Устройство для дифференциальнойзащиты электроустановки

 

ОП ИСАКИИ изоваЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii849368 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 18.07. 7.9 (21) 28001ч5/24-07 (51)м. Кл.

Н 02 Н 3/28 с присоединением заявки Ла

3Ьоударстваниый комитет

СССР аа данам изобретений н атаомтнй (23) ПРиоритет

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М 27 (53) УДК 621.316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 23.07.81

/- -,.—,=

В.В.Михайлов, А.Л 1Иумский и А.С.Дурдий ,Р . =:--- " ,, / /

Г (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике. и может быть использовано для дифференциальной з:ащиты участков сетей (цапример сборных шин) перемен-. ного и постоянного тока.

Известны устройства для дифферен циальной защиты сборных шин сетей переменного тока, выполненных на основе измерительных преобразовате-. лей ток-напряжение (IJ и Г21 . 1

Указанные устройства применяются для дифференциальной защиты участков сети .переменного. тока, но поскольку выходным сигналом преобразователей является производная nepl5 вичного тока могут быть исполь1 зованы и для защиты участков сети постоянного тока.

Недостатком указанных устройств является сдвиг по фазе между рабочим (дифференциальным} и тормозными сигналами, что может привести к неселективному срабатыванию.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для дифференциальной защиты участков сеа, ти постоянного тока, содержащее преобразователи ток-напряжение, вклю ченный на напряжение сети тиристор,в анодную цепь которого включены диод и обмотка -расцепителя автоматического выключателя питающего присоединения, накопительный и разделительный конденсаторы, группу диодных полумостов, на общих выводах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора и диффе" ренциальный резистор (тиристор используется в качестве реагирующего органа защиты) Ь .

Недостатком устройства является недостаточная селективность при внешних коротких замыканиях и насыщении сердечника преобразователя. Кроме того устройство не может быть испольУ эовано для защиты сетей переменного тока.

3 8

Цель предлагаемого изобретения— расширение функциональных возможностей и повьппение .селективности устройства защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем преобразователи ток-напряжение питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки

11 11 которых соединены по схеме звезда многоплечевой выпрямительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинако-, вых резистора, к общей точке кото.рых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, общая точка вы одных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно через два Противоположно включенных диода к другому выводу уйомянутого дифференциального резистора и к одноМу из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора, второй вывод которого под- ключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам мноГоплечевого выпрямительного моста, а другим входом — к.общей точке соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орraH o eH o HHM Bxop0M к анодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим входом — к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из двух вновь введенных логических блоков "НЕ" и с входом одного из двух . вновь введенных блоков "И-НЕ", ко второму входу последнего и ко входу второго блока "НЕ" присоединен выход второго реагирующего органа, выходы обоих блоков "HE" подключены ко входу второго блока "И-НЕ", выходы обоих блоков "И-НЕ" соединены со входом блока "И, выход которого подключен ко входу выходного блока.

На фиг. 1 представлена. принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — схематически изображена работа реагирующих органов.

49368 4

Устройство содержит преобразователи ток-напряжение питающих 1 и питаемых 2 фидеров, многоплечевой выпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5 на его выходе, два дифференциальных резистора б и

7, два противоположно включенных диода 8 и 9, два логических блока

"НЕ" 10 и 11, два логических блока

"И-НЕ" 12 13, лбгический блок "И"

14, два реагирующих органа 15 и

16 и выходной блок 17.

Принцип действия устройства основан на использовании информации о по15 лярности и.численном соотношении напряжений на резисторах 4 — 6 и 7 при нормальнь1х эксплуатационных и аварийных режимах в первичной сети. Изменение этой информации в зависимости от режима фиксируется с помощью логических блоков 10 — 13 и 14.

Устройство при защите сетей переменного тока работает следующим образом.

Логическим единицам "1", поступающим на вход блоков 10, 11 и 12, соответствует полярность напряжений, при которой потенциал катода выпрямительного моста 3 вьпие потенциала катода диода 9, а потенциал анода диода 8 выше потенциала анода выпрямительного моста (таковы полярности напряжений срабатывания реагирующих органов, сооветственно

15 и 16) . Обратное соотношение потенциалов упомянутых точек схемы, а также их равенство, соответствует логическим нулям "0".

