Блок управления для устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки
Изобретение относится к релейной зайште и может быть использовано для запрета управления углом блокировки в устройствах дифференциальнофазной защиты электроустановок. Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования. В переходном режиме внутреннего КЗ резко увеличивается сигн ал на входе формирователя импульса 1, пропорциональный сумме токов плеч, и при превышении его порога на первом входе элемента ИЛИ 2 появляется импульс, а на втором входе - сигнал модуля дифференциального U WzbtHO-C i X3 Bjtog модуле дифуер Чи,ши s,odnp«aeiin надд/а gusptpiptHUUoMt HOio meat тока. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 2 поступает на формирователь импульса 3 первого периода переходного процесса , который ограничивает сигнал длительностью с 4 мс и вьщает его иа первый вход выявителя 5 признака идентификации режима, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формирователя импульса 4, появляющийся в результате превышения его порога сигналом на входе, пропорциональным производной модуля дифференциального тока. При совпадении во времени сигналов на обоих входах выявителя 5 признака идентификации режима в первом периоде переходного .процесса на выходе формирх ется сигнал логического нуля, згвыходе расширителя импульса 6 появляется сигнал,.поступающий на транзисторный кгаоч, ,которьй при зтом открывается. При внешних КЗ сигнал на первом входе выявителя 5 признака идентификации режима в первом периоде переходного процесса появляется сразу и ограничен 4 мс, а на втором входе - не ранее 5 мс. В результате импульсы не совпадают по времени в течение всего переходного процесса, поэтому транзисторный ключ закрыт. 2 ил. i (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5в 4 Н 02 Н 3/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4131636/24-07 (22) 09.10.86 .(46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Новосибирский электротехничес.кий институт (72) Л.В.Багинский, В.Е.Глазырин, С,И.Исаев и А.Н.Макеев (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 985878, .кл. Н 02 Н 3/28, 1982.
Авторское свидетельство СССР
9 1156184, кл. Н 02 Н 3/28, 1985. (54) БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к релейной заЩите и может быть использовано для запрета управления углом блокировки в устройствах дифференциальнофазной защиты электроустановок. Цель изобретения — повышение устойчивости функционирования. В переходном режиме внутреннего КЗ резко увеличивается сигнал на входе формирователя импульса 1, пропорциональный сумме токов плеч, и при превышении его порога на первом входе элемента ИЛИ 2 появляется импульс, а на втором входе — сигнал модуля дифференциального
„„SU;,, 142 465 А 3 тока. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 2 поступает на формирователь импульса
3 первого периода переходного процесса, который ограничивает сигнал длительностью 4 мс и выдает его на первый вход выявителя 5 признака идентификации режима, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формирователя импульса 4, появляюпцФся в результате превышения его поро-. га сигналом на входе, пропорциональным производной модуля дифференциального тока, При совпадении во времени сигналов на обоих входах выявителя
5 признака идентификации режима в первом периоде переходного .процесса в1
Я на выходе формир :ется сигнал логического нуля, . :- выходе расширителя импульса 6 появляется сигнал,.поступающий на транзисторный ключ,,который при этом открывается. При внеш- 2
Ф них К3 сигнал на первом входе выяви-. теля 5 признака идентификации режима в первом периоде переходного процесса появляется сразу и ограничен 4 мс, а на втором входе — не ранее 5 мс.
В результате импульсы не совпадают по времени в течение всего переходного процесса, поэтому транзисторный ключ закрыт. 2 ил, 1427465
Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для запрета управления углом блокировки в устройствах дифференциальнофазной защиты электроустановок, в
Частности сборных шин, ошиновок, реакторов, генераторов, синхронных компенсаторов и высоковольтных электродвигателей, 10
Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования блока управления.
На фиг, 1 изображена структурная схема блока управления; ка фиг. 2эпюры, поясняющие работу блока при внутреннем (а) и внешнем (б) КЗ.
