Устройство для токовой защиты трехфазной электроустановки

 

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к релейной защите, и может быть использовано для дистанционного контроля тока высоковольтных линий электропередачи и защиты этих линий от междуфазных коротких замыканий. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения устройства. Это достигается введением между аналого-дискретными преобразователями 4-6 и каналом связи 7 переключателя сигналов 9, включающего D -триггеры 11-13, элемент ИЛИ 14 и распределитель импульсов на три положения 10. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 Н 02 Н 3/08. ..!INN :: "1ЧИЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A госудАрственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4097511/24-07 (22) 28.07.86 (46) 15.07.89. Бюл. й- 26 (71) Московский энергетический институт (72) Я.Л.Арцишевский, В.Е.Казанский, Т.А.Серегина и Р.А.Хабибов (53) 62 1.316.925(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

У 563640, кл. G 01 R 19/00, 1977.

"Электричество", 1983, Р 2, с. 26-31. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

„„SU„„1494095 А 1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для дистанционного контроля тока высоковольтных линий электропередачи и защиты этих линий от междуфазных коротких замыканий, Цель изобрете— ния — повышение надежности путем упрощения устройства. Это достигается введением между аналого-дискретными преобразователями 4-6 и каналом

7 связи переключателя 9 сигналов, включающего D-триггеры 11 — 13, элемент ИЛИ 14 и распределитель 10 импульсов на три положения. 5 ил.

1494095 0

Распределитель 10 импульсов на три положения может быть выпал- 40 нен в виде двоична-десятичного счетчика 26 (например, счетчика типа

К155ИЕ2) и инвертора 27, цри этом оба счетных входа счетчика 26 объединены и подключены к выходу элемеп — 45 та ИЛИ 14, 4 Кк .-входы счетчика 26 занулены, 3, R -входы соединены с третьим выходам двоична-десятичного счетчика 26, первый выход счетчика

26 через инвертор 27 соединен с 0вхоцам трйггера 11, второй выход счетчика 26 D-входу триггера 12, а четвертый выход счетчика

26 — к D-вх».ду триггера 13.

Работа устройства рассматривается для случая трехфаэнай таковой защиты, коида длительность одноимпульсного фазного сигнала не превышает 2/3 полупериода, т.е. 6,66 мс

Изобретение o THocH T» ÿ к электротех» ике, в частности к релейной защите, и может быть испо.чьзавано для дистанционного контроля гака высака5 вольных линий электропередачи и защиты .- тих ишшй от междуфазных к»>ратких замыканий.

Целью изобретения является повы.— шение надежности путем упрощения 10 устройства.

На фиг, 1 представлена функциональная схема ус гройства для токовой защиты электроустановки, на фиг.2-4— временные диаграммы на выходах отцельных блоков и элементов, на фиг.5пример реализации устройства.

Устройства для токовой защиты трехфазной электроустановки состоит из измерительных преобразователей

1-3, ан.!ë»>ãо-дискретных преооразоп-"теп и 4-6, канала связи 7) выходного реле »!о! а блока 8 и переключателя

9 сигналов, выполненного в «иц» распределителя 10 импупьсан и» три положения, D-триггеров 11 — 13, элемента ИЛИ 14.

Какдый из аналог»>-дискретных преобразователей 4-6 может бьггь полнея, например, в виде полярна;а 80 индикатора 15 с усилителем-а р. : ичитепем 16 и мультивибратором 17, интегратора 18, время-импульсного нреаб>разоватепя 19 с блоком 20 сравнения бпоком 21 опорного напряжения

35 .формирователями 2? и 23 стабиле ных временных интервалов, элементам И31И

24 и тригг»>рол) 25, I (фиг. 2), и превышает эту длительность, т.е. больше 6,66 см (фиг, 3), а также для случая двухфазного короткого замыкания, если импульсы фазных сигналов находятся в противофазе„ а длительности их ее превышают

1/2 палупериода (фиг, 4).

Напряжение с выходов первичных измерительных преобразователей 1-3 интегрируется в аналого-дискретных преобразователях 4-6 и преобразуется в дискретные адноимпульсные сигналы длительностью ».д),с»; ) ». (фиг.2а-в, фиг. За-в, фиг ° 4а,б), которые несут информацию о комплексном действующем значении первичнoro тока, а длительности изменяются в конечных пределах, с тем, что таку меньше нижнего пре",епа соответствует паст»дрянная дли льность сигнала Т (фиг. 4в).Длите.п..ность адноимпупьсного сигнала с<>а нетствует выражению

c. = т 1П(1/?„„) + т,, где Т вЂ” постоянный коэффициент, зависящий ат параме тров аналого-дискретного преобразователя, I — действующее значение тока.

При построении временных диаграмм на фиг, 2 а-в, фиг. За-в и фиг,4а,б учтено, чта аналого-дискретный преобразователь формирует выходной одл напмпупьсный сигнал длительностью ») таким образом, что с помощью формирователя 22 стабильных временных интервалов (фиг, 5) c:го задний франт сл)ещен атноситель«о момента перехода через нуль напряжения с выхода измерительного преооразователя на заданное время, например 9 мс.

