Устройство для дифференциальной защиты Советский патент 1988 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, может быть ис1Ю.ггьзовано для защиты сборных шин электростанций и подстан- ций, ошиновок силовых трансформато ров, высоковольтных электродвигателей и синхронных вращающихся машин и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1272393. I Целью изобретения является повьг- |шение быстродействия и чувствитель- IHOCTH при коротком замыкании (КЗ) в зоне действия защиты.

; На чертеже изображена блок-схема устройства для дифференциальной защи ТЫ.

I Устройство для дифференциальной Ьащиты от КЗ на сосредоточенном элек- ггроэнергетическом объекте 1, например Иа сборных шинах электростанции, име- |ощих несколько присоединений с выклю- Мателями и трансформаторами тока, со- |цержит блок 2 датчиков тока по числу Присоединений шин, первичные обмотки которых предназначены для подключения К выходам трансформаторов,тока соответствующих присоединений шин, первые выводы вторичных обмоток датчиков тока объединены, а вторые подключены к многоплечевому диодному полумосту 3, катоды и аноды диодов которого соот-- ветственно объединены и подключены к даухплечевой схеме 4 сравнения, со средней точкой, сумматор 5, формирующий токи циркуляции защиты, инвертирующий вход которого соединен с анодами диодов многоплечевого диодного полумоста 3, а неинвертирующий вход - i; катодами, реагирующий орган 6, со- единенный первым входом с выходом схемы 4 сравнения через первый выпрямитель 7, пусковой орган 8, включенный первьм входом последовательно с дифференциальным сопротивлением 9 на- грузки между общей точкой вторичных (5бмоток блока 2 датчиков тока и средней точкой схемы 4 сравнения, которая при этом заземлена, блок 10 нелинейности, вход которого соединен с выходом (сумматора 5, а выход - с вторыми входами пускового 8 и реагирующего 6 органов, первый логический элемент И 1 первый и второй входы которого соединены с вь1ходами пускового 8 и регулирующего 6 органов, а выход - с входом иььчодного органа 12, два компаратора 13 и 14, второй логический элемент И 15, первый вход которого соединен

0

5

0 5 О ,Q 5 Q

5

5

с выходом первого компаратора 13, первый расширитель 16 импульсов, выход которого соединен с входом логического элемента НЕ 17, а выход последнего-с третьим входом первого логического элемента И II, блок 18 дифференцирования, вход которого соединен с незаземленным концом дифференциального сопротивления 9 нагрузки, формирователь 19 опорного напряжения, выход которого соединен с инвертирующим входом первого компаратора 13, ждущий мультивибратор 20, вход которого так же, как и вход первог о расширителя 16 импульсов, соединен с выходом второго элемента И 15, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторым и третьим входами формирователя 19 опорного напряжения, блок 21 задания уставки, первый вход которого так же, как и первый вход формирователя 19 опорного напряжения и неинвертирующий вход первого компаратора 13, соединен с выходом сумматора 5, а выход - с инвертирующим входом второго компаратора 14, неинвертирующий вход которого соединен с выходом блока 18 дифференцирования через второй выпрямитель 22, первый транзисторный ключ 23 с задержкой на возврат, блок 24 задержки, вход которого соединен с выходом первого компаратора 13, а выход - с первым входом третьего логического элемента И 25, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 17 а выход - с входом второго расширителя 26 импульсов, выход которого соединен с входом второго транзисторного ключа 27, выход которого соединен с объединенными катодами разделительных диодов 28 и 29, аноды последних подключены соответственно к выходу блока 10 нелинейности и к второму входу блока 2 задания уставки.

Реагирующий орган 6 может быть вы- 1полнен по схеме, содержащей два ком- паратора с времязадающей КС-цепью, находящейся между ними, причем первый вход первого компаратора является первым входом реагирую1чего органа 6, второй вход связан со средней точкой делителя напряжения, уровень которого- является уставкой срабатьшания первого компаратора, при этом выход первого компаратора соединен с входом инте грирующей времязадающей КС-цепи, выход которой соединен с рабочим вхо-

3 1А

дом второго компаратора, на управляющий .вход которого, являющийся вторым входом реагирующего органа 6, подает - ся опорное напряжение, управляющее длительностью времени блокировки вто роге компаратора, таким образом осуществляя принцип торможения в реагирующем органе, а выход второго компаратора является выходом реагирующего органа.

