Устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

< 741361 (61) Дополнительное к ацт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 310178 (21) 2576299/24-07

Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150680 Бюллетень №

Дата опубликования описания 150630 (53) УДК 621 ° 316.. 925 (088. 8) (72) Автор изобретения

A.Ñ. Енин(71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ

ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ С БЛОКИРОВКОЙ ПО НАПРЯЖЕНИЮ

Изобретение относится к автоматизации электроэнергетических сис-. тем и может быть использовано для построения устройств защиты и про- . тивоаварийной автоматики линий электропередач.

Известна токовая направленная защита с блокировкой по напряжению (1). Защита выполнена на пассивных элементах и содержит реле тока, напряжения и направления мощности °

Недостатком известной защиты является то, что она обладает низкой степенью унификации, громоздкостью, большим потреблением мощности от источников сигналов, невысокой точностью.

От этих недостатков свободны реле, выполненные на активных элемен.тах - операционных усилителях - и, в частности, реле тока, напряжения направления мощности (2).

Однако если токовая направленная защига с блокировкой минимального напряжения выполняется на основе известных активных реле тока, напряжения и направления мощности, то общее количество операционных усилителей становится значительным.Вместе с тем, функциональные возможности усилителей в составе реле направления используются неполностью, что ограничивает функциональные воэможности реле.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что в устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению, содержащее датчик

1ока, подключенный через последовательно соединенные первый блок фор15 мирования, выполненный на операционном усилителе с четырехполюсником на входе, и первый выпрямитель.к первому входу блока сравнения, выполненного на операционном усилителе со ствбилитроном в цепи обратной связи, датчик напряжения, подключенный через последовательно соединенные второй блок формирования, выполненный на операционном усилителе с резистором на входе, и второй выпрямитель ко второму входу блока сравнения и исполнительный орган, дополнительно введен коммутатор, включенный на выходе блока сравнения, и

74 1 361 блок задания уставки, подключенный через размыкающий контакт коммутатора к третьему входу блока сравнения причем первый замыкающий контакт коммутатора включен между выходом датчика напряжения и вторым входом первого блока формирования, второй — между выходом первого блока формирователя и вторым входом второго блока формирования, а третий между выходом блоха сравнения и входом исполнительного органа. tG

На чертеже представлена схема устройства.

Датчик 1 тока осуществляет пропорциояальнее преобразование тока защищаемого объекта в напряжение и может представлять собой, например, оптико-электронный датчик тока или электромагнитный трансформатор тока, вторичная обмотка .которого нагружена низкоомным резистором. Датчик 2 1О напряжения, например промежуточный трансформатор напрякения, осуществляет преобразование напряжения защищаемого объекта. Выпрямители 3 и 4 являются двухполупериодными и выполняются на операционных усилителях, которые так же, как все остальные усилители устройства, целесообразно принимать интегрального исполнения. Первый 5 и второй 6 блоки формирования выполяечы на операцион- ЗО ных усилителях. На первом входе блока 5 формирования включен четырехпо.люсник, состоящий из резисторов 7, и конденсатора 8, на втором входе и в цепи обратной связи включены 35 резисторы 9. На первом входе блока

6 формирования включен резистор

10, на втором входе и в цепи обратной связи — резисторы 11. Выходы выпрямителей 3 и 4 подклЮчены к бло- 4ц ку 12 сравнения. На входах блока 12 сравнения включены резисторы 13, а в цепи обратной связи — стабилитрон

14. На выходе блока 12 сравнения включены коммутатор (коятактор) 15 и, через его замыкающий контакт 16, исполнительный орган 17. Блок 18 задания уставки подключен через размыкающий контакт 19 контактора 15 к третьему входу блока 12 сравнения.

