Устройство для дифференциальнойзащиты участков сети постоянного toka

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

832644 (61) Дополнительное к авт. свид-ву И - 723716

\ (22) Заявлено 26. 04. 79 (21) 2758469/24-07 с присоединением заявки,% (51) М. Кл. .Н 02 Н 3/28 Веударствеиинй кенитет

СССР

<е делан изабретеиий и атирнтий (23) Приоритет

Опубликовано 23 05 ° 81 Бюллетень .% 19 (53) УДК 621. 316. .925 (088,8) Дата опубликования описания 30 .8,5.81 (72) Авторы, изобретения

В.В.Михайлов, А.Л,Шумский и А.С. (71) Заявитель

::(1 / (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНОЙ ЗАЩИТЫ

УЧАСТКОВ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к защите электрических линий, а именно к дифференциальной защите участков сети постоянного тока.

По основному авт.. св. Ф 723716 устройство содержит датчик производной .тока, включенный на напряжение сети тиристоров, в анодную цепь которого вкЛючены диод и обмотка расцепителя автоматического выключателя питающего присоединения, накопительный конденсатор, подключенный через упомянутый диод к полюсам первичной сети, начала выходных обмоток датчиков производной тока соединены в общую точку, а концы подключены ко входам диодных полумостов, на общих выводах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора,. к общей точке которых 20 присоединены управляющий электрод тиристора и один из выводов дифференциального резистора, другой вывод которого подключен к катоду тиристо2 ра и к одному из выводов конденсатора, подключенного своим вторым выводом к общей точке датчиков производной тока (1).

Устройство по основному изобретению обладает недостаточной селективностью при внешних повреждениях.

Величина падения напряжения на дифференциальном резисторе в режиме внешнего короткого замыкания (КЗ) практически равна нулю только при условии "симметричной" работе схемы.

Последнее имеет место в случае двухплечевой защиты и при условии одинаковой погрЕшности преобразователей обоих плеч, т.е., когда потенциалы анода и катода открытых диодов группы диодных полумостов равны по модулю и GpoTHBoHoJIQKHbI IIo знаку относи" тельно общей точки трех упомянутых резисторов. В большинстве случаев (в случае миогоплечевой защиты и при насыщении датчиков),упомянутая "симметрия" схемы нарушается и по диф832644 4

35

45 ференциальному резистору протекает ток, который может оказаться достаточным для срабатывания тиристора (или другого реагирующего органа„, который может быть применен). Отстроиться полностью от этого тока путем увеличения дифференциального сопротивления нельзя, так как при этом снижается чувствительность защиты.

Цель изобретения — повышение селективности защиты при внешних повреждениях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дифференциальной защиты участков сети постоянного тока снабжено дополнительным тиристором, выполненным с управляющим инжектирующим переходом, управляющий электрод этого тиристора соединен с анодом многоплечевого выпрямительного моста, а его катод подключен к катоду основного тиристора, анод дополнительного тиристора соединен с одним из выводов обмотки вновь введенного реле, второй вывод обмотки реле подключен к одному из выводов обмотки расцепитейя автоматического выключателя, соединенному с диодом через размыкающий контакт реле.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема протекания токов при работе устройства.

Устройство содержит датчики производной тока 1 и 2, установленные соответственно на питающем и питаемых присоединениях, многоплечевой выпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5, тиристор 6, дифферен циальный резистор 7, конденсатор 8, обмотку 9 расцепителя автоматического выключателя, диод 10,накопительный конденсатор ll, дополнительный тиристор 12, выполненный с управляющим инжектирующим переходом и обмотку реле 13 с его размыкающим контактом 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании вне зоны действия защиты (точка Кl на фиг. 1) в датчике, установленном на поврежденном присоединении и в датчиках, установленных на остальных присоединениях, наведутся сигналы, пропорциональные первой производной от тока сети по времени и. противоположные по знаку. Протекание токов по цепям защиты а этом случае показано на

40 фиг. 2. Алгоритм формирования дифференциального сигнала, выделяемого на резисторе 7, при одинаковой величине резисторов 4, 5 и 7 определяется выражением

u = >(U 0,), (i) где U, U < — напряжения выходных сигналов датчиков, установленных соответственно на питающем и поврежденном присоединениях.

