Устройство для дифференциальной токовой защиты электроустановки

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве дифференциальной токовой защиты электроустановок, в частности сборных шин, синхронных машин, а также трансформаторов блоков генератортрансформатор. Цель изобретения - повьш1ение чувствительности защиты при перегруженных измерительных трансформаторах тока. Сигнал с выхода нагруженного на резистор промежуточного трансформатора тока, включенного в дифференциальную цепь, образованную соединенными по схеме на циркуляцию токов вторичными обмотками измерительных трансформаторов тока , поступает на входы первого, второго и третьего вновь введенных двуполярных формирователей прямоугольных импульсов соответственно непосредственно , через первое дифференцирующее звено и первое и вновь введенное второе дифференцирующие звенья. Сигналы с выходов первого и второго и инвертированный сигнал с выхода третьего двуполярных формирователей прямоугольных импульсов поступают на входы логического элемента И,сигнал с выхода которого подается на вход исполнительного элемента. Совпадение знаков дифференциального тока , первой и второй его производных при внутреннем повреждении является условием отключения электроустановки . 3 ил. Ф (Л САЭ СП О Ч СО

ÄÄSUÄÄ 1350737 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 02 Н 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3963127/24-07 (22) 14. 10.85 (46) 07. 11.87, Бюл. N- 41 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) H.È.Цыгулев и С,Л.Кужеков (53) 62 1.316.925 (088.8) (56) Релейная защита. Сер. Энергетика за рубежом, 1963, вып. 5, с.51-52.

Авторское свидетельство СССР

Р 658647, кл. Н 02 Н 3/28, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве дифференциальной токовой защиты электроустановок, в частности сборных шин, синхронных машин, а также трансформаторов блоков генератортрансформатор. Цель изобретения — повышение чувствительности защиты при перегруженных измерительных трансформаторах тока. Сигнал с выхода нагруженного на резистор промежуточг ного трансформатора тока, включенного в дифференциальную цепь, образованную соединенными по схеме на циркуляцию токов вторичными обмотка» ми измерительных трансформаторов тока, поступает на входы первого, второго и третьего вновь введенных двуполярных формирователей прямоугольных импульсов соответственно непосредственно, через первое дифференцирующее звено и первое и вновь введенное второе дифференцирующие звенья., Сигналы с выходов первого и второго и инвертированный сигнал с выхода третьего двуполярных формирователей прямоугольных импульсов поступают на входы логического элемента И,сигнал с выхода которого подается на вход исполнительного элемента. Совпадение знаков дифференциального тока, первой и второй его производных при внутреннем повреждении является условием отключения электроустановки. 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13507

Изобретение относится к области релейной защиты и может быть использовано в качестве дифференциальной защиты сборных шин, синхронных машин, а также трансформаторов блоков генератор-трансформатор.

Целью изобретения является повышение чувствительности дифференциальной токовой защиты при перегру- 10 женных измерительных трансформаторах тока.

На фиг-. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, 15 поясняющие работу устройства соответственно при внутреннем и внешнем повреждениях.

Устройство для дифференциальной токовой защиты электроустановки 1 со- 20 держит устанавливаемые в фазах отходящих от электроустановки 1 присоединений 2 измерительные трансформаторы 3 тока, вторичные обмотки которых соединены по схеме на циркуляцию то- 25 ков. В дифференциальную цепь вторичных обмоток измерительных трансформаторов 3 тока (ИТТ) включена первичная обмотка 4 промежуточного трансформатора тока (ПТТ), вторичная обмотка 30 которого нагружена на резистор (не пока.зан) . К выходу ПТТ 4 подключены входы первого двуполярного формирователя

5 прямоугольных импульсов и первого дифференцирующего звена 6, выход которого соединен с входами вторых двуполярного формирователя 7 прямоугольных импульсов и дифференцирующего звена 8. К выходу послецнего подключен вход третьего двуполярного форми- 40 рователя 9 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом инвертора 10. Первый, второй и третий входы логического элемента И 11 соединены с выходами соответственно пер- 4> вого 5 и второго 7 формирователей и инвертора 10. Выход логического эле-, мента И 11 подключен к входу исполнительного элемента 12, формирующего сигнал на отключение электроустановки 1.

Условием срабатывания устройства является совпадение знаков дифференциального тока, его первой и отрицательной второй производных, т.е.

sign(i (t)) =sign ti (t) j = -signai (t)g, (1) 37

2 где i>(t), 1 (г.), i"(t) — соответственно ток в дифферейциальной цепи и значение его первой и второй производной.

Устройство работает следующим образом.

При внутреннем повреждении дифференциальный ток является до момента насыщения t> (фиг. 2) синусоидальной функцией. Учитывая, что

Г d2 sin(v + ) 1

sign (sin(et+/)f = -s1gn(dгг и до момента перехода производной тока i>(t) через нуль

s1gn

Гd sin(у +Ы) 1 с1t =sign/sin(уг+ )), знаки сигналов на всех трех входах логического элемента И 11 совпадают, что. приводит к появлению сигнала на его выходе и к срабатыванию исполнительного элемента 12, формирующего сигнал на отключение электроустановки 1. Время срабатывания устройства составляет порядка 8-10 мс, поэтому насыщения ИТТ не приводят к отказу в работе.

При внешнем повреждении ток в дифференциальной цепи появляется только после насыщения трансформатора тока поврежденного присоединения и представляет собой разность между синусоидальной и экспоненциальной функциями. Учитывая, что в режиме насыщения трансформатора тока 1/Та р ы знак первой,и второй производных дифференциального тока будет определяться знаком производной экспоненциальной функции, для которой справедливо равенство

- (7„ 2 е и

- fT

sign(e ) з1Кп(г к первому и третьему входам элемента И 11 в первый момент времени будут приложены сигналы противоположной полярности, что в соответствии с условием (1) предотвращает срабатывание устройства. Из-за быстрого затухания экспоненциальной составляющей спадение дифференциального тока происходит по синусоидальному закону, (фиг. 3). Для предотвращения срабатывания устройства в этом случае используется сигнал, пропорциональз 13507 ный первой производной дифференциального тока.

Таким образом, введением второго

5 дифференцирующего звена, трех двуполярных формирователей прямоугольных импульсов и инвертора обеспечивается повышение чувствительности устройства при перегруженных измерительных трансформаторах тока за счет исключения влияния насыщения трансформаторов тока на функционирование устройства. 15

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной токовой защиты электроустановки, содержащее устанавливаемые в фазах отходящих от электроустановки присоеди- нений измерительные трансформаторы тока, соединенные вторичными обмотка- . ми по схеме на циркуляцию токов, в дифференциальную цепь которой включена первичная обмотка промежуточного трансформатора тока, вторичная обмотка последнего нагружена на резис37

4 тор, первое дифференцирующее звено, вход которого подключен к вторичной обмотке промежуточного трансформатора тока, и логический элемент И, выход которого подключен к входу исполнительного органа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше-. ния чувствительности при перегруженных измерительных трансформаторах тока, дополнительно введены второе дифференцирующее звено, первый, вто- рой и третий двуполярные формирователи прямоугольных импульсов, входы которых подключены к выходам соответственно промежуточного трансформатора тока и первого и второго дифференцирующих звеньев, и инвертор, вход которого соединен с выходом третьего двуполярного формирователя прямоугольных импульсов, при этом первый, второй и третий входы элемента- И соединены с выходами соответственно первого и второго двуполярных формирователей прямоугольных импульсов и инвертора, выход первого и вход второго дифференцирующих звеньев объединены.

1350737

А

dt

Составитель В,Онучин

Редактор С.Пекарь Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 5291/52 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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