Устройство для дифференциально-токовой защиты сетей постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относит1;:я к электро-технике и может быть И1:;пользовано , для залщты в сетях постоянного тока от коротких замыканий.

Известно устройство для дифференЦ1 альной токовой защиты содержащее датчики тока на концах защиш;аемо:го участка, реле тока, нрезмежуточное реле, автоматы отк.иючения JJ

Недостатком устройства является невозможность внедрения при большом количестве источников костоянного тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являетс:-я устройство для дифференциально то1;овой защиты. содержащее датчики тока на пита оа;шс фидерахS соединенные с автоматами отключения через последовательно включенные сумматор, сравнения, реагирующий оргаН; элеьгент И, блок выдержки вpe deнИэ датчик тока на питаемом присоединении j 2 „

Данное устройство характеризуется недостаточной селективкостыо,, поскольку при коротком зс.мыкании на участке между источншсом тока и преобразователем неделесообразнс отключать все источники г:итания, а достаточно отключить ЛР::ШЬ фидерз на. котором произошло повре}здение7

Цель изобретения повьааеыие сзлективности устройства цля защить се тей постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ди(1)фер нциально-токовой защиты сетей постов яиного тока, содержащее датчики тока на питающих фидерах, соединенные с автоматами отключеътнд. чэрез последо вательно .включенные суг-ь-штор,, первый блок сравнения, пзрзый реагирующий орган, первый элемент И н пер-вьш блок выдержки вренеяи., датчик тока на питаемом присоединении,, подключенный к первому блоку сравнения дополнительно введень м.аксиселектор,. блок определения присое,л,инекия с мак симапьным значением ток,;ь коммутатор, блок определения с;: 8днего арифметического значения, второй блок сравнения, второй реаги;:)ут:}ш,ий орган, второй элемент И, злеме - НЕ. второй блок выдержки времени, при этом входы максиселектора и определения присоединения с максимальным значением тока под ключ ei-ibi к выходам датчиков тока питающих cjH,nepoBs вы89686

максиселектора соединен с перходвьг: входом второго блока сравнения, В1орий вход которого соединен через последовательно включенный блок определения среднего арифметического значения с вьпсодом сумматора, выход второго блока сравнения соединен через второй реагирующий орган с первым входом второго, злемента И и входом элемента НЕ, вькод которого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй вход второго элемента И соединен с выходом первого реагирующего органа, выход второго элемента И соединен через второй блок выдержки времени с сигнальным входом кЪммутатора, входы управления которого соединень; с выходами блока определения присоединения с максимальным значением тока, а выходы подключень к автоматам отключения.

На чертеже приведена фуьгкциональная схема устройства.

