Устройство для дифференциальной защиты

 

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты сборных шин электростанций. ошиновок силовых трансформаторов, вы соковольтных электродвигателей и син. хронных компенсаторов. Цель изобрете ния - повышение быстродействия и чувг ствительности защиты при коротком замыкании (КЗ) в зоне действия защиты . Для этого введей канал идентификации режима внутреннего КЗ, и выходным сигналом этого канала обеспечивается запрет прохождения сигналов торможения запоминаемого по первому периоду переходного процесса КЗ в блоке нелинейности и в блоке задания устав ки. В результате этого повьшаются быстродействие и чувствительность защиты . 1 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А2 (19) (11) (51) 4 Н 02 Н 3/28

»

Я »»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITÈÉ (61) 1272393 (21) 4176804/24-07 (22) 07.01.87 (46) 07.10.88. Бюл.У 37 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Л.В.Багинский, М.Б.Додонов и И.П.Тимофеев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1272393, кл. Н 02 Н 3/28, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ (57) Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты сборных шин электростанций, ошиновок силовых трансформаторов, высоковольтных электродвигателей и син хронных компенсаторов ° Цель изобретения повышение быстродействия и чув -. ствительности защиты при коротком замыкании (K3) в зоне действия защиты. Для этого введен канал идентифи"кации режима внутреннего КЗ, и выходным сигналом этого канала обеспечивается запрет прохождения сигналов торможения запоминаемого по первому периоду переходного процесса К3 в блоке нелинейности и в блоке задания устав» ки. В результате этого повышаются быстродействие и чувствительность защиты. 1 ил.

1429212

Изобретение относится к электротехнике, а имеfiHQ к релейной защите, может быть использовано для защиты сборных шин электростанций и подстан5 ций, ошиновок силовых трансформаторов, высоковольтных электродвигателей и синхронных вращающихся машин и является усовершенствованием устройст,ва по авт.св. N - 1272393. l0

Целью изобретения является повы-! шение быстродействия и чувствитель-! ности при коротком замыкании (КЗ) в зоне действия защиты.

На чертеже изображена блок-схема устройства для дифференциальной защи ты.

Устройство для дифференциальной эащиты от КЗ на сосредоточенном элек1гроэнергетическом объекте 1, например2p

8а сборных шинах электростанции, имеющих несколько присоединений с выключателями и трансформаторами тока, соДержит блок 2 датчиков тока по числу присоединений шин, первичные обмотки 25 которых предназначены для подключения выходам трансформаторов тока соответствующих присоединений шин, первые выводы вторичных обмоток датчиков тока объединены, а вторые подключены к 30 многоплечевому диодному полумосту 3, катоды и аноды диодов которого соответственно объединены и подключены к двухплечевой схеме 4 сравнения со средней точкой, сумматор 5, формирующий токи циркуляции защиты, инвертирующий вход которого соединен с анодами диодов многоплечевого диодного полумоста 3, а неинвертирующий входкатодами, реагирующий орган 6, со- 40 единенный первым входом с выходом схемы 4 сравнения через первый выпрямитель 7, пусковой орган 8, включенный первым входом последовательно с диФФеренциальным сопротивлением 9 на- 45 грузки между общей точкой вторичных обмоток блока 2 датчиков тока и средней точкой схемы 4 сравнения, которая при этом заземлена, блок 10 нелинейности, вход которогО сОединен с ВыхОдОм 50 сумматора 5,а выход — с вторыми входами пускового 8 и реагирующего б органов, первый логический элемент И 11, первый и второй входы которого соединены с выходами пускового 8 и регулирующего 6 органов, а выход - с входом выходного органа 1?, дна компаратора

I3 и 14, второй логический элемент

И 15, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора 13, первый расширитель 16 импульсов, выход которого соединен с входом логического элемента НЕ 17, а выход последнего - с третьим входом первого логического элемента И 11, блок 18 дифференцирования, вход которого соединен с незаземленным концом дифференциального сопротивления 9 нагрузки, формирователь 19 опорного напряжения, выход которого соединен с инвертирующим входом первого компаратора 13, ждущий мультивибратор 20, вход которого так же, как и вход первого расширителя 1б импульсов, соединен с выходом второго элемента И 15, а первый и второй ныходы соединены соответственно с вторым и третьим входами формирователя 19 опорного напряжения, блок 21 задания уставки, первый вход которого так же, как и первый вход формирователя 19 опорного напряжения и неинвертирующий вход первого компаратора 13, соединен с выходом сумматора 5, а выход — с инвертирующим входом второго компаратора 14, неинвертирующий вход которого соединен с выходом блока 18 дифференцирования через второй выпрямитель 22, первый транзисторный ключ

23 с задержкой на возврат, блок 24 задержки, вход которого соединен с выходом первого компаратора 13, а выход - с первым входом третьего логического элемента И 25, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 17, а выход - с входом второго расширителя 26 импульсов, выход которого соединен с входом второго транзисторного ключа 27, выход которого соединен с объединенными катодами разделительных диодов 28 и 29, аноды последних подключены соответственно к выходу блока 10 нелинейности и к второму входу блока 21 задания уставки.