Блок 18 задания уставки представляет собой в простейшем случае делитель напряжения на резисторе 20. Замыкающие контакты ?1 и 22 контактора 15 включены между блокады 5 и 6 формирования, 55

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты

16, 21, 22 разомкнуты, а контакт 19замкнут. От датчика 1 тока через первый блок 5 формирования и выпрямитель 3 на первый вход блока 12 сравнения подается сигнал 0.1, пропорциональный току защищаемого объекта. От датчика 2 напряжения через второй блок 6 формирования и выпрямитель 4 яа второй вход блока 12 сравнения подается сигнал И>, пропорциональный напряжению защищаемого объекта, со знаком, противоположным знаку 0.1, На третий вход блока

12 сравнения через контакт 19 от блока 18 задания уставки подается напряжение уставки U >, совпадающее по знаку с О . Величина напряжения уставки может регулироваться. Параметры резисторов 7, 9, 10, 11, 13 и 20, а также конденсатора 8 подобраны таким образом, что в нагрузочном режиме устройство находится в исходном состоянии. Напряжение на выходе блока 12 сравнения равно нулю благодаря соответствующему включению стабилитрона 14.

При возникновении в достаточной близости от места установки защиты короткого замыкания ток в линии и, следовательно, 11„ значительно воз— растаю= „ а напряжение и, следовательно, О„ уменьшаются по величине.

Это приводит к тому, что при заданном значении напряжения уставки

tj-,, выбранном по условию отстройки

От режима нормальной рабо ы линии, на выходе блока 12 сравнения появляется напряжение, что приводит к срабатыванию коммутатора 15. Контакты

16, 21, ?2 замыкаются, а контакт 19 размыкается. В результате этого формируется схема реле напряжения мощности, основанного на сравнении двух электрических величин Е и E по аб 2 солютному значению. Путеи соответствующего подбора элементов блоков

5 и б формирования добиваются того, что если короткое замыкание в зоне зашиты, то)Е„) у Е (и на выходе блока 12 сравнения появляется напряжениее положительной полярности, которое через замыкающий контакт 16 подается в исполнительный орган 17 защиты. Если же короткое з амыканяе происходит за спиной защиты, 1Е 1 (lE 1 ° . В этом случае выходное напряжение блока 12 сравнеяия равно нулю бпагодаря соответствующему включению стабилитрона 14.

Через заданное время, определяемое конкретными услови яьи работы, защиты, коммутатор 15 возвращается в исходное состояние автоматически.

Таким образом, в устройстве одни и те же операционные усилители используются сначала как реле максимального тока и минимального напржкения, а затем как реле направлени я мощности . Это поэ валяет существенно уменьшить общее количество усилителей в защите, полнее использовать их функциональные возмокности и тем самым упростить и удешевить устройство.

7413бl

Формула изобретения

Составитель Л. Васькова

Редактор Т. Лошкарева Техред ОАндрейко Корректор Е, Папп

Заказ 3214/51 Тираж 783 Подпй си ОЕ

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению, содержащее датчик тока, подключенный через последовательно соединенные первый блок формирования, выполненный на операционном усилителе с четырехполюсником на входе, и первый выпрямитель к первому входу блока сравнения, выполненного на операционном усилителе со стабилитроном в цепи обратной связи, датчик напряжения, подключенный через последовательно соединенные второй блок формирования, выполненный на операционном усилителе с резистором на входе и второй выпрямитель ко второму входу блока сравн ени я и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введен коммутатор, включенный на выходе блока сравнения, и блок задания уставки, подключенный через размыкающий контакт коммутатора к третьему-входу блока сравнения,причем первый замыкающий контакт коммутатора включен между выходом датчика напряжения и вторым входом первого блока формирования, второймежду выходом первого блока формирования и вторым входом второго блока формирования, а третий - между выходом блока сравнения и входом исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернобровов Н.В. Релейная защита. М., Энергия, 1971> с. 175.

2. Ванин В.К. Енин A.Ñ. Реле направления мощности на операционных усилителях. N., Электричество, Р 7, 1975, с. 70-74, р«с. 1.