Устройство для многоступенчатой токовой защиты сети переменного тока от повреждения Советский патент 1983 года по МПК H02H3/08 

2. Устройство поп.1,отличаю1дееся тем, что блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времяимпульсный преобразователь, линию связи и число-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразователя тока и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярный дискриминатор.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ, содержащее блок контроля тока, прямой выход которого подключен к счетному .входу первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным,- второй счетчик импульсов, выход которого подключен . к входам второй пары блоков контроля совпадения входного сигнала с задан|ным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, отличающее с я тем , что, с целью повышения помехоустойчивости, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения выходного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому ВЫХОДУ блока контроля тока,а выходк входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов , первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала i с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые (Л входы которых подключены к выходам первой пары блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным, прямой выход основного триггера под- ключей к счетному входу второго счет-К чи.ка импульсов, инверсный - к второ- му входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу односо сд го из блоков Контроля совпадения, входного сигнала с заданным второй пары.

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного контроля тока в цепи установки высокого напряжения (ВН ) и защиты- этой цепи от длительного супествования коротких замыканий (к.з.).

Известно устройство для токовой защиты с измерительным трансформатором тока, имеющим замкнутый магнитопровод 1.. .

При высоком напряжении защищаемой ,сети такой трансформатор тока оказы1вается дорогим и громоздким .

Известен ряд устройств релейной защиты с использованием магнитных трансформаторов тока (МТТ). Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты , содержащее трансформатор, тока в виде последовательно включенных первичного измерительного преобразователя, напримергруппы МТТ, времяимпульсного преобразователя, линии связи и число-импульсного преобразователя, в котором ыеукд выходом первичного измерительного преобразователя и управляющим входом времяимпульсного преобразователя включен полярны дискриминатор и релейный блок, включающий два счетчика импульсов, выход каждого из которых подключены к входам двух блоков уставок. С помощью блоков уставок первого счетчика импульсов задаются уставки по тЬку, а с помощью блоков уставок второго счетчика - по времени срабатывания. Благодаря применению дискретных сигналов измерительной информации в линии связи обеспечивается помехоустойчивость устройства и его работоспособность в условиях воздействия синусоидальных электромагнитных полей установок ВН на пpo ИIIlпeниoй частоте, 2.

принятое выполнение цепей сброса первого и второго счетчиков не обеспечивает в полной мере помехоустойчивости устройства при действии

импульсных помех в цепях линии связи

Излишние сбросы счетчиков в результате действияимпульсных помех нарушают правильную работу устройства.

Целью изобретения является повь-зание помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается теп что в устройство для многоступевчато токовой защиты сети переменного тока от повреждения, содержащее блок контроля тока, пряглой которого подключен к счетному входу первого счет чика импульсов, выход которого подключен к первой паре блоков контроля совпадения входного сигнала.с заданным, второй счетчик импульсов, выход которого подключен к входам второй пары блоков контролй совпгщения входного сигнала с заданным, выходы которых объединены и подключены к исполнительному органу, а также триггер и логический элемент И, введены дополнительный триггер, дополнительный блок контроля совпадения входного сигнала с заданным и дополнительный счетчик импульсов, счетный .вход которого подключен к инверсному выходу блока контроля тока, его вход сброса подключен к прямому выходу блока контроля тока, а выход - к входу сброса первого счетчика импульсов и первому входу логического элемента И, выход которого подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, илход первого счетчика импульсов через дополнительный блок контроля совпадения входнрго сигнала с заданным связан с первыми входами обоих указанных триггеров, вторые входы которых подключены к выходам первой пары сроков контроля совпадения входного сигнала с згшанным, прямой выход основного триггера пвдключен,к счетному входу второго счетчика импульсов, инверсный - к второму входу логического элемента И, а выход дополнительного триггера подключен к дополнительному входу одного из блоков контроля совпсшения входного сигН ша с задгшным второй пары.

