Устройство для дифференциальной защиты электроустановки Советский патент 1989 года по МПК H02H3/28 

фиг.1

314

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для реализации дифференциально-токовой защиты сборных шин электрических станций и подстанций, генераторов, трансформаторов, двигателей.

Цель изобретения - повьппение надежности и чувствительности дифференциальной защиты при перегруженных трансформаторах тока.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения и токов.

Устройство состоит из датчиков 1 тока, включенных по концам защищаемого объекта 2, трансреактора 3, нагруженного на активное сопротивление 4, блока 5 формирования рабочего сигнала, который содержит последовательно соединенные выпрямитель 6 и схему 7 сглаживания, блока 8 формирования тормозного сигнала, который включает последовательно соединенные выпрямительный диод 9, запаздывающее звено 10, аналоговый умножитель 11, интегратор 12, блок 13 выборки и хранения, а также дифференцирующее звено 14, выходы формирователей подключены к блоку 15 сравнения, соединенному с пороговым органом 16.

Устройство работает следующим образом.

Блок формирования рабочего сигнала вырабатывает сигнал, пропорциональный среднему значению производной дифференциального тока. Напряжение на выходе блока формирования тормозного сигнала пропорционально автокорреляционной функции производной дифференциального тока, т.е.

дифференциального

и К i i (t) ;0 in

время запаздывания выходного сигнала

t )d

где

запаздывающего звена 10 по сравнению с входным; i а производная дифференциального тока; К - коэффициент. Запаздывающее звено обеспечивает задержку гармонического сигнала на угол эл.град.

Блок формирования тормозного сигнала осуществляет вычисление автокорреляционной характеристики на интервале нарастания входного сигнала.В момент прехода этой кривой через свое максимальное значение производная становится отрицательной и блок 18 выборки и хранения переходит в режим хра

нения и не реагирует на входной сигнал .

При внутреннем повреждении в дифференциальной цепи протекает практи- чески синусоидальньй ток iq. Апериодическая слагающая тока короткого замыкания отфильтровывается с помощью трансреактора 3, таким образом, напряжение на выходе трансреактора 3 также является синусоидальной функцией (фиг. 2а).

Сигналы на выходах запаздывающего звена 10, аналогового умножителя 11 и интегратора 12 соответственно

0

5

0

5

0

5

0

и

10

1

и

и

к / i (u)t - tf);

К / i(Wt) X i(wt - tf)/;

i()i(wt -if)/dt.

Сигнал на выходе блока выборки и хранения при положительной производной входного повторяет входной сиг- . нал L т.е. работает в режиме выборки. В момент изменения знака in происходит запоминание входного сигнала, который принимает в этот момент максимальное значение.

Этот сигнал сохраняется неизмен- HbiM при отсутствии положительного сигнала на управляющем входе блока выборки и хранения. Сигнал на выходе блока 5, формирования рабочего

сигнала S I - в оказывается больше

о

сигнала на выходе блока формирования тормозного сигнала ( ). При этом появляется сигнал на выходе блока 15 сравнения, что приводит к срабатыванию при небольшой задержке (2-3 мс) порогового органа 16.

При внешнем повреждении ток в дифференциальной цепи появляется лишь при насьпцении магнитопровода самого нагруженного трансформатора тока, причем форма тока несинусоидальна. Поэтому площадь под кривой дифференциального тока уменьшается, и, следовательно, уменьшается среднее зна;чение тока . Передний фронт

О

нарастает более круто (так как снижается время нарастания), поэтому автокорреляционная функция превьппает среднее значение, т.е. Следовательно, сигнал на выходе блока 15 сравнения отсутствует и пороговый орган 16 не работает.

i-d

«7

д

и,

Л

V

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и предназначено для дифференциальной защиты электроустановки. Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности при перегруженных трансформаторах тока. Цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты срабатывает, когда сигнал с выхода рабочего блока 5 больше сигнала тормозного блока 8. 2 ил.

«я

к

«в

лл

(J

«в