Устройство включает датчики 1 тока питающих фидеров, соединенные через сумматор 2, первьй блок 3 сравнения, первый реагирующий орган 4, первый элемент И 5 с первым блоком 6 выдержки времени,, Выход датчика 7 тока на питаемом присоединении подключен к первому блоку 3 сравнения, Максиселектор °Ь соединен с выходами датчиков тока питающих фидеров, его выход подключен к первому входу второго блока 9 сравнений, второй вход которого соединен через последовательно включенный блок 10 определения среднего арифметического значения с вы содом суЕ.даатора 2, выход второго е)яока сравнения соед.инен через второй реагирующий орган 1J с первьм входом второго элемента И 12 и входом эдемента НЕ 3, выход которого соединен с вторым входом первого злемента И 5., а второй вход второго элемента И 12 соединен с выходом первого реагирующего органа 4, выход второго э.пемента И 12 соединенчерез второй блок 4 выдержки времерш с сигнальньсм входом коммутатора 15; входы управления которого соеди.нейь с выходами блока 16 определения присоединения с максимальным значением тока, соединенного с выходами датчиков тока питающкж фидеров, выходы первого блока 6 выдержки н ко.1мутатора i .5 подключены к автоматам 17 отключения электромагнитяыя: клапанов, установленных в целях подачи топлива и окислителя для электрохимических генераторов 18, сл жащих источниками питания постоянного тока. В связи с тем, что напряжение, снимаемое с батареи топливных элементов, не превышает 24 В, то для обеспечения нормальной работы потре бителей электроэнергии необходимо поднять величину этого напряжения до стандартной (220 В) , для чего и служат преобразователи 19 постоян ного напряжения в постоянное. Блок 10 определения среднего арифметического эначения представля ет собой усилитель с коэффициентом усиления К i, где N - число суммируемых сигналов Блок 16 определения присоединени с максимальным значением тока содер жит генераторы напряжения переменного тока определенной частоты, под ключенные к входным шинкам этого блока. В зависимости от того, на какой из входов подается наибольшее по величине напряжение постоянного тока, открьшается диод на этом вход На выходе блока установлен ряд узко полосных усилителей, резонансные частоты которых равны частотам накл дываемых маркирующих напрйжений, Выходной сигнал появляется на выходе того усилителя, резонансная частота которого равна частоте дополнительного маркирующего напряжения, наложенного на источник наибольшего напряжения. Блок 15 представляет собой ной коммутатор, входы управления ко торого подключены к блоку опраделе ния присоединения с максимальньм значением тока (блок 16). , а сигнальный вход подключен к блоку 14 выдержки времени. Выходной сигнал поступает только на тот клапан, на входе управления которого присутств ет управляющий сигнал. Устройство работает следующим образом. При возникновении короткого замы кания на питаемом присоединении вне зоны, в точке Ki , датчики 1 тока на питающих фидерах вьщеляют сигналы, пропорциональные току короткого зам кания, которые подаются на входы сумматора 2 и максиселектора 8. В максиселекторе 8 выделяется максимальный сигнал, который сравниваетСИ во liTOpOM блоке 9 сравнения со сре;( значением сигналов датчиков тОдча, поступающих с выхода блока 10 срс,111нго значеыгья. Полученная величина сигнала на выходе блока 9 сравнения мала н недостаточна для срабать йанн я второго реагирующего органа I, Сигнал с блока сумматора 2, предстазляюш.ий собой сумму значений сигналов с датчиков тока питающих фидеров, подается на первый блок 3 сраанения, где ::олностью компенсируется сигналом с датчика тока питаемого присоедр.мсния. На выходе первого блока 3 срезнения сигнал отсутствует.,, следовг; ально, команды на откл;о;:. ДЕ , атов не поступит. Inii .:j:. короткого замыкакмя па ши.м в гочке К2,- датчики 1 ток на :: :чаюш,мх фидерах выделяют сигнс.гы, которые подаются на входы сумматора 2 к г аксиселектора 8. В макслселскторе 8 выделяется максимальный сиги,ал,, который сравнивается во втором блоке 9 сравнения со средии оиачекием сигналов датчиков тока, поступающим с в-ыхода блока 10 среднего значения. Полученная величина с.игнала на выходе блока 9 срав-непия кала к недостаточна для срабат;:1ва 1кя второго реагирующего органа 1i На выходе первого блока 3 cpai:{ i HKH появляется сигнал, представляющгШ собой разность между сигналог:, nocTjnaiouiHM из блока сумматора 2 и сигналом с датчика 7 питаемого присоединения, Этот сигнал приводит к срабатыванию первого реагклясчцего органа 4, и с выхода первого ( ;Ь держки времени подается кс:.анд; ,а отключение всех автоматов При воз п-1кновекии короткого замыкаикя Б псдяоне до преобразователя, на одно:- 1),з гиг-гающих фидеров в точке КЗ 5 сигиелы с датчиков 1 поступают на Бз-соды .п- атора 2, максисе лектора 8 ;-;. блока i 6 определения номера прис ;г;::м :лния с максимальным значением сип-пла датчика тока. Ток на поврежденном питающем фидере существенно превышает номинальний, В г-:;акснселекто;1е 8 вьщеляется максимальнее зкачепие сигнала, которое сраБиизается во втором блоке 9 сравнения со cpcAHHN значением сигналов всех датчиков питающих фидеров с вьБ-;ода блока 10. Величина сигнала на Бь;ходе блока 9 сравнения достаточна для срабатьшания второго реагирующего органа I1.Сигнал подается на первый вход второго элемента И )2 В первом блоке 3 сравнения сигнал с блока сумматора 2 не компенсируется значением сигнала датчика 7 питаемого присоединения, на выходе появляется сигнал, приводящий к срабатыванию первого реагиру1ощего-органа,

С первого реагирующего органа 1 сигнал подается на второй вход второго элемента И 52 и на один из входов первого элемента И 5, на второй вход которого подается блокирующий (нулевой) сигнал с элемента НЕ 13. На выходе первого элемента И 5 сигнала не будет. Сигнал с выхода второго элемента И 12 поступает на второй блок 14 выдержки времени. Второй блок 4 выдержки времени подает сигнал на сигнальный вход коммутатора 15, на входы управления которого подаются сигналы с блока 16 определения присоединения с максимальным значением тока. С выхода коммутатора I5 подается сигнал на отключение лишь того питающего фидера, на котором произошло короткое замыкание.

Предлагаемое устройство, обладая повьшенной селективностью, может найти применение для защиты сетей постоянного тока различного назначения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее датчики тока на питающих фидерах, соединенные с автоматами отключения через последовательно включенные сумматор, первый блок сравнения, первый реагирующий орган, первый злемент И и первый блок ЬМдержки времени, датчик тока на питаемом присоединении, подключенный к первому блоку сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности, в него дополнительно введены максиселектор, блок определения присоединения и максимальным значением тока, коммутатор, блок определения среднего арифметического значения, второй блок сравнения, второй реагирующий орган, вторрй элемент И, элемент НЕ, второй блок выдержки времени, при этом входы максиселектора и блока определения присоединения с максимальным значением тока подключены к выходам датчиков тока питающих фидеров, выход макси електора соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен через последовательно включенный блок определения среднего арифметического значения с выходом i сумматора, выход второго блока сравнения соединен через второй реагирующий орган с первым входом второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом пер вого элемента И, а второй вход второго элемента И соединен с выходом первого реагирующего органа, выход второго элемента И соединен через второй блок выдержки времени с сигнальным входом коммутатора, входы управления которого соединеьты с выходами блока со определения присоединения с максимальО) ным значением тока, а выходы подклю 00 О) чены к автоматам отключения.