В случае внешнего повреждения

4> (см.фиг.2.а,б) при обеих полуволнах переменного первичного тока на входы логических блоков "НЕ"

10, 11 и блока "И-НЕ" 12 поступают две "1".На выходе блока "И" )4 при

45 этом 011., т.е, сигнал отсутствует и выходной блок защиты 1.7 не срабатывает. Соотношение потенциалов точек 1 — 3 обусловлено тем, что сигнал преобразователя, установленного на поврежденном фидере, по которому протекает полный ток короткого замыкания, совпадает. по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров,по которым протекают составляющие полного тока короткого замыкания. Фаза токов остальных питаемых фидеров (токи

"подпитки") при коротком замыкании меняется на 180, однако эти токи 84936

40 составляют практически незначительную часть полного тока короткого замыкания. Поэтому сигналы преобразователей этих фидеров (обозначены пунктирными стрелками) не сказывают существенного влияния на соотношение потенциалов упомянутых точек схемы.

В нормальном режиме суммарный сигнал преобразователей всех питаемых фидеров совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров и устройство работает аналогично режиму внешнего повреждения. При обесточенной первич15 ной сети потенциалы точек 1-3 равны.

В этом случае на входы логических блоков "НЕ" 10, 11 и блока."И-НЕ" 12 .поступают два "0". На выходе блока

"И" в этом случае также "0" и защи20 та не срабатывает. .При внутреннем повреждении (фиг.

2.в,г) все первичные токи, протекаю-. щие по питаемым присоединениям (токи "подпитки") меняют свою фазу на

180о. Соответственно меняется и соотношение потенциалов точек 1 -3 схемы. Полярность падений напряжения на резисторах 4 — 7 при этом соответствует {при обеих полуволнах переменного первичного тока) подаче на входы ранее упомянутых логических блоков 10 — 12 логических "0" и "1". С выхода блока "И" 14 при этом подается сигнал "1" на срабаты-, 35 вание выходного блока защиты. Направление вторичных токов защиты в режиме внутреннего повреждения, когда питаемые фидеры отключены, а питающий включается на короткое замыкание, представлено на фиг.2. д,е (потенциалы точек 2 и .3 в этом случае одинаковы) . В этом режиме также на вход блоков 10 — 12 подаются логические "1" и "0" и защита срабаты45 вает. Аналогичным образом работает устройство защиты при внутренних повреждениях, когда токами "подпитки" можно пренебречь (при малом количестве включенных питаемых фидеров) .

При защите сетей постоянного тока предлагаемое устройство работает таким же образом, как при одной иэ полуволн переменного тока (фиг.2а, в,д).

Используемая в устройстве информация качественно изменяется в за= висимости от режима в первичной сети, что позволяет повысить селективность предлагаемого устройства

8 6 при защите сетей как постоянного, так и переменного тока при значительной погрешности преобразователей ток напряжение.

Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет расширить функциональные возможности известного устройства и повысить его селективность при защите сетей как постоянного, так и переменного тока, что дает положительный эффект.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее преобразователи ток-напряжеине питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме

"звезда", многоплечевой выпрямительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы в сети переменного тока и повышения селективности,. общая точка выходных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно через два противоположно включенных диода к другому выводу упомянутого дифференциального резистора и у одному из выводов вновь введенного дополнительного дифФеренциального резистора,второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим своим входом к общей точке соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим своим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного иэ реагирующих органов соединен с входом одного из двух введенных логических

849368

7 блоков "НЕ" и с выходом одного из двух вновь введенных блоков "И-НЕ", ко второму входу последнего и ко вхо; ду второго блока "НЕ" присоединен выход второго реагирующего органа, выходы обоих блоков- "НЕ" подключены к входу второго блока "И-НЕ",выходы обоих блоков "И-НЕ" соединены со входом блока "И", выход которого подключен к входу выходного блока. 10

Источники информации, принятые во вниманйе при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 626462, кл. Н .02 Н 3/28, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2572049/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 24.01.78 .

3. Авторское свидетельство СССР по заявк е ¹ 2484930/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 03.05.77.

849368

Составитель А. Бондаренко

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Рейвес Корректор С. Корниенко

Заказ 6108/71 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ 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