Устройство для защиты сети постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите сети постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы путем отстройки от токов нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что производится учет влияния начальной скорости и напряжения сети нарастания тока на величину уставки по приращению тока 2 ил

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! ) 5 Н 02 Н 3/087

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4469756/07 (22) 04.08,88 (46) 23.12.91, Бюл. ¹ 47 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Ю.Л.Беньяш (53) 621.316.925 (088,8) (56) Быков Е.И. Тяговые сети л1етрополитена. — М.: Транспорт, t987, с. 213, Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для защиты сетей постоянного тока от токов короткого замыкания, Целью изобретения является повышение надежности работы путем отстройки токов нагрузки.

На фиг. 1 приведена стуктурная схема устройства; на фиг. 2 — графики, характеризующие работу устройства.

Устройство для защиты сети постоянного тока содержит датчик 1 производной тока, пусковой орган 2, интегратор 3, компаратор 4, датчик 5 напряжения сети, амплитудный детектор 6, Выход датчика 1 производной тока подключен к входам амплитудного детектора 6, пускового органа 2 и интегратора 3, выход пускового органа 2 подключен к управляющему входу интегратора

3, выход последнего подключен к входу компаратора 4, выход амплитудного детектора

6 подключен к суммирующему входу компаратора 4, выход датчика 5 напряжения подлключен к другому входу компаратора 4.

Устройство работает следующим образом.

:. Ж 1700671 Al (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА 4ИТЫ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите сети постоянного тока. Цель изобретения повышение надежности работы путел отстройки от токов нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что производится учет влияния начальной скорости и напряжения сети нарастания тока на величину уставки по приращению тока. 2 ил.

На фиг. 2 слева приведен режим удаленного к,з. с минимальным током, справа— режим нагрузки с большим приращением тока, при нахождении нагрузки вблизи фидера. Кривая 7 представляет собой изменение тока, кривая 8 — изменение производной тока по времени, прямая 9— пороговый уровень срабатывания пускового органа в случае его выполнения в виде компаратора, кривая 10- выделенный интегратором 3 сигнал, соответствующий приращению тока, кривая 11- пороговый уровень срабатывания компаратора 4, зависящий от величины как начальной производной тока, так и от величины изменяющегося напряжения от датчика напряжения. Поскольку при росте тока напряжение снижается, то и снижается пороговый уровень.

В режиме к.з. ток нарастает до своего максимального значения сравнительно медленно. так как при удаленном к.з. индуктивность в цепи к.з. из-за удаленности наибольшая. поэтому начальное значение . I производной тока io сравнительно невелико и уставка изменяется незначительно. Напряжение с выхода амплитудного детектора

1700671

6 поступает на суммирующий вход компаратора 4, который выполнен вычитающим, уставка повышена тем больше, чем больше ip, В режиме нагрузки ток нарастает да своего максимального значения быстрее, 5 начальная производная тока больше, чем в предыдущем случае, уставка компаратора 4 повышается больше, что улучшает отстрой,ку от рабочих режимов, и устройство в этом ,, случае не срабатывает. 10

Учет величины напряжения позволяет дополнительно учесть величину тока, пред шествовавшего к.з., и который уменьшает величину приращения тока, а также влияние колебания напряжения первичной сети на 15 величину приращения тока.

Уравнение срабатывания защиты следующее:

К1. b, I — Kz.U — Кз. о > Upn, где K>, Q, Кз — коэффициенты, зависящие m 20 особенностей выполнения блоков устройст ва;

Л1 — изменение тока;

ip — начальное значение производной

1 тока; 25

Ооп. — опорное напряжение компаратора 4.

Амплитудный детектор 6 может включать в себя источник регулируемого напряжения, диод, запоминающую емкость, 30 ключ, осуществляющий сброс амплитудного детектора, буферный усилитель, обеспечивающий согласование входногосопротивления компаратора 4 с допускаемьил для запоминающей емкости, ограни- 35 чительный диод, осуществляющий подключение запоминающей емкости к источнику регулируемого напряжения. Последовательно с диодом обычно включают резистор, ограничивающий ток заряда за- 40 поминающей емкости (не показан). После прохождения максимума сигнала, пропорционального производной тока, этот максимум запоминается на емкости,. однако, будучи ограничен вверху. Компаратор 4 со- 45 стоит иэ сравнивающего элемента и трех резисторов, подключенных так, что они образуют суммирующую схему совместно с сравнивающим элементом.

Изменением величин резисторов можно изменять величины коэффициентов К>, Кг, Кз и тем самым влияние всех трех параметров на срабатывание устройства защиты.

Величина начальной производной тока зависит от величины индуктивности:

Ip = О/L, где L — индуктивность сети. L растет

/ близко к линейному закону с увеличением расстояния и начальная производная тока изменяется по гиперболе. Приращение тока к.з. Л 1к изменяется по гиперболе, Отстройка только по величине приращения тока невозможна, поэтому в данном случае используется дополнительный параметр— начальная производная тока. С приближением места к.з, к началу защищаемого участка приращение тока к.э. увеличивается и, начиная с некоторой точки, уже превышает максимальное приращение тока нагрузки, учет влияния начальной производной тока больше не нужен, Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность работы устройства защиты, улучшив отстройку от токов нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для з щиты сети постоянного тока, содержащее датчик производной тока, к выходу которого подключены входы интегратора и пускового органа, выход последнего подключен к управляющему входу интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем отстройки от токов нагрузки, дополнительно введены датчик напряжения сети и амплитудный детектор, основной и управляющий входы последнего подключены к выходу датчика производной тока и к выходу пускового органа соответственно, а выход соединен с вторым входом компаратора, к третьему входу которого подключен датчик напряжения сети, 1700671

Составитель Л.Водопаева

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор M,ßíêosè÷

Заказ 4473 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101