При отсутствии короткого замыкания, т.е, в нормальном режиме, от»:утствуют напряжения Б)), на выходе) например, измерительного преобразователя 1, импульсы на выходе блока сравнения 20 «е появляются и первоначальные перебросы триггера 25 осуществляются с помощью сигналов (с длительностью 8 мс), вырабатываемых формирователем 23 стабильных временных интервалов. Возврат триггера 25 в исходное состояние производится, как и ранее, сигналами с выхода формирователя 22 стабильных временных интервалов. В результате, при отсутствии напряжения U на выходе триггера 25 имеют место сигна1494095

40 лы, длительность которых соответствует То (в данном случае 1 мс, фиг.4 и) .

Далее сигналы с аналого-дискретных преобразователей 4-6 пройдя че5 рез переключатель 9 сигналов, в определенной последовательности передаются по каналу 7 связи в выходной релейный блок 8.

Распределитель 10 импульсов на три положения, каждый из выходов которого имеет единичный уровень сигнала во время отсутствия двух других импульсов (фиг. 2-4г,д,е), производит циклический счет входных импульсов до трех. Считая, что начальное положение двоична-десятичного счетчика

26 равно 0000, с помощью инвертора 27 распределитель 10 импульсов на три положения оказывается в положении

100, При этом подготавливается к сбрасыванию D-триггер 11. При поступлении входного импульса на двоичнодесятичный счетчик 26 он устанавливается в положение 1100, Инвертор 27 устанавливает распределитель 10 импульсов на три положения в положение 010. В данном случае подготавливается к срабатыванию D-триггер 12.

Очередной входной импульс двоичнадесятичного счетчика 26 перебрасывает его в положение 100 1. С помощью инвертора 27 выходы распределителя

10 импульсов на три положения устанавливаются в положение 001. В это время срабатывает D-триггер 13.

Таким образом, в зависимости ат длительности фаэных одноимпульсных л л л сигналов t z, c ze,, zq на выходах триггеров 11, 12 и 13 появляются соответствующие сигналы такой же длительности 1 раз в период (фиг.2ж, з,и) или 1 раэ в 4 периода (фиг,Зж, з,и) .

Для случая 2-фаэнага короткого замыкания (фиг. 4ж.э) сигналы на выходе триггеров появляются 1 раз в 2 периода. При этом в пропущенный период проходит импульс длительностью То (фиг,4и), свидетельствующий о малом значении или отсутствии тока в данной фазе (фиг. 4в).

На фиг. 2 приведены временные диаграммы сигналов в трехфазном режиме, когда длительность фазнога сигнала не превыпает 2/3 палупериада (6,66 мс) .55

В этом случае все три фаэных сигнала формируются на выходе элемента ИЛИ

14 на протяжении одного периода (фиг. 2к) и запаздывание информации получается ° таким же, как и в случае применения для каждой фазы отдельного однафазного аналого-дискретного преобразователя.

Если же длительности фаэных сигналов превьппают 2/3 полупериода (фиг ° 3), то последующий сигнал (например, фазы В) поступает в канал связи 7 и на вход распределителя 10 импульсов только спустя 1 и 1/3 периода после начала предыдущего сигнала (фазы А, фиг. Зк), а новый сигнал фазы А поступает лишь спустя 4 периода после предыдущего сигнала фазы А.

Но так как в трехфазнам режиме все три тока одинаковы, та прп оценке, запаздывания информации следует учитывать сдвиг между передними фронтами двух смежных сигналов в канале 7 связи. Сдвиг составляет i и 1/3 периода, т. е. несколько больше, чем у однафазнога аналого-дискретного преобразователя. Поэтому желательно применять такие аналого-дискретные преобразователи, у которых максимальная длительность сигнала не превьш ает

6,66 мс. Таким образом, в переключателе сигналов реализуется принцип временного уплотнения передачи сигналов °

С выхода переключателя 9 сигналов импульсы проходят через канал 7 связи и поступают на выходной релейный блок 8. Последний 8 срабатывает, если длительности фазных адноимпульсных сигналов z,zÀ сдам, ь превышает заданную уставку и появляется сигнал а срабатывании защиты (фнг.2-4л).

Данное устройство для защиты имеет более простое решение, поскольку в нем установлены только адин канал связи и выходной релейный блок вместо трех для трехфазнай системы.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты трехфазной электроустановки, содержащее измерительные преобразователи, входы которых предназначены для подключения к соответствующим фазам защищаемой электроустановки, а выходы подключены к входам соответствующих аналого-дискретных преобразователей, канал связи, выход которога соединен с входом выходного релейного блока, выход которого явля149409

7 ется выходом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения надежности путем упрощения устройства в него дополнительно введен переключатель сигналов, выполненный в виде трех D-триггеров, распределителя импульсов на три положения, элемента ИЛИ, при этом Rи С-входы каждого D-триггера объеди- 1п иены и подключены к выходу соответствующего аналого-дискретного преобразователя, D-вход соединен с соответствующими выходом распределителя импульсов на три положения, выходы Dтриггеров подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом распределителя импульсов на три положения и входам канала связи.

1494095

%5 н

11, Редактор И.Рыбченко

Заказ 4120/49 Тирах 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул. Гагарина, 101 а,,a) V и,,к)

V )

ТО

„а)

Ю ,e)

f0

Vg

3)

Составитель Л.Воропаева

Техред М. Дидык Корректор М.Максимишинец