Патент ссср 413574

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВтОГСИОМЬ СВИДНЕЛЬСПЭ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 08Х11.1971 (№ 1679909/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Ьполлетень ¹ 4

Дата опубликования описания 17Х1.1974

М. Кл. H 024 7/14

Н 02р 13/30

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изабретений и открытий

УДК 621 314 27(088 8) Авторы изобретен пя

Ю. Л. Сидоров, В. П. Климов и В. Ю. Барановский

Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

Заявитель

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИЕПОСРЕДСТВЕИ110ГО

ПРЕОЬРАЗОВЛ 1 Е11Я ЧАСТОТ11

Известны способы защиты непосредственных преобразователей частоты, заключающиеся в сравнении сигналов по току на входе и выходе преобразователя. Недостатком нх является низкая чувствительность, особенно прп неоинусоидальных токах и различны . частотах на границах зоны защиты.

Изобретение отличается тем, что сравнение сигналов по току на входе и выходе преобразователя производят в интервалах квантования, величина которых выбирается кратной периоду выходного напряжения преобразователя, причем сравниваемые сигналы интегрируют на каждом из упомянутых интервалов с нулевыми начальными условиями.

Такое техническое решение позволяет повысить чувствительность дифференциальной токовой защиты непосредственных преобразователей.

На фиг. 1 и 2 представлены блок-схемы вариантов устройства реализующего предлагаемый способ, где 1 — генератор переменного тока повышенной частоты o» (m,-фазный); 2— фидер генератора; 3 — преобразователь частоты со2 (тпе-фазный); 4 — фидер преобразователя; 5 — шины ЦРУ; 6 — датчики токов;

7 — диодный сумматор (многофазный выпрямитель); 8 — интегратор; 9 — обнулптель интегратора, 10 — ключ нуль-органа; 11 — нульоргян; 12 — исполнительный оргяп; 13 — п11фязпый контяктор, 14 — блок тактовых импульсов, 15 — блок задержки.

Суть способа заключается в сравнении средних по модулю значений токов HB входе иыхсдс системы в опрсделенные моменты врем llll (пнтсрвялы квантования), Способ реализуется рязлп н ычп вариантами.

На фиг. 1 и 2 представлены две из них, отличающиеся Tc ?<, ITC при первом осуществля10 ется суммирование сигналов после интеграторов, а при второч — -до интегратора.

Прп сучмпровяппп зя интеграторами (фпг.

1) сигналы с датчиков токов 6 в фидере генератора и федер» преобразователя поступа15 ют через выпрямители 7 пя вход интеграторов

8. Напряжение ня выходе пнтегр".гора будет определяться выражением:

11, (/) = — (I /,„„(i) /1, 20 Т, о где k — коэффициент передачи датчика тока п сумматор»;

Т вЂ” постоянная интегрирования.

Если выбрать T= T4 — за интервал квантования, то в конце интервала квантования напряжение на выходе интеграторов будет: т

u"""V = n = I i,„„Pl (и = Ш <Х„), т, ™

30 й

413574 цый орган 12, который управляет силовым контактом 13 при коротком замыкании в фидере генератора и преобразователя или прекращает подачу управляющих импульсов на

5 тиристоры преобразователя при коротком замыкании в фидере преобразователя. Присуммировании выпрямленных сигналов с датчиков токов до интегратора (фиг. 2) используется один интегратор и возможно объедине10 ние ключа нуль-органа и обнулителя интегратора в один элемент, !то упрощает реализацию защиты по предлагаемому способу.

Быстродействие предлагаемого спосооа оп-)еделястся выбором интервала квантования, 15 причем быстродействие может быть повышено за счет суммирования выходов элементов, производящих сравнение с одинаковым интервалом квантования, но сдвинутых по фазе. В этом случае к сумматорам датчиков токов под20 ключяются параллельно несколько интеграторов, каждый пз KQTopl>lx обнуляется в отдельности и подключается к нуль-органу своим ключом. Обнуление и подключение к нуль-органу каждого интегратора осуществляется

25 тактовыми импульсами в течение одного интервала квантования, но с определенным сдвигом Во времени. Дг!я этого квантовые импульсы формируются синхронно с разными фазами на выхо 1е преобразователя.