При этом блок контроля тока содержит последовательно соединенные первичный измерительный преобразователь тока, времянмпульсный преобразовав : тель, линию связи и число-импульсный преобразователь, причем между выходом первичного измерительного преобразователя тока и управляюсцим входом вре3 . 10 мяимпульсного преобразователя вкладчен полярный дискриминатор. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство состоит из блока контроля тока. 1, выполненного в виде последовательно включенных первичного измерительного преобразователя тока 2, например на базе МТТ, времяимпульсного преобразователя 3, полярного дискриминатора 4, линии свяаи 5 и число-импульсного преобразователя 6, а также счетчиков импульсов 7 и 8, блоков контроля совпадения входного сигнала с заданным 9, 10 и 11, триггеров 12 и 13, счетчика импульсов 14 логического элемента И 15, блоков ; контроля совпадения входного сигнала с заданным 16 и 17 и исполнительного органа 18. Работа устройства рассматривается для случая двухступенчатой однофазной защиты, например, токовой нулевой последовательности уставов ки ВН. Напряжение с выхода первичного измерительного преобразователя 2 интегрируется во времяимпульсном преобразоватёле 3 и преобразуется в дискретные импульсные сигналы длительностью tf.(l передаваемые по линии связи 5. Работа времяимпульсного преобразрвателя 3 тактируется командами с выхода полярного дискриминатора 4, выделяющего интервалы знакопостоянства напряжения с выхода первичного измерительного преобразователя 1, На выходах число-импульсного преобразователя 6 появляются пачки относительно высокочастотных импульсов (частотоГ около 10-20 кГц ), на прямом выходе - с числом импульсов NC „Гс , где („. - частота импульсов в пачке, а на инверсном выходе п мСп .где Т., - длительность паузы MeW импульс ами. На счетный вход первого счетчика импульсов 7 подаются пачки с числом импульсов . ЕСЛИ значение NC достаточно велико то в процессе их счета срабатывают .блоки 9, 10 и 11 и на ихвыходах появляются кратковременные импульсы, возникающие в момент состояний счет,чика 7, соответствующих заданным значениям, причем значение срабатывания блока 9 - Ыэ является защитным и обеспечивает Перевод триггеров 12 и 13 в исходное нулевое положение толь)о при достаточной длительности сигf нала Tj, Значение Л1д должно М выбиратьсяТдля обеспечения отстройки от длительности импульсных помех в линии связи 5 в период паузы между сигналами, практически N9/fj cs:l-2 мс; значение срабатывания блока 10 соответствует уставке самой чувствитель14ной ступени устройства и может изменяться при настройке устройства перед вводом в эксплуатацию. В момент срабатывания блока 10 Триггер 13 переключается в единичное состояние и формирует очередной импульс на счетном входе счетчика импульсов 14, реализующего набор выдержки времени ступеней устройства; значение срабатывания блока ,11 соответствует уставке по току более грубой ступени устройства N,, и также может изменяться при настройке устройства. В момент срабатывания блока 11 триггер -12 переключается в единичное состояние и возбуждает сигнал на дополнительном входе блока 16. Блок 16, реагирующий на состояние счетчика импульсов 14, срабатывает в положении J, соответствующей времени более грубой ступени заащты . Причем t Т - период дискретизации значений контролируемого тока, обычно принимаемый равным половине или целому пе промышленной частоты (10 или 20 мс ). Если значение контролируемого тока находится где-то между уставками ступеней защиты, то блоки 9 и 10. срабатывают, а блок 11 не срабатывает иотключение выключателя обеспечивает блок 10. Через триггер 13 он заставляет счетчик 14 отсчитывать выдержку времени чувствительной ступени защиты tj-. , задаваемой с помощью блока 17, причем . . Если значение контролируемого тока больше уставки грубой ступени, соответствующей N , то формирование выходной команда устройства происхо««т быстрее с . помощью блока 16., , Сброс счетчика 14, т.е. сброс выдержки времени защиты, осуществляется момент перелолнения счетчика 8. тот счетчик подсчитывает импульсы с инверсного выхода число-импульсного преббразователя 6, формируемые в период паузы между информационными в линии связи 5. .Если пау1 tг, достаточно велика, т.е. , где Ng - емкость . счетчика 8, то сче.тчик 8 вырабатыва т импульс переполнения и через логи ский элемент И 15 сбрасывает выдер времени, накопленную в счетчике . Указанный сброс происходит только при нулевом положении триггера 13, т.е. при малых значениях длителькостей сигналов с - -ю т значит и при малых первичных токах Л д. Значение NQ должно выбираться для обеспечения отстройки от длительности импульсных помех, возникающих в период существования сигнала в линии связи 5 и имеющих обратный знак. Ее510357116

ли длительность помехи, коютенсирую-Сброс счетчика 8 осуществляется щей передающийся в линии связи сиг-импульсами с прямого число-имнал, невелика и меньше величины ,,пульсного преобразователя б, что то имиульс на выходе счетчика 8 необеспечивает готовность счетчика 8 появляется и счетчик 14 не будет из-реагировать на длительность пауз межлишне сброшен в нуль. Значительное 5ду информационными импульсами в лизамедление в срабатывании защиты принии связи.

этом оказывается предотвращенным.Таким образом, благодаря взаимоОднако остается возможность замедпе-действию дополнительно введенных в

ния защиты в срабатывании на один пе-устройство счетчика, блока и триггериод Те из-за возможного пропуска в 10ра, устройство ступенчатой токовйй

срабатывании счетчика 7 при действиизащиты оказывается защищено от неблаимпульсной помехив момент сущест-гоприятных последствий появления имвования сигнала из-за уменьшения fj,пульсных помех и в период паузы, и и

на дйнтельнббть импульса по-периодсуществования сигнала в линий

мехи.,связи 5.