Устройство для дифференциальной защиты с торможением

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к релейной защите. Целью изобретения является повышение чувствительности дифференциальных защит. Поставленная цель достигается тем, что в цепь торможения дифференциальной защиты дополнительно введен ключ 15, положение которого определяет режим торможения. Положением ключа 15 управляет блок 16 контроля формы. По величине относительного уровня высших гармоник - отношению абсолютного уровня высших гармоник к дифференциальному сигналу - определяется место короткого замыкания в защищаемой зоне или вне ее и в зависимости от него вводится положением ключа 15 торможение, достаточное для надежной работы или неработы защиты в возникшем режиме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 Н 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4025878/24-07 (22) 24.02.86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Томский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) В. В. Куприенко и А. Н. Бурнашев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 237240, кл. Н 02 Н 3/28, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 1275626, кл. Н 02 Н 3/28; 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ С ТОРМОЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите. Целью

„,Я0„„1410166 А 1 изобретения является повышение чувствительности дифференциальных защит. Поставленная цель достигается тем, что в цепь торможения дифференциальной защиты дополнительно введен ключ 15, положение которого определяет режим торможения. Положением ключа 15 управляет блок 16 контроля формы. По величине относительного уровня высших гармоник — отношению абсолютного уровня высших гармоник к дифференциальному сигналу — определяется место короткого замыкания в защищаемой зоне или вне ее и в зависимости от него вводится положением ключа 15 торможение, достаточное для надежной работы или неработы защиты в возникшем режиме. 1 ил.

141016

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, может быть использовано для защиты шин электроустановок, генераторов, трансформаторов и другого электрооборудования.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для дифференциальной защиты с торможением; на фиг. 2 — зависимость относительного уровня высших гармоник от полной 10 погрешности ТТ при внешнем и внутреннем

КЗ.

Устройство содержит датчики тока, выполненные в виде трансформаторов тока (ТТ) 1, 2, 3, вторичные обмотки которых подключены к входам преобразователей 4 — 6 ток — напряжение, к выходам которых подключен формирователь дифференциального сигнала (ФДС) 7, состоящий из последовательно соединенных сумматора 8 и формирователя 9 модуля, формирователи 10 — 12 мо- 20 дулей тормозной цепи, к выходам которых подключен ф орм ирователь 13 тормозного с игнала (ФТС), выполненный в виде сумматора. К входу ФТС 13 подключен также выход инвертора 14, вход которого соединен через ключ 15 с выходом ФДС 7. К выходу сумматора 8 подключен блок 16 контроля формы дифференциального сигнала (БКФ), состоящий из последовательно соединенных фильтра 17 высоких частот„формирователя 18 модуля высоких частот суммы токов присоеди- 30 нений, блока 19 деления и порогового элемента 20, причем второй вход блока 19 деления соединен с выходом ФДС 7. Выход порогового элемента 20 подключен к управляющему входу ключа 15. Выход ФТС 13 соединен с тормозным входом реагирующего органа (PO) 21. На рабочий вход PO 21 подается сигнал с выхода ФДС 7, пропорциональный дифференциальному току. Блок

19 деления может быть выполнен, например, на логарифм аторах. Все формирователи мо- 40 дуля выполнены со сглаживанием.

Устройство работает следующим образом.

Токи плеч, снимаемые с вторичных обмоток ТТ 1 — 3 одноименных фаз, преобразуют- 4> ся в пропорциональные им напряжения с помощью преобразователей 4 — 6 ток — напряжение. Посредством сумматора 8 суммируются мгновенные значения сигналов. Выпрямленная формирователем 9 модуля сумма, пропорциональная дифференциальному току, подается на рабочий вход реагирующего органа 21 и действует в сторону срабатывания. Сигнал с выхода сумматора 8 подается также на вход блока 16 контроля формы дифференциального сигнала. Здесь с помощью фильтра 17 высоких частот выделяется сигнал, пропорциональный уровню высших гармоник и поступающий на первый вход бло6

2 ка 19 деления через формирователь 18 модуля. На второй вход блока 19 деления подается дифференциальный сигнал с выхода формирователя 7 дифференциального сигнала. Сигнал на выходе блока 19 деления пропорционален отношению уровня высших гармоник к дифференциальному сигналу и подается на вход порогового элемента 20. Сигнал на выходе порогового элемента 20 появляется при превышении входным сигналом (относительный уровень высших гармоник) заданного уровня, что имеет место при КЗ вне защищаемой зоны. Сигналы с выходов преобразователей 4 — 6 ток — напряжение через формирователи 10 — 12 модуля тормозной цепи подаются на входы ФТС 13.

