Реле тока для защиты электроустановки

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите , и предназначено для использования в устройствах запорты электроустановок , например воздушных линий электропередач. Целью изобретения является повыщение быстродействия реле . Цель достигается тем, что блок 2 ограничения амплитуды сигнала подключается к воспринимающему блоку I через дополнительно введенный ключевой элемент 3, управляющие входы которого через дополнительно введенный орган 7 выдержки времени подклю чены к исполнительному блоку. Это (Л позволяет за счет учета характера переходного процесса при аварии на защищаемой электроустановке ограничить сигнал на выходе воспринимающего блока t на более низком уровне, что дополнительно уменьшает времена возврата реле. I з.п. ф-лы, 3 ил. ю - ел . ел х

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. $

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3876142/24-07 (22) 02.04.85 (46) 07.12.86. Бюл. М 45 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного, Знамени научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Г.С. Нудельман, М.А. Шамис и Н.g. Кочкин (53) 62!.316.925(088.8) (56) !1!неерсон Э.М. Динамика сложных измерительных органов релейной защиты. М.: Энергоиздат, 1981.

Нудельман Г.С. и др. Быстродействующее реле тока защит от замыкания на землю. Сер. Аппараты низкого напряжения, !981, вып. 1(92), с. 13-15. (б!! 4 Н О1 Н 83/20, Н 02 Н 3/38 (54) Рклк токл -для злщиты элкктгоусТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах защиты электроустановок, например воздушных линий электРопередач. целью изобретения является повышение быстродействия реле. Цель достигается тем, что блок

2 ограничения амплитуды сигнала подключается к воспринимающему блоку 1 через дополнительно введенный ключевой элемент 3, управляющие входы которого через дополнительно введенЯ ный орган 7 выдержки времени подклю- @ чены к исполнительному блоку.. Это . позволяет за счет учета характера переходного процесса при аварии на ( защищаемой электроустановке ограничить сигнал на выходе воспринимав- Я щего блока 1 на более низком уровне, что дополнительно уменьшает времена ь а возврата реле. s.ï. ф-лы, 3 ил. ИУ

1275

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите и предназначено для использования в устройствах защиты электроустановок, например воздушных линий электропередач.

Целью изобретения является повышение быстродействия реле посредством уменьшения его времени срабатывания при сохранении времени возврата. 1О

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики изменения сигналов, характеризующих работу предлагаемого устройства; -на фиг. 3 — графики из- 15 менения времени срабатывания предлагаемого и известного устройств.

Вход воспринимающего блока 1 предлагаемого устройства подключен к измерительному трансформатору. Выходы 2О .воспринимающего блока 1 соединены с входами преобразующего блока 4 и с входом блока 2 ограничения амплитуды сигнала, который через ключевой элемент 3 соединен с третьим выводом д воспринимающего блока. Выходы преобразующего блока 4 соединены с входами сравнивающего блока 5, выходы которого подключены к входам исполнительного блока 6. Выходы исполнительного блока присоединены к входам ключевого элемента через орган 7 выдержки времени.

На фиг. 2 и 3 использованы следующие обозначения: I Ä вЂ” входной ток; — напряжение ограничения; порог срабатывания сравнивающей части; U — напряжение на выходе воспринимающей части; U — напряжение на выходе преобразующей части; t время срабатывания устройства; — уставка реле по току срабатывания °

Устройство работает следующим образом.

4$

В нормальном режиме работы (фиг.2) до момента времени t1, на входе воспринимающего блока 1 присутствует сигнал I „, не достаточный для срабатывания устройства. Сравнивающий 5 5О и исполнительный 6 блоки находятся в несработанном состоянии и, следовательно, ключевой элемент 3 — в разомкнутом состоянии. Вследствие этого блок 2 ограничения амплитуды N сигнала не оказывает влияния на функционирование воспринимающего блока 1. Сигнал U « на выходе восприни579 мающего блока 1 не искажен, т.е. пропорционален сигналу I

При возникновении требования срабатывания в момент t< амплитуды сигналов I „ U увеличиваются, что вызывает возрастание амплитуды сигнала U„ на выходе преобразующего блока ° В момент t выполняется условие срабатывания 11„ =Ущ . Сравнивающий пр «ор блок 5 срабатывает, вызывая срабатывание исполнительного блока 6.