Блок управления (фиг.1) содержит первый формирователь импульсов 1, вход которого является входом блока, 20 логический элемент ИЛИ 2, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов 1, а второй вход является входом модуля дифференциального тока блока, форми- 25 рователь 3 импульса первого периода переходного процесса (ПП), вход кото рого подключен к выходу логического элемента HJIH 2, второй формирователь
4 импульсов, вход которого является 30 входом производной модуля дифференциального тока блока, выявитель 5 признака идентификации режима, первый вход которого соединен с выходом формирователя 3 импульса первого периода ПП,а второй — с выходом второго формирователя 4 импульсов, расширитель б импульсов, вход которого соединен с выходом выявителя 5 признака идентификации режима, и электронный 40 ключ 7, управляющий вход которого подключен к выходу расширителя 6 импульса, а выход является выходом . блока.
Формирователи 1 и 4 импульсов 45 представляют собой пороговые элементы и могут быть выполнены по известкой схеме на транзисторах п-р-и-тика, работающих в ключевом режиме. !
Блок 1 предназначен для преобразования отрицательного аналогового сигнала, пропорционального сумме модулей токов плеч 1К (фиг.2), где 3 к «1 число плеч защиты. При превышении заданного порога входным сигналом на выходе блока 1 .формируется положительный цифровой сигнал. Аналогично
1)аботает блок 4, только его вход яв« ляется входом производной модуля днффеРенциального тока — )16((фиг.2) взятого со знаком минус.
Логический элемент ИЛИ 2 выполнен, как показано на фиг. 1, на двух диодах.
Формирователь 3 импульса первого
I периода ПП может быть выполнен на транзисторе и-р-и-типа и RC-цепи.Постоянная времени RC-цепи выбрана таким
1 образом, чтобы время нарастания напряжения на конденсаторе до величины, соответствующей порогу открытия транзистора, составляло а 4 мс. Постоянная времени разряда RC-цепи при открытом транзисторе составляет около 200 мс.
Выявитель 5 признака идентификации режима может быть выполнен на цифровых интегральных микросхемах с логическими элементами И-НЕ (фиг.1), При совпадении импульсов, соответствующих логическим единицам на входах элемента 5,на. выходе его формируется сигнал логического нуля на время совпадения.
Расширитель импульсов 6 может быть выполнен с использованием цифровых интегральных микросхем с логическими элементами И-HE и диодно-емкосткой цепи (фиг.1).
Электронный ключ 7 выполнен на п-р-п-транзисторе.
Блок управления работает следующим образом.
В нормальном режиме аналоговый сигнал на входе формирователя 1 им" пульса не превышает его порога, так же отстроен по входу от периодического тока небаланса формирователь импульса 2, поэтому на их выходах сигналы отсутствуют и блок управления в этом режиме не работает, В переходном режиме внутреннего КЗ со сдвинутыми по фазе токами или
КЗ, сопровождающегося вытекающими токами нагрузки, сигнал на входе формирователя 1 импульса резко увеличивается, так как пропорционален сумме модулей токов плеч с» ik (фиг.2а)
С1 и превышает его порог, поэтому ка выходе формируется положительный импульс U g длительностью не менее
4 мс и подается на первый вход элемента ИЛИ 2. В это же время появив- . шийся сигнал модуля дифферекциапьно3 .142 го тока ) id! подается на второй вход элемента ИЛИ 2. На выходе ИЛИ 2 появляется наибольший из этих сигналов или один из них. Сигнал с выхода элементов ИЛИ 2 подается на формирователь 3 импульса первого периода
ПП, который формирует сигнап U ;,,, ограничивает входной сигнал длительностью 4 мс после заряда конденса= тора и открытия транзистора и вьщает его на первый вход выявителя 5 признака идентификации режима. В то же время появившийся сигнал, пропорциональный производной модуля дифференциального тока — )id/ (фиг.2a), превышает порог формирователя 4 импульса, на его выходе формируется сигнал 0 „„4 (фиг.2а) и подается на второй вход выявителя 5 признака идентификации режима.
