Дифференциальное реле Советский патент 1989 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электроэнергетике, и предназначено для использования в дифференциально-токовых защитах сборных шин, генераторов, трансформаторов и электродвигателей.

Целью изобретения является повышение чувствительности защиты при перегруженных трансформаторах тока.

На фиг.1 приведена схема реле в однопо 1ярном исполнении; на фиг.2 - эпюры, поясняющие работу реле при внутреннем (а) и внешнем (б) повреждениях.

Дифференциальное реле содержит магнитопровод насыщающего трансформатора 1 с короткозамкнутыми полуобмотками . 2 и Зу.рабочей 4 и вторичной 5 обмотками, реагирующий орган . 6, подключенный к вторичной обмотке, регулировочные резисторы 7 и 8 в цепях короткозамкнутой и вторичной обмоток, полупроводниковый ключ 9,

включенный параллельно вторичной обмотке, трансреактор 10 в цепи короткозамкнутой обмотки, дифференци- рукщее звено II, к выходам которого через разноименно включенные диоды ... 12 и 13 подключены формирователи 14 и 15 прямоугольных импульсов, блоки 16 и 17 выборки и хранения, подключенные к вторичной обмотке трансреактора через разноименно включен- ные диоды 18 и 19, и блок 20 сравнения.

1

Реле работает следующим образом.

При внутреннем повреждении дифференциальный ток может, иметь одну из трех форм: синусоида, синусоида плюс экспонента, экспонента при на- сыщеш1и измерительных трансформаторов тока (ТТ). Ток в короткозамкнутой обмотке довольно точно отображает перви.чный ток, напряжение на выходе

-(

35

35

ел

ku

траисреактора 0 пропорционально производной дифференциального тока, а на выходе дифференцирующего звена 11 - пропорционально второй проиэвод- ной диффере щиального.тока. Максимум производной, совпадаклцей по знаку с дифференциальным током, меньше, чем максимум производной противоположного знака. Это обстоятельство фикси- руется блоками 16 и 17 выборки и хранения. При этом напряжение на выходе блока 20 сравнения имеет полярность, при которой полупроводниковый ключ не срабатывает.

Для надежного несрабатывания полупроводникового ключа 9 в установившемся режиме, когда оба максимума производных равны, резистор на выход блока 16 выборки и хранения имеет большее сопротивление.

Если угол заьыкания соответствует тому, что первым появляется блокирующий сигнал, т.е. сигнал на выходе блока 16 выборки и хранения (фиг.2а) то возможно кратковременное заьыка- ние ключа 9 на 4-5 мс, что практически не влияет на время работы реле в целом.

При внешнем повреждении;. дифферен циальный ток появляется после насыщения магнитопровода ТТ и является током намагничивания этого ТТ. Производная на участке нарастания тока больше производной на участке его спадания Гздесь ток изменяется по синусоидальному закону). При этом сигнал на выходе блока 16 выборки и хранения больше сигнала на выходе блока 17 выборки и хранения. На вы- ходе бпока.20 сравнения появляется сигнал, обеспечив ающий включение ключа 9 и. шунтирование вторичной обмотки 5. Дифференциальное реле при этом не работает, хотя действующее значение тока небаланса может быть

даже больше тока внутреннего короткого замыкания.

Формула изобретения

Дифференциальное реле, содержащее насыщающийся трансформатор с рабочей короткозамкнутой, вторичной обмотками, реагирующий орган, подключенный к вторичной обмотке, регулировочные резисторы в цепях короткозамкнутой и вторичной обмоток, полупроводнико- .вый ключ, подключенный параллельно реагируюо;ему органу, трансреактор в цепи короткозамкнутой обмотки, блок сравнения, выход которого соединен с управляюпшм входом полупроводникового ключа, диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности защиты при . перегруженных трансформаторах тока, дополнительно введены дифференцирующее звено и два блока выборки и хранения, два формирователя прямоугольных импульсов, при этом к вторичной обмотке трансреактора дифференцирующее звено подключено непосредственно вход первого блока выборки и хранения включен через первый диод в прямом направлении, а вход второго блока выборки и хранения включен через второй диод в обратном направлении, при этом выход дифференцирующего звена через третий диод в прямом направлении и первый формирователь прямоугольных импульсов соединен с управляюодам входом первого блока выборки и хранения и через четвертый диод в обратном направлении и второй формирователь прямоугольных импульсов подключен к управляющему входу второго блока выборки и хранения, выходы блоков выборки и хранения соединены через резисторы с соответствующими входами блока сравнения.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальным реле. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства при перегруженных трансформаторах тока. Цель достигается тем, что в дифференциапьное реле с промежуточным насьщающимся трансформатором дополнительно введен блокирующий ка- нал, выявляющий различие формы кривой дифференциального тока при внешних и внутренних повреждениях. 2 ил.