Учитывая разомкнутое состояние ключевого элемента 3, сигнал нараста ет быстрее, чем это происходит у известного устройства. Как показали проведенные испытания (на фиг. 3 кривая 8 характеризует известное, а кривая 9 — предлагаемое устройства), при U, /U„ =2 и кратности входного сигнала по отношению к уставке К=4 время срабатывания предлагаемого устройства, содержащего селективный фильтр с добротностью Я=1,15, меньше времени срабатывания известного в два раза.

Срабатывая, исполнительный блок 6 подает сигнал на управляющие входы ключевого элемента 3. Ключевой элемент 3 переходит в замкнутое состояние, что обеспечивает подключение блока 2 ограничения амплитуды сигнала к выводам воспринимающего блока 1.

Укаэанное обуславливает ограничениеамплитуды сигнала U на выходе воспринимающего блока 1 (/Бц /< U(>

>U„ ) и, следовательно, ограничение амплитуд сигналов на реактивных элементах частотных фильтров преобразующей части 4. Поэтому, когда в момент (фиг. 2) произойдет отключение защищаемого энергообьекта, возврат предлагаемого устройства произойдет так же быстро, как и известного, При возврате исполнительный блок б, воздействуя на ключевой элемент 3, возвращает. его в исходное состояние.

Блок 2 ограничения амплитуд сигнала перестает влиять на работу воспринимающего блока

Значение напряжения U выбирается таким, чтобы обеспечить устойчивое пребывание устройства в сработанном состоянии при существовании требования срабатывания. Указанный выбор осуществляется на основании анализа спектрального состава сигнала I>Ä: чем меньше в сигнале I „ доля составляющих неосновной частоты, тем мень1275579 з ше может быть отличие значений U, и U„,, и., следовательно, тем с меньшим временем произойдет возврат устройства; При возникновении КЗ на протяженных ВЛ высокого и сверхвысокого напряжений имеет место возрастание уровня высших гармонических состав- ляющих. Последующий процесс измене-ния этих составляющих при существовании К3 на ВЛ носит затухающий ха- 10 рактер. Поэтому включение блока 2 ограничения с задержкой T, определяемой органом 7 выдержки времени, позволяет не учитывать привыборе значения наибольших значений высших гар- 15 монических составляющих, существующих при возникновении КЗ. Вследствие этого при наличии органа 7 выдержки времени значение U,, характеризующее предлагаемое устройство, может 20 быть выбрано меньшим значения U „ у известного устройства. Однако введение органа 7 выдержки времени приводит к тому, что амплитуда сигналов на.реактивных элементах фильтра дос- 2S тигнет значений, определяемых уровнем

U „, по истечении интервала времени T, определяемого: о

TO=T3+T h, где T — длительность переходного Зо

Ь процесса в фильтре, вызванного введением ограничения сигнала овос °

Но во многих случаях может быть обеспечено условие 35

ToiTbx где, TH„— интервал времени между моментом срабатывания исполнительной части 6 устройств ва и моментом отключения . защищаемого энергообьекта.

При выполнении указанного условия предлагаемое устройство характеризуется меньшими временами возврата, чем известное.

Проведенные исследования показали что применительно к реле тока нуле- г вой последовательности включение ключевого элемента 3 через орган 7 выдержки позволяет снизить уровень ограничения на 30-50Х. Это дает возможность уменьшить времена возврата реле на 5-7 мс.

Достигнутое в предлагаемом устройстве уменьшение времени срабатывания и возврата позволяет сократить ущерб, обусловленный авариями на защищаемой электроустановке, что особенно важно для линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжений.

Ф о р м у л а изобретения

1. Реле тока для защиты электроустановки, содержащее воспринимающий блок, к первому выходу которого подключены вход блока ограничения амплитуды сигнала и вход преобразующего блока, сравнивающий блок, вход которого подключен к выходу преобразующего блока, а вьпсод — к входу исполнительного блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены ключевой элемент и орган выдержки времени, соединенный выходом с выходом исполнительного блока, при этом выход блока ограничения амплитуды сигнала соединен с первым выходом ключевого элемента, второй выход последнего соединен с вторым выходом воспринимающего блока,. а управпяющий вход ключевого элемента подключен к входу органа выдержки времени.

2. Реле по п. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что выходной каскад.. воспринимающего блока выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого является вторым выходом воспринимающего блока.

1275579

Ъ

Мер

Л&Р

tcp.ис

Фх

«lycm

Составитель К. Шнлан

Редактор Л. Гратилло Техред И.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 6572/48 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 . °