На вход ФТС 13 через ключ 15 также подается проинвертированный инвертором 14 дифференциальный сигнал с выхода ФДС 7, пропорциональный геометрической сумме токов плеч. Таким образом, на выходе ФТС

13 формируется ТС, пропорциональный арифметической сумме или разности арифметической и геометрической сумм токов плеч (в зависимости от положения ключа 15), а подается на тормозной вход реагирующего органа 21.

В качестве сигнала, управляющего положением ключа 15, используется относительный уровень высших гармоник (ОУВГ) — отношение абсолютного уровня высших гармоник к дифференциальному сигналу. Зависимости ОУВГ от полной погрешности ТТ при внутреннем (линия 22) и внешнем (линия 23)

КЗ представлены на фиг. 2 для начального периода возникновения КЗ при постоянной времени первичной цепи 0,05 с. Вид этих зависимостей достаточно стабилен, не зависит от кратности тока КЗ. Если принять некоторый уровень ОУВГ за пороговый (пунктирная линия на фиг. 2), появляется возможность идентифицировать место возникновения КЗ (внутри или вне защищаемой зоны) с точностью, достаточной для управления торможением. При внутреннем КЗ торможение является нежелательным. ТС, пропорциональный разности арифметической и геометрической сумм токов плеч, резко снижает торможение при внутренних и обеспечивает отстроенность при внешних КЗ, не сопровождающихся глубоким насыщением

ТТ. Это соответствует области, расположенной ниже выбранного порогового уровня

ОУВГ. При внешних КЗ, сопровождающихся большими погрешностями ТТ (область выше порогового уровня), целесообразен переход на ТС, пропорциональный арифметической сумме токов плеч, обеспечивающий отстроенность защиты в этом режиме, поскольку появляется возможность установить максимальный коэффициент торможения.

Такое выполнение устройства для дифференциальной защиты с торможением позволяет

10166

Формула изобретения

/ %) Л7 X Ю Ы 60 70 ЮО

4ьг2

Составитель В. Балашев

Редактор А.Маковская Техред И. Верес Корректор А. Обруча р

Заказ 3490 52 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

14 з существенно повысить чувствительность защиты, в которой в зависимости от степени насыщения ТТ и места КЗ автоматически (за счет работы блока контроля формы дифференциального сигнала 16 и ключа 15) происходит выбор соответствующего ТС, подводимого к реагирующему органу 21.

Устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее датчики тока с выводами для подключения в первичную цепь присоединений защищаемого объекта, вторичные обмотки которых подключены через преобразователь тока в напряжение к входам сумматора и к входам формирователей модуля тормозного сигнала, выходы которых подключены к входам формирователя тормозного сигнала, выход которого соединен с первым входом реаги4 рующего органа, выход сумматора соединен с входом фильтра высоких частот и с входом формирователя модуля рабочего сигнала, выход которого соединен с вторым вхо5 дом реагирующего органа, выход фильтра высоких частот соединен с входом блока формирования модуля высоких частот суммы токов присоединений, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введен блок деления, пороговыый элемент, ключ, инвертор, при этом первый вход блока деления соединен с выходом блока формирования модуля высоких частот суммы токов присоединений, а второй вход соединен с выходом блока форми15 рования модуля рабочего сигнала, а выход через пороговый элемент соединен с управляющим входом ключа, выход блока формирования модуля рабочего сигнала через ключевой элемент и инвертор соединен с входом формирователя тормозного сигнала.