Способ дифференциальной токовой защиты электроустановки Советский патент 1988 года по МПК H02H3/28 

4

о со ел

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электричес-; них систем, и может быть использовано для выполнения дифференциальных защит ot внутренних повреждений синхронных генераторов, шин станций и подстанций, крупных электродвигателей и других объектов.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстродействия защиты.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 приведены схемы замещения для определения аварийных составляющих токов соответственно нри внутреннем и внешнем коротких замыканиях; на фиг. 4 - временные диаграммы работы отдельных узлов устройства при различных повреждениях без насыщения трансформаторов тока; на фиг. 5 - то же, при насыщении.

По концам защищаемого объекта (электроустановки) 1, являющегося частью электрической сети 2, установлены измерительные трансформаторы 3 и 4 тока, входь которых подключены к объекту 1 защиты, а выходы - к входам блоков суммиро10

ёкт 1 . защиты. После этого срабаты вает пороговый орган 10 и защита блокируется. Работа канала срабатывания возможна только из-за неточной настройки органа 7 выделения аварийной составляющей, однако сигнал на его выходе на порядок ниже сигнала на выходе органа 8 и канал блокировки включается быстрее. Каналы ера- батывания и блокировки взаимно блокируют друг друга на время существования переходного процесса.

; При к. 3. в зоне защиты (фиг. 2) на выходах органов 7 и 8 выделения аварийных составляющих появляются, сигналы 7 и ig, определяемые выражениями:

15

iy идоав ig Удоав

(i + i);

(-f)

лп

где илоав - напряжение в месте повреждения Д)в доаварийном режиме;

Хп и хл - эквивалентные сопротивления соответственно в правом и левом плечах от места к. з. Величина i, как правило, всегда больше

.вания 5 и вычитания 6, выходы которых 25 величины ia, что обусловливает опережаю- через блоки 7 и 8 выделения аварийных- щее срабатывание порогового органа 9 и от-- составляющих подключены к входам поро- ключение защищаемого объекта (фиг. 4).Од- говых органов 9 и 10 соответственно. Вы- пако в частном случае повреждения в заход порогового органа 9 включен на канал щищаемом объекте в условиях егО одно- срабатывания, а выход органа 0 - на . стороннего подключения к источнику пита30 (например, в режиме опробования) вб личины i и ia равны. Для обеспечения раканал блокировки.

С двух сторон через защищаемый элемент 1 протекают токи 1з и i4, которые после трансформации суммируются блоком 5 и вычитаются блоком 6. Затем полученные сигналы поступают на входы блоков 7 и 8 вьь .деления аварийных составляющих соответственно, на выходах которых в нормальном режиме сигналы отсутствуют (равны нулю), Выделение аварийных составляющих в блоках 7 и 8 осуществляется в соответствии с выражением

)i(i) + ( ./(-Kf), где i (/).мгновенное значение аварийной составляющей тока в момент времени t; i(t)- мгновенное значение тока в момент

времени t

i(t-/Cj) - мгновенное значение тока К полупериодов промышленной частоты тому назад;

Т - период промышленной частоты. Схемы замещения для определения ава:ботоспособности устройства в этом случае уставка порогового органа 9 выбирается ;меньщей уставки,органа 10, что обеспечи- вает замедление в срабатывании последнего. 35 На правильность работы защиты не оказывают практически никакого влияния глубокие насыщения измерительных трансформаторов тока.

При насыщении одного из трансформа- ,,, торов тока при внешнем к. з. аварийная составляющая суммы вторичных токов равна току, протекающему через ветвь намагничивания насыщенного трансформатора, а аварийная составляющая разности - двойному току без протекающего через ветвь 45 намагничивания (фиг. 5), т. е. аварийная составляющая суммы токов является частью их разности. При внутреннем повреждении и насыщении одного из трансформаторов тока аварийная составляющая суммы токов всегда больше их разности. Таким образом.

рийных составляющих токов .не содержит 50 в обоих случаях соблюдаются условия пра- ЭДС нормального режима. В месте к. з. в вильной работы защиты.

Для защищаемого объекта, имеющего

этом случае включают ЭДС е с параметрами, определяемыми напряжением в этой; точке в момент возникновения повреждения. При к. я. вне зоны защиты (фиг. 3) аварийная составляющая суммы токов по-прежнему остается равной нулю, а аварийная составляющая разности равна двойной аварийной составляющей тока, протекающего через об ь55

защищаемого объекта, число присоединений больще двух (например, т), однозначное определение понятия разности токов плеч отсутствует. Для защиты такого объекта в предлагаемом способе формируют m разностей токов, соответствующих разности между суммой токов, отходящих от узла, и суммой токов, вте

ёкт 1 . защиты. После этого срабаты вает пороговый орган 10 и защита блокируется. Работа канала срабатывания возможна только из-за неточной настройки органа 7 выделения аварийной составляющей, однако сигнал на его выходе на порядок ниже сигнала на выходе органа 8 и канал блокировки включается быстрее. Каналы ера- батывания и блокировки взаимно блокируют друг друга на время существования переходного процесса.

; При к. 3. в зоне защиты (фиг. 2) на выходах органов 7 и 8 выделения аварийных составляющих появляются, сигналы 7 и ig, определяемые выражениями:

iy идоав ig Удоав

(i + i);

(-f)

лп

:ботоспособности устройства в этом случае уставка порогового органа 9 выбирается ;меньщей уставки,органа 10, что обеспечи- вает замедление в срабатывании последнего. 5 На правильность работы защиты не оказывают практически никакого влияния глубокие насыщения измерительных трансформаторов тока.

При насыщении одного из трансформа- ,, торов тока при внешнем к. з. аварийная составляющая суммы вторичных токов равна току, протекающему через ветвь намагничивания насыщенного трансформатора, а аварийная составляющая разности - двойному току без протекающего через ветвь 5 намагничивания (фиг. 5), т. е. аварийная составляющая суммы токов является частью их разности. При внутреннем повреждении и насыщении одного из трансформаторов тока аварийная составляющая суммы токов всегда больше их разности. Таким образом.

Для защищаемого объекта, имеющего

5

защищаемого объекта, число присоединений больще двух (например, т), однозначное определение понятия разности токов плеч отсутствует. Для защиты такого объекта в предлагаемом способе формируют m разностей токов, соответствующих разности между суммой токов, отходящих от узла, и суммой токов, втеХгз

Xrj

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите линий. трансформаторов, генераторов, щин станций и подстанций. Цель изобретения - повыще- ние чувствительности и быстродействия защиты. Поставленная цель достигается тем, что измеряют значения токов на выходах датчиков тока 3 и 4, установленных по концам защищаемого объекта I. С помощью блоков суммирования 5 и вычитания 6 формируют величины, пропорциональные соответственно су.мме и разности из.меренных токов. Блоками 7 и 8 выделяют аварийные составляющие суммы и разности измеренных токов и с помощью пороговых органов 9 и 10 сравнивают мгновенные значения полученных аварийных составляющих с заданными уставками. Сигнал на отключение защищаемого объекта формируют при опере- жг.ющем срабатывании порогового органа 9, включенного на аварийную составляющую суммы токов. 5 ил. | сл

Фи.

tx.z.

Н.ъ. вне

доны

/Г.З.

§ зоне

к.-.вне зоны

А .; ff зоне