Пусковой орган 8 выполнен так же, как второй компаратор реагирующего органа, с реализацией принципа торможения по второму управляющему входу компаратора, являющемуся вторым входом пускового органа 8, а на первом его входе имеется схема выпрямления.

Блок 10 нелинейности выполнен по схеме операционного усилителя, имею- щего на суммирующем входе диодные ячейки с делителями напряжения, подключенными к источнику питания, на средних точках которых задается определенное напряжение открытия соответ- ствующей диодной ячейки.

Блок 21 задания установки выполнен по схеме, содержащей два резисторных делителя напряжения, конденсатор, транзистор и два разделительных диода При этом анод первого разделительного диода является первым входом блока задания уставки и соединен с выходом сумматора 5 токов циркуляции, а катод соединен с незаземленным концом конг денсатора и базой транзистора, вклю-. ченного по схеме эмиттерного повторителя. К эмиттеру транзистора подключен первый резисторный делитель напряжения, средняя точка которого являет ся выходом блока 21, и через второй разделительный диод своей средней точкой подключен второй резисторный делитель напряжения, подключенный к плюсу источника питания. Незаземлен- ный конец указанного конденсатора, служащего для запоминания сигнала торможения, является вторым входом блока 21.

Устройство работает следующим образом.

При внешнем КЗ напряжение с выхода сумматора 5 поступает на вход блока нелинейности, который формирует характеристику торможения реле, поднимая пороги срабатывания пускового и реагирующего органов. Блок 21 задания уставки, получая питание от сумматора 5, также формирует сигнал торможения

5

5

о 0 5

g

g

5

для второго компаратора lA в логической части реле. Клагодаря тормозным характеристикам улучшаются отстройка зашлты от сигналов при внешнем КЗ.

При КЗ в зоне срабатывания защиты, возникшем в результате перехода внещ- него КЗ в зону срабатывания защиты, или при КЗ в зоне и наличии вытекаю - щих токов нагрузки, или при КЗ в зоне при большом различии по фазе подтекающих тонов сигналы торможения от блока 10 нелинейности и блока 21 .задания уставки блокируются, так как начинает функционировать канал идентификации внутреннего КЗ, cocтoящ Й из блоков 24-27 и диодов 28 и 29.

При этом на первом входе третьего логического элемента И 25 сохраняет ся сигнал логической единицы, и при появлении в первом же периоде после перехода КЗ в зону српбатьшания логической единицы от первого компаратора 13 запускается второй расширитель 26 импульсов и дает сигнал для сраба- тьшания второго логического ключа, который через разделительные диоды прекращает поступление сигналов торможения с выхода блока 10 нелинейности на вторые управляющие входы пускового и реагирующего блоков,а также снимает сигнал торможения на втором управляющем входе блока 21 задания уставки. Таким образом, пусковой и реагирующий органы и компаратор блока задания уставки возвра1цаются на наименьшие пороги срабатывания в первом периоде после перехода КЗ в зону срабатывания, что обеспечивает необходимое быстродействие и чувствительность защиты к повреждению в зоне, в особенности при малых токах КЗ.

Формула изобретения

Устройство для Д1;фференциалъной защиты по авт.св. N 1272393, о т - личающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия и ствительности при коротком замыкании в зоне действия защиты, дополнительно введены блок нелинейности, два разделительных диода, последовательно соединенные блок задержки, третий элемент И, второй расширитель импульса и второй ключ, при этом вход блока нелинейности подключен к выходу сумматора, а выход - к вторым

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты сборных шин электростанций. ошиновок силовых трансформаторов, вы соковольтных электродвигателей и син. хронных компенсаторов. Цель изобрете ния - повышение быстродействия и чувг ствительности защиты при коротком замыкании (КЗ) в зоне действия защиты. Для этого введей канал идентификации режима внутреннего КЗ, и выходным сигналом этого канала обеспечивается запрет прохождения сигналов торможения запоминаемого по первому периоду переходного процесса КЗ в блоке нелинейности и в блоке задания устав ки. В результате этого повьшаются быстродействие и чувствительность защиты. 1 ил. S