Реагирующий орган б может быть выполнен по схеме, содержащей два ком паратора с времязадающей RC-цепью, находящейся между ними, причем первый вход первого компаратора является первым входом реагирующего органа б, второй вход связан со средней точкой делителя напряжения, уровень которого является уставкой срабатывания первого компаратора, при этом выход первого компаратора соединен с входом интегрирующей время задакяпей RC-цепи, выход которой соединен с рабочим вхо2

4 для второго компаратора 1 ч в логической части реле. Благодаря тормозным характеристикам улучшаются отстройка защиты от сигналов при внешнем КЗ.

14 2921

При К3 в зоне срабатывания защиты, возникшем в результате перехода внешнего КЗ в зону срабатывания защиты, или при КЗ в зоне и наличии вытекающих токов нагрузки, или при КЗ н зоне при большом различии по фазе подтекающих тонов сигналы торможения от блока 10 нелинейности и блока 21 .задания уставки блокируются, так как начинает функционировать канал идентифика.ции внутреннего КЗ, состоящий из блоков 24-27 и диодов 28 и 29.

При этом на первом входе третьего логического элемента И 25 сохраняется сигнал логической единицы, и при появлении в первом же периоде после перехода КЗ в зону срабатывания логической единицы от первого компаратора 13 запускается второй расширитель

26 импульсов и дает сигнал для срабатывания второго логического ключа, который через разделительные диоды прекращает поступление сигналов тормо жения с выхода блока 10 нелинейности на вторые управляющие входы пускового и реагир лощего блоков,а также снимает сигнал торможения на втором управляющем входе блока 21 задания уставки.

Таким образом, пусковой и реагирующий органы и компаратор блока задания уставки возвращаются на наименьшие пороги срабатывания в первом периоде после перехода КЗ в зону срабатывания, что обеспечивает необходимое быстродействие и чувствительность защиты к повреждению в зоне, в особенности при малых токах КЗ.

Устройство для д;:фференциальной защиты по авт.св. i 1272393, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с

50 целью повышения быстродействия и чув ствительности при коротком замыкании в зоне действия защиты, дополнительно введены блок нелинейности, два разделительных диода, последователь55 но соединенные блок задержки, третий элемент И, второй расширитель импульса и второй ключ, при этом вход блока нелинейности подключен к выходу сумматора, а выход — к вторым дом второго компаратора, на управляющий вход которого, являющийся вторым входом реагирующего органа 6, подает ся опорное напряжение, управляюшее длительностью времени блокировки вто" рого компаратора, таким образом осуществляя принцип торможения в реагирующем органе, а выход второго компа" ратора является выходом реагирующего 1ð органа.

Пусковой орган 8 выполнен так же, как второй компаратор реагирующего органа, с реализацией принципа торможения по второму управляющему входу 15 компаратора, являющемуся вторым входом пускового органа 8, а на первом его входе имеется схема выпрямления.

Блок 10 нелинейности выполнен по схеме операционного усилителя, имею- 2р щего на суммирующем входе диодные ячейки с делителями напряжения, под ключенными к источнику питания, на средних точках которых задается определенное напряжение открытия соответ- 25 ствующей диодной ячейки.

Блок 21 задания установки выполнен по схеме, содержащей два резисторных делителя напряжения, конденсатор, транзистор и два разделительных диода.Зп

При этом анод первого разделительного диода является первым входом блока задания уставки и соединен с выходом сумматора 5 токов циркуляции, а катод соединен с незаземленным концом кон» денсатора и базой транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя. К эмиттеру транзистора подключен первый резисторный делитель напряжения, средняя точка которого являет - 4р ся выходом блока 21, и через второй разделительный диод своей средней точкой подключен второй резисторный делитель напряжения, подключенный к плюсу источника питания. Незаземлен- 45 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ный конец указанного конденсатора, служащего для запоминания сигнала торможения, является вторым входом

1 блока 21.

Устройство работает следующим образом.

При внешнем КЗ напряжение с выхода сумматора 5 поступает на вход блока нелинейности, который формирует характеристику торможения реле, поднимая пороги срабатывания пускового и реагирующего органов. Блок 21 задания уставки, получая питание от сумматора

5, также формирует сигнал торможения

1429 212

Составитель В.Молчанов

Техред A.Êðàâ÷óê

Корректор В.Романенко

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 5I35/50

Тираж 65l

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 входам пускового и реагирующего блоков, вход блока задержки подключен к выходу первого компаратора, второй вход третьего элемента И - к выходу элемента НЕ, а выход второго ключа подключен к объединенным катодам первого н второго разделительных диодов, аноды которых подключены соответственно к выходу блока нелинейности и к второму входу блока задания уставки.