Устройство для дифференциальной защиты электроустановки
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н 02 Н 3/28 (Ьвударстванныб квинтет СССР пв делаи нзабретеннй н открытнй Опубликовано 07.05.82. Бюллетень М 17 (53) УДК 621.316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 07,05.82 (72) Автор изобретения А. Л. Шумский "л (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дифференциальной защиты электроустановок переменного и постоянного тока. Известно устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее трансформаторные преобразователи токнапряжение, BblIlpHMHTGJlbHbIN мост, к выходу которого подключены три резистора, соединенные звездой, к одному из резисторов подключен управляющий электрод тиристора, используемого в качестве реагирующего органа. Недостаток устройства заключается в том, что оно используется лишь в сетях постоянного тока и не может использоваться в сетях переменного тока. Это объясняется тем, что в последнем случае через резистор, к которому присоединен управляющий электрод тиристора, протекает переменный ток и тиристор срабатывает лишь с задержкой на полпериода.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее трансформаторные преобразователи ток-напряжение, выппямительный мост, к выходу которого подключена группа резисторов, два противоположно включенных диода, два реагирующих органа, логическую часть, состоящую иэ двух элементов НЕ, двух элементов И вЂ” НЕ и элемента И, и выходной орган (1) и 12). Недостаток устройства — недостаточная се. лективность, при обрыве выходных обмоток преобразователей ток-напряжение на вход логической части защиты поступает информация, аналогичная режиму внутреннего короткого м= мыкания, и защита может при этом ложно сработать. Цель изобретения — повышение селектив- ности устроиства для дифференциальной эащи15 ты электроустановки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной зашиты электро. установки, содержащее трансформаторные преобразователи ток-чапряжение питающих и.пита20 емых присоединений, выпрямительныи мост, к выходу которого подключены три резистора, соединенные звездой, два реагирующих органа, включенные соответственно между катодом 6739 4 ния которых показаны стрелками на фиг. 1 — 3 в режиме внутреннего и внешнего к.з,), используются схемы замещения измерительной части устройства, состоящей из трансформаторных преобразователей, выпрямительного моста и трех резисторов. Вид схемы замещения в соответствии с работой диодов выпрямительного моста 3 изменяется в зависимости от полярности сигналов U и 0з, определяемой знаком производной тока защищаемой энергосистемы; от взаимного соотношения полярностей сигналов U и U определяемого режимом энергосистемы, сигналы Uq u Uq могут быть как в противофазе по отношению к точке С (фиг. 1), так и совпадать по фазе, причем первый случай соответствует нормальному режиму и режиму внешнего к.з. а второй случай — режиму внутреннего к.з.; от соотношения величин сигналов, Uq u Uq в режиме внешнего к.з. (т.е. когда они противоположны по фазе); с учетом равенства трех указанных выше резисторов разные схемы замещения соответствуют двум соотношениям 3 92 и анодом выпрямительного моста и третьим лучом звезды, соединенным с общей точкой выходных обмоток преобразователей, дополнительно снабжено двумя реагирующими органа ми с противоположной по полярности уставкой срабатывания и включенными соответственно между катодом и анодом выпрямительного моста и общей точкой выходных обмоток преобразователей, выходы двух основных реагирующих органов через первый вновь введенный элемент ИЛИ присоединены к элементу И, выходы двух дополнительных реагирующих органрв через вновь введенный второй элемент ИЛИ и элемент НЕ соединены с элементом И. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — схемы замещения устройства защиты, поясняющие его работу. Устройство содержит трансформаторные преобразователи ток-напряжение питающих 1 и питаемых 2 присоединений, выпрямительный мост 3, к выходу которого подключены три резистора 4 — 6, соединенные звездой, четыре реагирующих органа 7 — 10, логическую часть, состоящую из двух элементов ИЛИ 11 и 12, элемента НЕ 13, элемента И 14 и выходного органа 15. Устройство работает следующим образом. В качестве информационных сигналов для логической части защиты используются напряжения, формирующиеся на резисторах 4 — 6. Алгоритм формирования этих напряжений зависит от режима работы защищаемой электроустановки. В таблице приведены выражения (описывающие формирующиеся на резисторах звезды напряжения), поясняющие работу устройства. При расчете указанных напряжений принято, что на вход устройства