Реле дифференциальной защиты шин Советский патент 1989 года по МПК H02H3/28 

4iik СП

со

Q1

О Од

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защишин и ошиновок. Цель изобретения - повьшхение селективности при внешнем коротком замыкании с преобладанием апериодической составлякицей в токе повреждения. С этой в устройство введены дополнительно второй элемент вьщержки времени на.возврат и второй элемент ИЛИ, а логическая схема изменена таким образом, что при имеющем место неравномерном насыщении сердечников трансформаторов тока, присоединений шин апериодической составляющей в дифференциальном токе сохраняется блокировка защиты в течение времени протекания переходного процесса в дифференциальном токе. 2 ил. (Л

N)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной запейте

iэлектрических систем, может применяться для защиты шин и ошиновок и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 625283.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования

,путем увеличения селективности при внешнем коротком замыкании с преоб ладанием апериодической составляющей тока повреждения.

На фиг о 1 показана принципиальная блок-схема предлагаемого реле; на фиг. 2 - диаграммы работы в режиме внешнего КЗ.

Реле содержит промежуточные трансформаторы тока 1-3, подключенные к вьтрямительным мостам 4-6. К выходам ыпрямительных мостов подключены первый, второй, третий и четверты15; резисторы 7-10, диод 11 и конденсатор 12. Формирователь 13 прямоугольных

моткам промежуточных трансформатор 2 и 3 тока протекают токи плеч защ ты, поэтому на первом резисторе 7 конденсаторе 12 имеется выпрямленное напряжение. Однако оно недоста точно для срабатывания дополнитель ного формирователя 18. Диод 11 пре ствует разряду конденсатора 12 чер

10 резистор 7. Сигналы на выходах вто рого элемента ИЛИ 19 и второго эле та 20 вьцтержки времени равны О.

При удалённом внешнем КЗ с макс мальной апериодической составляюще

15 в токе повреждения токи плеч защит i и ij (фиг, 2) искажаются в различной степени вследствие разных у ловий работы трансформаторов тока присоединений шин. При этом возник

20 ет дифференциальный ток небаланса которьш протекает по первичной обм ке промежуточного трансформатора т 1 и вызьгоает срабатьшание формиров теля 13. При этом кратность тока К

импульсов через последовательно соеди-25 относительно мала. Дополнительный ненные фильтр 14 низких частот,-первый элемент 15 вьщержки времени и первый элемент ИЛИ 16 подключен к исполнительному органу 17. Дополнительформирователь 18 срабатьгоает в пер периоде после возникновения КЗ за счет влияния апериодической состав кщей токов i и i, а во втором пе

формирователь 18 срабатьгоает в перво периоде после возникновения КЗ за счет влияния апериодической составля кщей токов i и i, а во втором пеный формирователь 18 через последова-30 риоде возвращается в исходное поло

тельно соединенные второй элемент ИЛИ 19 и дополнительный элемент .20 вьщержки времени подключен к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ 21, выход которого через первый элемент 22 вьщержки времени на возврат подключен к второму входу первого элемен-, та ИЛИ 16, Разрешаюпщй вход элемента ЗАПРЕТ 21 и вход второго элемента 23 вьщержки времени на возврат подключены к выходу формирователя 13. Выход второго элемента 23 выдержки времени на возврат подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 19.

Устройство работает следз ющим образом.

В нормальном нагрузочном режиме по первичной обмотке промежуточного трансформатора 1 тока протекает незначительный ток небаланса, поэтому на выходах формирователя 13, фильтра 14 низких частот, первого элемента 15 вьщержки времени, второго элемента 23 вьщержки времени на возврат элемента ЗАПРЕТ 21, первого элемен- та 22 выдержки времени на возврат 22 и первого элемента И.ПИ 16 присутствует сигнал О, Исполнительный орган 17 не срабатывает. По первичным об- .

моткам промежуточных трансформаторов 2 и 3 тока протекают токи плеч защиты, поэтому на первом резисторе 7 и конденсаторе 12 имеется выпрямленное напряжение. Однако оно недостаточно для срабатывания дополнительного формирователя 18. Диод 11 препятствует разряду конденсатора 12 через

0 резистор 7. Сигналы на выходах второго элемента ИЛИ 19 и второго элемента 20 вьцтержки времени равны О.

При удалённом внешнем КЗ с максимальной апериодической составляющей

5 в токе повреждения токи плеч защиты i и ij (фиг, 2) искажаются в различной степени вследствие разных условий работы трансформаторов тока присоединений шин. При этом возника0 ет дифференциальный ток небаланса 1д, которьш протекает по первичной обмотке промежуточного трансформатора тока 1 и вызьгоает срабатьшание формирователя 13. При этом кратность тока КЗ

относительно мала. Дополнительный

формирователь 18 срабатьгоает в первом периоде после возникновения КЗ за счет влияния апериодической составля- кщей токов i и i, а во втором периоде возвращается в исходное поло0

е

жение из-за уменьшения токов i и i. Постоянная времени разряда конденса- Ьбра 12 принимается в пределах 20- 30 мс. В первом периоде после возни- 5 кновения КЗ диффереНциальньй ток небаланса гд возникает позже сраба- тьтания дополнительного формирователя 18 на 2-3 мс. благодаря этому сигнал на выходе формирователя 13 появляется позже сигнала на выходе второго элемента 20 выдержки времени, имеющего задержку 1 мс, и сигнал на выходе элемента ЗАПРЕТ 21 остается равным О. Дополнительный формирователь 18 остается в сработанном состоянии в течение примерно 20 мс, а затем возвращается в исходное состояние. Сигнал с выхода формирователя 13 расширяется на 25 мс вторым элементом 23 вьщержки времени на возврат, и на выходе последнего возникает постоянный сигнал. Этот сигнал подается на вход второго элемента ИЛИ 19, на выходе которого также воз- 1шкает постоянный сигнал. Этот сигнал через второй элемент 20 вьщержки времени поступает на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 21 и поддерживает блокировку устройства защиты.

5

0

При КЗ в защищаемой зоне ток 1д равен сумме токов i и i, поэтому он возникает одновременно с их появлением. Формирователи 13 и 18 при этом срабатывают практи тески одновременно, что приводит к появлению сигнала 1 на выходе элемента ЗАПРЕТ 21 поскольку сигнал на его запрещающем входе появляется с задержкой на 1 мс, создаваемой вторым элементом 21 выдержки времени. Сигнал с выхода элемента ЗАПРЕТ 21 расширяется первым элементом 22 выдержки времени на возврат и через первый элемент ИЛИ 16 поступает на вход исполнительного органа 17.

Повышение отстройки от токов небаланса с преобладанием апериодической составляющей в токе повреждения при удаленных внешних КЗ позволяет увеличить селективность защиты шин и снизить.вероятность излишних ее

°i

3

2

31

31

g, . ю 15

20

срабатываний, благодаря чему достигается поставленная цель.

Формула изобретения

Реле дифференциальной защиты шин по авт. св. № 625283, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения селективности при внешнем коротком замыкании с преобладанием апериодической составляющей тока повреждения, дополнительно введены второй элемент вьщержки времени на возврат и второй элемент ИЛИ, вклю- шенный между дополнительным формирователем и дополнительным элементом вьщержки времени, а второй элемент вьщержки времени на возврат включен между входом фильтра низких частот и вторым входом второго элемента ИЛИ.

фие.1

Фиг.2