30 Предлагаемый способ защиты прсобразовя(сля частоты с(1спосрсдс I вс1!пой связью может !

)I>lT1> 11(. ПОЛ ЬЗОБ;IП 11 11 ДР ) ГПХ ЭЛ(.1 1 РИЧССКIIХ спсгсмях с несипуcoII,TB, II>III liiIII тoI(;I.)kè и ря»лll÷llû;1!! !яc IоTяlIH и!1 грclHHHBх зîlll,l защиTы, 35 llllllpllbl(р и 11реоб!)язов,!гелях ч с!01.ы со звеном по(! oH Ill lol тока, осуществляющих llpeобразование пониженной частоты в более высокую; управляемых ревсрсив!(ых выпрямителей, осуществляющих преобразование пере40 менного тока в постоянный и т. д. ли(тА) = 0, Способ защиты непосредственного преобря45 зователя частоты путем сравнения сигналов по току на входе и выходе, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения чувствптсль11ости, указанное сравнение осуществляют в интервалах квантования, величина которых

50 выбирается кратной периоду выходного напряжения преобразователя, причем сравниваемые сигналы интегрируют на ка?кдом из упомя утых и!ггерва 10В с нулевыми пачальны>! И ) СЛОВ!!и МИ.

И, (т ) >u,(rk) При определенном замыкании ключа яа нуль-о рган поступит разность напря?кеппй (Tk), которая вызовет его срабатывание. Сигнал !с нуль-органа поступает па испол1штельTk выбирается таким, чтобы все изменения мг)но!ве!нных значений в кривой, входного тока преобразователя (тока в фидере генератора) повторялись на следующем интервале KBBHTQвания. Такой интервал составляет один или несколько периодов выходного напряжения преобразователя (низкой частоты). Выходные напряжения с интеграторов с разными знаками !посту)пают через ключ 10 на вход,нулb орга!на 11. Ключ замыкается тактовыми импульсами с блока тактовых импульсов (БТИ) 14 в конце интервала квантования. Таким образом, на нуль-органе сравниваются в определенные моменты времени напряжения, пропорциональные средним по модулю значениям тока на входе и выходе преобразователя:

И,(у ) = k(lÄ),„; и,(тЦ =k(l„),„„, ЬУ (Т1 ) k f(lk>) z (lk>)) >

После сряпlllHBBHHH напряжений с и тсграторов на нуль-органе, тактовый импульс с

БТИ 14 с некоторым запаздыванием благодаря наличию блока запаздывания 15 поступает на обнулитель интеграторов 9. Последний обеспечивает нулевые начальные условия интегратора на каждом интервале квантования.

При отсутствии короткого замыкания !в фидере генератора и фидере .преобразователя или в самом преобразователе паолюдается баланс !ъ1ощностей, выделяемых ге11ерято!)о I и !попребляемой нагрузкой, Прп этом срсдппс по модулю значения токов ня вxoäo и;!я выходе преобразователя, т. е. 111! гран!»цах зоны защиты, рав!(ы, Следо!вятельво, будут ранцы значения напряжений на выходе иитсгра горов в конце интервала Tk и па входе нуль-органа в момент замыкания ключа разность напряжений равна нулю.

При аварийном режиме (коротком замыкании на одном из участков, охваченных запгитой) средние по модулю значения "îêîâ IIB входе и на выходе преобразователя нс буду"1 равны, вследствие чего к концу интервала к!вантования !напря?кения;па выхо (ах 11!!тсграторов будут различными

Предмет изобретения

413574

Составитель М. Юхннн

Редактор В. Лев из ов

Корректор Т, Добровоаьс ая

Текред Г. Васильева

Типография, нр. Caffyffoff;f, 2

Заказ 1312, 3 Изд. ¹ 1234 Тирагк 722 Подииснос

11НИИПИ Государственного ком 1тета Совета Министров СССР но делам изобретений1 и oTKpbITfff1

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1, 5