защиты поступают два напряжения U, и U,, эквивалентные суммарным выходным сигналам преобразователей, соответственно питающих и питаемых присоединений; резисторы 4 — 6 равны между собой по величине и значительно превышают малое внутреннее сопротивление преобразователей, но существенно меньше входных сопротивлений реагирующих органов 7-10; выходные напряжения преобразователей, которые работают практически в режиме холостого хода, равны их ЭДС. Для определения алгоритмов формирования напряжений (условные положительные напряже111, I = 10 — 0,5! (1,) и (1,) = (0,S-1) (11,). Ю В качестве примера на фиг. 2 и 3 приведены схемы замещения, соответствующие перво му из двух указанных соотношений между сигналами 0 и 0 в режиме внешнего к,з. Причем каждому из двух возможных направлений этих сигналов, определяемых знаком производной тока присоединений электроустановки, соответствует своя схема замещения. 3$ Напряжения Uca u Ubq используются в качестве входных сигналов для реагирующих органов защиты. Причем реагирующие органы 7 и 10 в соответствии с выбранной полярностью их уставок срабатывания срабатывают при положительной полярности этих напряжений, а реагирующие органы 8 и 9 — при отрицательной. В предложении, что срабатывание каждого из реагирующих органов является логической "Г, а несрабатывание "0", имеют место указанные в табл. 2 сочетания "1" и "0" (информация о режимах энергосистемы, поступающая на вход логической части защиты). Из анализа этой информации видно, что логическая часть защиты надежно выявляет внут-, ренние к.з. и не срабатывает ложно при обрыве выходных обмоток преобразователей. I 0 со Оr » о v и a$ а о о х а! I ! I а о )» о )х а о И ф о 3- » »I э » х х О э м х О э о д v сб и Ю v х о = «). г tLl х Р ) 1 ф и 3. Ы о 63 g о И и и Ы И ю )х 5 а ) а Ф х 3й Е и а о е и Ц о Д х о )х - Р" 3, а .» z и у «» о о х Ф аа о о - М х)) аgх) (» о о+ а, х И = о aS х °, ) ») о@о sa ) о g c ! йз 926739,4-: ф»» В(5 СЧ I \!! »» С4 С 3 I э I > ed g н 1 к х ф(g )х .»»о ) о о Х g ad )о )SS х о о ВЙ о,1! I ! с) ! ) I С .) 926739 Следует отметить, что использование не . двух, а четырех реагирующих органов, обуславливает качественную обработку информации, получаемой с резисторов измерительной части защиты. Это позволяет (табл. !) обеспечить селектнвность защиты при обрыве выходных обмоток преобразователей, выявляя также режим включения питающего присоединения (генератора) на к.з. йри отключенных питаемых присоединениях (потребителей), что невозможно при использовании лишь двух реагирующих органов. Особенность сигналов, выбранных в качестве входных для логической части защиты, заключается в том, что они не явля- ются в отдельности рабочими или тормозными; лишь определенное их сочетание, зависящее от режима энергосистемы, Может вызвать срабатывание защиты. При использовании заппггы в сетях переменного тока необходимо предусматривать наличие элемента выдержки времени. Это позволяет обеспечить надежное функционирование защиты в режиме внешнего к.з. при возможном сдвиге фаз токов присоединений. Предлагаемое устройство правильно функционирует во всех возможных режимах энергосистемы и не срабатывает ложно при обрыве выходных обмоток преобразователей. Формула изобретения Устройство для дифференциальной Защиты электроустановки, содержащее трансформатор10 ные преобразователи ток-напряжение питающих и питаемых присоединений, выпрямительный. мост, к выходу которого подключены трл резистора, соединенные звездой, два реагирующих органа, включенные соответственно между катодом и анодом моста и третьим лучом звезды, соединенным с общей точкой выход. ных обмоток преобразователей, реагирующие органы, функционально связанные через зле>и менты И и НЕ с выходным органом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности, оно дополнительно снабжено двумя реагирующими органами с противополож. ной по полярности уставкой срабатывания и включенными соответственно между катодом и анодом выпрямительного моста и общей точкой выходных обмоток преобразователей, выходы двух основных реагирующих органов через первый вновь введенный элемент ИЛИ присоединены к элементу И, выходы двух дополнительных реагирующих органов через вновь введенный второй элемент ИЛИ и элемент HE соединены с элементом И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2484930/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР но заяв® ке М 2800145/24-07. кл. Н 02 Н 3/28, -1979. 926739! 1 ! I ! I ! Составитель Л. Корнеева Техред И. Гайду Корректор Е. Гошко Редактор С. Вско Заказ 2994/45 Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР :, по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4