Ток поврежденного присоединения определяется преимущественно током питаюшего присоединения и поэтому значение дифференциального напряжения (соотношение 1) в режиме внешнего КЗ близко к нулю. Однако в некоторых случаях по причине погрешностей датчиков, а также при достаточно большой величине токов "подпитки", на которую отличаются значения токов питающего и поврежденного присоединения) значение дифференциального напряжения может оказываться достаточным для срабатывания реагирующего органа. При загрублении же уста. новки последнего снижается чувствительность защиты. Поэтому .отстройка от указанного режима осуществляется с помощью блокирующего органа, подключенного своим входом к резисторам

4 и 7, Полярность напряжения срабатывания блокирующего органа определяется напряжением на резисторе 4, которое в данном режиме значительно превышает дифференциальное напряжение на резисторе 7 (фиг. 2а).

При коротком замыкании в зоне действия защиты (точка К2 на фиг. 1) знаки сигналов, наведенных во всех

I датчиках производной тока „обяз а- тельно совпадают. Протекание токов по цепям защиты в этом случае показано на фиг. 2б. Алгоритмы формирования дифференциального сигнала определяется выражением

Ug=q(Up+Up), при > 01 0 0 или г U>>

r0))Op

4 .1

0с = 0,1 при . g U< «» Ug» 01

0 = — U, при — 0 » 0.1» U

4 где U U — два максимальных напряжения сигналов датчиков.

Поскольку в этом режиме по сравнению с предыдущим имеет место об10

Формула изобретения

5 8326 ратное соотношение по величине между дифференциальным напряжением и напряжением на резисторе 4 (фиг. 2б), полярность сигнала на входе блокирующего органа не соответствует его ! срабатыванию. Поэтому срабатывание тиристора 6 (реагирующего органа защиты) не блокируется и защита действует на отключение питающего присоединения.

В нормальных эксплуатационных режимах сети (пуск двигателей, отключение нагрузки и т.д.) в датчиках производной тока наводятся разнополярные сигналы и защита не срабатывает 15 (фиг. 2а).

В установившемся режиме сети напряжение на выходах датчиков производной тока отсутствует и ток по вторичным цепям не протекает. 20

В качестве блокирующего органа в приведенной схеме защиты.используется тиристор 12, выполненный с управлявшим инжектирующим переходом. В соответствии с .полярностью напряжения 2З (Q, подаваемого на управляемый электрод тиристора 12, последний включается лишь в.режиме внешнего КЗ, когда на управляющем электроде тиристора имеет место отрицательный 30 потенциал относительно его катода.

Такая полярность напряжения соответствует включению тиристора с управляющим инжектиругощим переходом. При включении тиристора 12 ток разряда 3s конденсатора 11 протекает по обмотке реле 13,. которое разрывает свой контакт 14, блокируя тем самым защиту (выключением тиристора 6) и выключая сам тиристор 12. Надежная блокировка защиты обеспечивается тем, что время. срабатывания тиристора 12, зна44 6» чительно меньше времени необходимого для отключения автоматического выключателя током, протекагощим по обмотке 9 его расцепителя.

Таким образом, изобретение повышает селективность защиты при внешних повреждениях.

Наибрлее целесообразно применять данное изобретение для дифферециальной защиты многоконцевых объектов (например, сборных шин) автономных энергосистем постоянного тока, устройство для дифференциальной зашиты участков сети постоянного то- ка по авт. св. Р 723716 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности при внешних коротких замыканиях, оно, снабжено дополпительным тиристором, выполненным с управляющим инжектирующим переходом, управляющий электрод этого тиристора соединен с анодом много плечевого выпрямительнаго моста, а его катод подключен к катоду, основного тиристора, анод дополнительного тиристора соединен с одним из выводов обмотки вновь введенного реле

„4Р

Э второй вывод обмотки реле подключен к одному из выводов обмотки расцепителя автоматического выключателя, соединенному с диодом через размыкающий контакт реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2484930/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.