Токовое направленное реле

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 53565I

Союз Саветских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.74 (21) 2050531/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 18.07.77 (51) М. Кл Н 02Н 3/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925.4:

:621.314.572 (088.8) лв делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. Л. Кужеков и Б. П. Золоев (71) Заявитель Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. Орджоникидзе (54) ТОКОВОЕ НАПРАВЛЕННОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройства релейной защиты и автоматики энергосистем.

Известны устройства, в которых применяются различные способы повышения надежности работы импульсных схем сравнения по фазе при насыщении сердечников трансформаторов тока (ТТ), в частности устройство, содержащее дополнительный промежуточный ТТ, исключающий неправильную работу защиты от импульсов, сформированных в моменты насыщения ТТ (1). Недостаток этого устройства заключается в возможности ложной работы в переходном режиме внешнего короткого замыкания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является токовое направленное реле, содержащее токовый пусковой орган, выход которого через дифференцирующее звено подключен к одному из входов схемы совпадения, второй и третий входы которой соединены с формирователями импульсов тока и напряжения, и выходной орган (2). Для устранения угловых погрешностей, вызванных насыщением ТТ, в таком реле применяется схема блокировки органа сравнения,фаз от линейной корректирующей цепи. Недостатком указанного реле является неселективная работа в переходных режимах при наличии в токе короткого замыкания апериодической составляющей. В этих условиях погрешности ТТ значительно возрастают по сравнению с установившимся режимом, что приводит к недопус5 тимому смещению угловой характеристики реле.

Для повышения надежности защиты путем устранения ложных срабатываний при насыщении ТТ предлагаемое реле снабжено

10 включенной между схемой совпадения и выходным органом дополнительной схемой совпадения с расширителем импульсов на входе, два других входа которой через инвертор и элемент времени подсоединены к выходу фор15 мирователя импульсов тока.

На чертеже дана блок-схема описываемого реле.

Реле состоит из формирователя 1 прямо20 угольных импульсов, длительность которых совпадает с длительностью полуволн тока короткого замыкания, трансреактора 2, формирователя 3 прямоугольных импульсов, длительность которых совпадает с длительностью

25 полуволн напряжения, подводимого к реле, токового пускового органа (ТПО) 4, дифференцирующего звена 5, логической схемы совпадения И 6, выполняющей функции схемы сравнения фаз (ССФ), расширителя 7 им30 пульсов, элемента 8 времени, инвертора 9, ло.

535651 происходит поворот угловой характеристики реле и при определенном угле насыщения могут возникнуть условия для отказа реле при к. з. в зоне или ложного срабатывания при

5 к. з. вне зоны. Эти условия возникают при полной погрешности ТТ, превышающей 50 "/ .

Поэтому при выборе нагрузки ТТ по условию

50 / погрешности можно гарантировать правильную работу реле в установившемся режи10 ме к. з.

В переходном режиме к. з. реле работает только в меньший из полупериодов тока. Это исключает влияние на работу реле повышенных переходных погрешностей ТТ, что позво15 ляет выбрать нагрузку на ТТ по условиям установившегося режима к. з.

Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого реле обусловлена повышением надежности защиты путем устра20 пения ложных срабатываний при насыщении

ТТ. Кроме того, значительно увеличивается допустимая вторичная нагрузка ТТ, питающих токовые защиты.

Токовое направленное реле, содержащее токовый пусковой орган, выход которого через дифференцирующее звено подключен к одно30 му из входов схемы совпадения, второй и третий входы которой соединены с формирователями импульсов тока и напряжения, и выходной орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения

35 ложных срабатываний при насыщении трансформаторов тока, оно снабжено включенной между схемой совпадения и выходным органом дополнительной схемой совпадения с расширителем импульсов на входе, два других

40 входа которой через инвертор и элемент времени подсоединены к выходу формирователя импульсов тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство Ке 311333, кл.

Н 02Н 3/40, 1971.

2. Авторское свидетельство М 299911, кл.

Н 01Н 83/16, 1970. гической схемы совпадения И 10 и выходного органа 11.

Схема блокировки 7 — 10 производит сравнение длительности полуволн тока короткого замыкания и запрещает срабатывание реле, если длительность полуволны превышает заданное время. При синусоидальном токе на входе реле ТПО срабатывает, если напряжение на его входе превышает уставку, и возвращается в исходное состояние при переходе входного напряжения через нуль. При возврате ТПО дифференцирующее звено 5 формирует импульс, который вместе с сигналами формирователей 1 и 3 подается на вход ССФ.

Совпадение во времени всех трех сигналов на выходе ССФ является признаком короткого замыкания. При этом ССФ выдает импульс, который расширяется расширителем 7 на 0,01 с и подается на один на входов схемы совпадения 10. На другой вход схемы 10 подается сигнал, задержанный от начала положительной полуволны тока на заданное время 1, =

= 0,01+1во, где 1во — время срабатывания выходного органа. Сигнал на третьем входе схемы 10 появляется после окончания поло- 25 жительной полуволны этого тока. При коротком замыкании ССФ срабатывает, а схема блокировки разрешает работу реле, так как длительность полуволн тока не превышает заданного времени (0,01 с). Поэтому на выходе схемы 10 появляется сигнал, который существует в течение времени, достаточного для срабатывания выходного органа. При коротком замыкании вне зоны ССФ не срабатывает и сигнал на выходе схемы 10 отсутствует. В случае,насыщения ТТ.в установившемся режиме ,к. з., когда угол насыщения а/.)90, на выходе звена 5 могут появиться дополнительные импульсы в отрицательный полупериод тока.

Однако работа ССФ разрешается сигналом с выхода формирователя 1 только в положительный полупериод. Поэтому при таких углах насыщения реле работает так же, как и при неискаженном вторичном токе. Если в/,(90, то импульсы на выходе звена 5 возникают в моменты насыщения ТТ и смещаются относительно максимума тока к. з. тем сильнее, чем меньше mt,. В результате этого

Формула изобретения