и отстройкой от небаланса, возникающего на выходе схемы сравнения при обрыве одной из фаз емкостного тока.

1210176

Составитель Л.Васькова

Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Редактор В.Петраш

Заказ 527/57 Тираж 6 1 3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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