Устройство для дифференциальной защиты с торможением

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»743106 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 130178 (21) 2570709/24-07 с присоединением заявки )Чо (51)М. К .2

H 02 H 3/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2506.80 Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 250680 (53) УДК 6 21. 316 . .925(088.8) (72) Авторы изобретения

E М. Ульяницкий и .В. Д. Майоров

Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) уСтРОЙСТВО дЛЯ ДиФФеРЕнциАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ С ТОРМОЖЕНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты основного оборудования (генераторов, трансформаторов, сборных шин) энергетических систем.

Известны устройства для дифференциальных защит основного оборудования энергосистем, в которых для отстройки от токов небаланса используется торможение (1).

Эти устройства, построенные в основном на операционных усилителях, обладают высокой чувствительностью и высокой степенью унификации °

Их недостатком является невысокое быстродействие и пониженная селективность при несинусоидальных токах небаланса.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преобразователи ток-напряжение, включенные на токи присоединения защищаемого объекта, к выходам которых подключены своими входами фор-, мирователь дифференциального "игнала, формирователь тормозного сигнала и блок сравнения-рабочего и тормозного сигналов, причем один из остальных входов последнего соединен с выходом положительных полуволн

5 формирователя дифференциального сигнала, а другой — с выходом формирователя тормозного сигнала, и выходной блок, подключенный к выходу блока сравнения (2) .

1() Однако при внешнем коротком за :ыкании с ростом токовой погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения, т. е. с ростом тока небаланса, уменьшается величина тормозного сигнала и искажается его форма. Это приводит к необходимости увеличения коэффициента торможения и использования сглаживающих устройств, что ухудшает быстродействие защиты.

Целью изобретения является повышение селективности и быстродействия дифференциальной защиты путем исключения влияния токовой погрешности трансформатора тока повышенного присоединения на величину и форму тормозного сигнала.

Это достигается тем, что в устройстве дифференциальной защиты с торможением, содержащем преобраэо743106 ватели ток-напряжение, включенные на токи присоединения защищаемого объекта, к выходам которых подключены входами формирователь дифференциального сигнала, формирователь тормозного сигнала, блок сравнения рабочего и тормозного сигналов, причем один из остальных входов последнего соединен с выходом положительных полуволн формирователя дифференциального сигнала, а другой - с выходом формирователя тормозного сигнала, и выходной блок, подключенный к выходу блока сравнения, выход положительных полуволн формирователя дифференциального сигнала соединен с одним из входов формирователя 15 тормозного сигнала.

Благодаря введению указанной новой связи в устройстве защиты тормозной сигнал становится проворциональным максимальной сумме абсо- Щ() лютных значений входящих или выходящих токов всех присоединений. Его величина и форма не зависят от величины токовой погрешности трансформа- . тора тока поврежденного присоеди- 25 нения, вследствие чего повышается селективность защиты. Понижение требов ан ий к с глажи в ан ию тормоз н ого с игнала приводит к повышению быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена принципиаль-30 ная схема устройства дифференциальной защиты с торможением; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства при внешнем к.з. с апериодической слагающей (а), в уста- З5 новившемся режиме внешнего к.з. с насыщением трансформатора тока поврежденного присоединения (б) и при внутреннем к .з ..(в) . При составлении эпюр учтены инвертирующие свойства щ операционных усилителей.

Устройство дифференциальной защиты с торможением содержит преоб— разователи ток-напряжение 1,2,3, к выходам которых подключены входы формирователя 4 дифференциальногб сигнала (ФДС), диодные входы формирователя 5 тормозного сигнала (ФТС) и входы блока б сравнения рабочего и тормозного сирнала (CPTC)

Выход Положительных полуволн блока

ФДС 4 подключен к одному из входов

ФТС 5 и одному из входов блока CPTC б, сигнал которого поступает на выходной блок БВ 7, представляющий собой компфратор сигналов. 55

На эпюрах приняты следующие обозначения: ») + — напряжение, пропорциональное сумме токов неповрежденных присоединений; l3ä — напряжение, пропорциональное вторичному ток1 поврежденного присоединения; 0 — напряжение пропорциональное дифференциальному току; ()с, — напряжение выхода положительных полуволн формирователя дифференциального сигналау

Ор= ((э(- рабочий сигнал; (II — тормозной сигнал.

Схема работает следующим образом.

Токи плеч защиты 1»,1... »I, в преобразователях ток-напряжение 1,2,3 преобразуются в пропорциональные им напряжения (1», l»2... () . Эти напряжения подаются йа вход ФДС 4. С выхода а ФДС 4 положительные полуволны дифференциального напряжения подаются на ФТС 5, на другие входы которого подаются положительные полуволны напряжений U»,Ö... LI>.

В результате суммирования получается тормозной сигнал L)T, пропорциональный максимальной сумме абсолютных значений при екающих или вытекающих токов присоединений . Величина и форма этого сигнала не зависят от погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения при его насыщении (фиг. 2) .

Рабочий сигнал LJ> — выпрямленное дифференциальное напряжение — образуется при суммировании на входе

CPTC б напряжений Ц„ ()„... »»д с положительной полуволной дифференциального напряжения, получаемой с выхода а ФДС, причем коэффициент передачи CPTC для полуволны дифференциального напряжения берется вдвое большим, чем по остальным входам.

Выходной блок 7 выдает сигнал на отключение при превышении сигналом с выхода CPTC б, пропорциональным разности рабочего и тормозного сигналов, уровня напряжения уставки Оо, поступающего с источника опорного напряжения. Селективность предложенного устройства выше, чем у прототипа. Форма тормозного сигнала почти не искажается, благодаря этому последний почти не требует сглаживания, в результате повышается быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преобразователи ток-напряжение, включенные на токи присоединения защищаемого сФъекта, к выходам которых подключены своими входами формирователь дифференциального сигнала, формирователь тормозного сигнала и блок сравнения рабочего и тормозного сигналов, причем один из входов последнего соединен с выходом положительных полуволн формирователя дифференциального сигнала, а другой — с выходом формирователя тормозного сигнала, и выходной блок, подключенный к выходу блока сравнения, о т л и ч а ю ш е. е с я тем, что, с целью повышения селективности и быстродействия путем исключения влияния токовой погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения на величину и форму тор" мозного сигнала, выход положительных полуволн формирователя дифференциального сигнала соединен с одним из входов формирователя тормозного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР ,9 544039, кл. Н 02 Н 3/28, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 570949, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.

ЦНИИПИ Заказ 3479/47

Тираж 783 Подписное

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