Сигналы U „ и Пщ совпадают в первом периоде ПП по времени", и на выходе выявителя 5 признака идентификации режима формируется сигнал логического нуля Ul q на время совпадения..
Ранее заряженный конденсатор рас" ширителя 6 импульса мгновенно разряжается через диод. и на выходе ðàñширителя 6 появляется сигнал логической единицы. Но так как заряд конден" сатора происходит медленно, то на выходе блока 6 формируется расширенный сигнал Ubbz . Выходной сигнал расширителя 6 импульса UgblY подается на транзисторный ключ, который при этом открывается.
При внешних КЗ со значительным насыщением ТТ одного плеча защиты сигнал Uqb, в первом периоде ПП появляется не сразу. Так как магнитный поток в ТТ не может измениться мгновенно, то.для насыщения сердечника требуется время, которое в самых тяжелых случаях не менее 5 мс.
Однако сигнал У появляется сразу, так как пропорционален сумме модулей токов плеч 2 ik (фиг.2б), и поступает через элемент ИЛИ 2 на формирователь 3 импульса первого периода ПП, который формирует сигнал ограниченный по длительности
4 мс . В это время конденсатор формирователя 3 импульса первого периода ПП заряжается и остается заряженным около 200 мс, что достаточно для затухания переходного процесса в пер7465
30 чительным сдвигом по фазе токов к
КЗ, сопровождающихся вытекающим током нагрузки в последующих .периодах
ПП, и повысить устойчивость фуккцио35 нирования при КЗ
Блок управления для устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки, содержащий первый формирователь импульсов, выявитель признака идентификации режима к электрон4 ныи ключ о тлич ающкй с тем, что, с целью, повышения устойчивости функционирования, в него введены логический элемент ИЛИ, формирователь импульса первого периода
50 переходного процесса, второй формирователь импульсов и расширитель .импульса, при этом первый вход логи . ческого элемента ИЛИ соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого является входом
55 блока, второй вход логического элемента ИЛИ является входом модуля дифференциального тока блока, а выход элемента ИЛИ соединен с входом
t0
20 вичной цепи. В результате импульсы
U фц)(и U + g4 не совпадают по времени (фиг.2б) в течение всего ПП, поэтому транзисторный ключ 7 закрыт.
При внутренних КЗ с односторонним питанием сигнал на входе формирователя импульса может оказаться недостаточным для быстрого превышения его порога, поэтому входным сигналом для блока управления в этом режиме будет сигнал lid.) на входе элемента
ИЛИ 2. В дальнейшем устройство срабатывает так же, как при внутреннем
К3 с двухсторонним питанием или К3, сопровождающемся сквозными токами нагрузки.
Таким образом, предложенная в блоке управления реализация признака идентификации режима в первом периоде ПП позволяет исключить значительную задержку в срабатывании устройств дифференциально-фаэных защит при внезапных внутренних КЗ со сдвинутыми по фазе токами или КЗ, сопровождающихся сквозными токами нагрузки (время идентификации режима составляет 3-4 мс), а также исключить ложную идентификацию режима блоком управления при внутренних КЗ со энаФормул изобретения
t427465 1
Ер
ffdl
4Й
tJ8DI Вык
Составитель И,Офицерова
Техред А.Кравчук
Редактор Л,Веселовская
Корректор С.Шекмар
Заказ 4859/50 Тираж 651
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ъ формирователя импульса первого периода переходного процесса, выход которого подключен к первому входу выявителя признака идентификации режима, вход второго формирователя импульсов является входом производной модуля дифференциального тока блока, а выход подключен к второму входу выявителя признака идентификации режима, выход которого соединен с входом расирителя импульса, выход расширителя импульса подключен к управляющему входу электронного ключа, выход которого является выходом блока
