Устройство для дифференциальной защиты электроустановки Советский патент 1986 года по МПК H02H3/28 H02H7/04 

тирующего органа, выход порогового элемента, являющийся дополнительным выходом порогового органа, соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов и первым входом

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых трансформаторов, синхронных генераторов, электродвигателей и сборных шин.

Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия, а также повышение надежности за сче исключения срабатывания .устройства при обрыве соединительных проводов.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2-4 - временные диаграммы работы устройства .

Устройство для дифференциальной заш;1 ты электроустановки содержит (фиг.1) датчики 1 тока (грансре- акторы), установленные на стороне высшего напряжения, датчики 2 тока (трансреакторы), установленные на стороне низшего напряжения, выходны обмотки датчиков тока, установленны в фазах А и С на стороне высшего напряжения, соединены согласно или встречно с выходньми обмотками датчиков тока, установленных в фазах С и А соответственно на стороне низ uiero напряжения, и подсоединены к первой 3, второй 4, третьей 5 и четвертой 6 входным клеммам. К клеммам 3 и 4 подключен первый разделительный трансформатор 6, а к клеммам 5 и 6 - второй разделительный трансформатор 8. Вторичные обмотки трансформаторов 7 и 8 подключены к первому выпрямительному мосту 9, выполненному многофазным, и соединены последовательно с первичной обмоткой третьего разделительного трансформатора 10, вторичная, обмотка которого подключена к второму двухполупериодному выпрямительному мосту 11. К выходам выпрями- .1х мостов 9 и 1 1 подключены cooTBeTCTBeiJHo тормозной 12 и рабочий 13 резисторы. К рабочему и

третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, а выход является основным выходом реагирующего органа.

тормозному резисторам подключен реагирующий орган 14 с элементом 15 выдержки времени. Реагирующий орган

14содержит пороговый элемент

16, формирователь 17 прямоугольных .импульсов и третий элемент И 18.

К входным клеммам 3-6 подключены также индикаторы 19-22 полярности, выходы которых через элементы 23 и

24 совпадения несовпадения и первые 25, вторые 26 элементы И подключены к элементу ИЛИ 27, выход которого является выходом устройства,

На временных диаграммах показаны напряжения на выходах соответствующих блоков в режимах броска тока намагничивания (фиг.2 и З) и в режиме внутреннего двухфазного короткого замыкания с односторонним питанием (фиг.4). На вход реагирующего органа 14 (порогового элемента 16) подается разность напряжений И,(5,, вьзделяемых на рабочем

13 и тормозном 12 резисторах.

Коэффициент торможения равен 0,4, уставка срабатывания порого- вого элемента 16 (И 16) равна половине номинального тока защищаемого трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

При включении трансформатора и броске тока намагничивания поступает напряжение на пороговый

элемент 16, чем включается формирователь 17 импульсов, который через

15мс выдает импульс, длительностью 4 мс. Третий элемент И 18

включается только в том случае, если в сработанном состоянии находится одновременно и пороговый элемент 16, и формирователь 1 7 импульсов. В режиме броска

тока намагничивания при срабатывании порогового элемента 16 одновременно включается формирователь 17 импульсов, который через 15 мс возбуждает один из входов элемента И 18 на 4 мс. Однако в этот промежуток времени (фиг.З) пороговый элемент 16 находится в несработанном состоянии, элемент И 18 не включается,устройство не срабатывает .

В режиме внутреннего двухфазног короткого замыкания с односторонним питанием формирователь 17 импульсов по истечении 15 мс возбуждает один из входов элемента И 18 на А мс, При срабатывании в этот промежуток времени порогового элемента 16 на выходе элемента И 18 присутствует сигнал, длительностью 3 мс (фиг.4). Через выдержку времени 1 мс подается сигнал через элемент ИЛИ 27 на исполнительные цепи устройства защиты. Таким образом, быстродействие устройства .складывается из времени срабатывания формирователя 17 импульсов (l5 мс) и времени задержки элемента 15 выдержки времени (1 мс), и равно 16 мс. При уставке срабатывания реагирующего органа 14 вьпие номинального тока . например, соответствующей 1,3 IHOU время срабатывания устройства Может быть еще уменьшено за счет увеличения длительности паузы в однополярном броске тока намагничивания до 7- 10 мс.

..

Однако при внутренних повреждениях с двусторонним питаниемi сопрвождающихся значительньми токами замыкания, защищаемый трансформатор целесообразно отключать без выдержки времени.

В режиме внутреннего двухфазного короткого замыкания с подпиткой выходные сигналы датчиков 1 и установленных в одноименных фазах, совпадают по знаку, если датчики включены встречно. Если датчики 1 2 включены согласно, то их выходны сигналы в данном режиме разнополяр ные. Полярность выходного сигнала датчиков 1 и 2 указывается для фаз л индикаторами 21 и 22 полярности,

03624Л

для фазы С - индикаторами 19 и 20 полярности. Индикаторы 19,20 и 21, 22 полярности пофазно подключены к входам схем 23 и 24 совпадения

с (антисовпадения) полярностей. В зависимости от встречного или согласного соединения датчиков их выходные сигнал:. в режиме внутреннего двухфазного замыкания соответственно

JQ-однополярные или разнополярные.

При этом включаются схемы 23 или 24 совпадения (антисовпадения) полярностей и возбуждают один из входов элементов Н 25 или 26.В данном режиме порого-

15 вый элемент 16 находится в сработанном состоянии. В результате срабатывают элементы И 25 или 26, и устройство срабатывает без принудительной выдержки времени. Кроме того, соединение выхода порогового элемента 16 с входами элементов И 25 и 26 исключает лолчН по работу устройства в нормальном эксплуатационном режиме (за счет углового сдвига на 30 ме;кду пвpвичны iи токами) .

Повьпление надежности устройства обеспечивается за счет неидентичности цепей формирования тормозного и рабочего сигналов.

Вторичные обмотки первого и второго разделительных трансформаторов соединены последовательно с первичной обмоткой третьего разделительного трансфорь атора, работающего в режиме холостого хода (величина

35 сопротивлений рабочего и тормозного резисторов составляет несколько десятков . При обрыве любого соединительного провода напряжение, выделяющееся 1-:а вторичной обмотке

первого или второго трансформатора, распределяется между двумя остальны-; ми трансформаторами, работающими в реяаше холостого хода. При этом напряжение, выделяющееся на рабочем

45 резисторе, равно половине напряжения, выделяющегося на тормозном резисторе (в случае равенства индуктивных сопротивлений упомянутых последними трансформаторов). Таким об50 разом, на входе реагирующего органа присутствует сигнал, приблизительно равташ нулю или имеющцй полярность тормозного напряжения.

30

А& ВА СА

/г,lз

15м , 5мс

id.

4 LLULJ.-ULx

Ul7

uie

(SMC I9м с

HI

JZLРедактор О.Головач

Составитель А.Бондаренко ,

Техред А.Кикемезей Корректор В.Бутяга

8426/57 Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ПГШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЛