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

изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты генераторов.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для дифференциальной защиты; на фиг.2 - блок формирования сигнала пропорционального приращению входной величины; на фиг.З и 4 - эпюры напряжений.

Устройство содержит блоки 1 и 2 формирования тормозного сигнала (сигнала, пропорционального сумме токов присоединений защищаемого оборудования) и рабочего сигнала, блок 3 формирования сигнала, пропорционального приращению входной величины, пороговые элементы 4 и 5 (компараторы), элемент 6 выдержки времени на возврат, ограничитель 7 длительности логического сигнала, элемент 8 выдержки времени на срабатывание, элемент ЗМ1РЕТ 9, КЬ-триггер 10.

Устройство работает следующим оЬразом.

При неизменном входном сигнале напряжение конденсатора 11 (фиг.2) равно входному напряжению, операционный усилитель 12 удерживается опорным напряжением с делителей 13 и 14 в исходном состоянии и на его выходе удерживается напряжение (-U, ) .

При скачках входного напряжения в первый момент времени напряжение на конденсаторе 11 и ток в резисторе 15 остаются неизменньми, а ток в резисторе 16 возрастает на величину, пропорциональную приращению входного напряжения. Если этот ток превышает ток в резисторе 17, то происходит переключение операционного усилителя 1 2 .

В нормальном режиме элементы А и 5 схемы (фиг.1) находятся в несра(Л

ю

ISD

ботаниом состоянии, на запрещающем входе MJieMefira 9 сигнал запрета отсутствует, ci триггер 10 установлен в исходное состояние, в результате чего на выходе устройства сигнал действия на -отключение отсутствует.

При пс5вреждении в защищаемой зоне элементы 4 и 3 срабатывают нрактичес- ки одновременно. При этом запускается элемент 8 выд;ержки времени на срабатывание и одновременно с этим снимается сигнал возврата с R-входа триг- гера 10, так как на запрещающем входе элемент 9 по-прежнему отсутствует сигнал запрета, по сигналу с выхода элемента 5 происходит переключение триггера 10, подающего на выход устройства отключающий сигнал. В результате срабатывания в дальнейшем эле- мента 8 состояние триггера 10 не изменяется, он находится в сработанном состоянии до возврата элементов 4 и 6 На фиг.З показаны диаграммы напряжений элементов для этого режима.

При набросах тока защищаемого оборудования, вызванных увеличением тока нагрузки или внешними замыка- ниями, происходит срабатывание элемента 5. Это не приводит к переключению триггера 10 и формированию выходного сигнала, так как элемент 4 находится в несработанном состоянии и на R-входе триггера 10 удерживается сигнал; запрета. Благодаря б.чоку 7 ограничения длительности логического сигнала сигнал S-входа триггера не превышает 3 мс. Если в дальнейщем в результате возрастающих погрешностей измерительных трансформаторов тока сигнал небаланса достигает уровня срабатывания элемента 4, то, несмотря на съем сигнала с К-входа триггер его срабатывание не происходит, так как на S-входе команда не переключение Уже отсутствует.

В том случае, когда вслед за рассмотренным режимом до затухания тока небаланса возникает повторный наброс тока и происходит срабатывание элемента Ь, устройство на отключение излишне не действует, так как с выхода элемента 8 выдержки времени на запрещающий вход элемента 9 подается не- прерывньш сигнал, что исключает подачу .сигнала переключения тригге- ра 10. На фиг .4 показаны диаграммы

0 5

5

0

5

0

5

0

напряжения элементов для этого режима .

Устройство не требует спедиальных мер для исключения излишнего действия на отключения при неисправностях, сопровождающихся срабатыванием одного любого из пороговых органов.

I

Использование предлагаемого устройства позволяет выявлять повреждения защищаемого оборудования на ранних стадиях развития аварии, что снижает степень разрушения оборудования и уменьшает затраты на его восстановление.

Формула изобретения

Устройство для дифферендиальной токовой защиты электроустановки, содержащее блоки формирования рабочего и тормозного сигналов, предназначенные для подключения к датчикам тока электроустановки, первый и второй пороговые элементы, причем вход последнего из них подключен к выходу блока формирования рабочего сигнала, элемент ЗАПРЕТ, элемент выдержки времени на срабатывание, элемент выдержки времени на возврат и исполнительный орган, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с делью повьщ е- ния чувствительности, в устройство дополнительно введены блок формирования сигнала, пропордионального приращению входной величины, ограничитель длительности логического сигнала, а исполнительный орган выполнен в виде RS-триггера, при этом выход блока формирования тормозного сигнала подключен через последовательно соединенные блок формирования сигнала, пропорционального приращению входной величины, первый пороговый элемент, ограничитель длительности логического сигнала, элемент ЗАПРЕТ к S-входу RS-триггера, а выход второго порогового элемента через последовательно соединенные элементы выдержки времени на возврат и на срабатывание подключен к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ, а выход элемента выдержки времени на возврат соединен с К-входом RS-триггера .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты. Цель изобретения - повышение чувствительности. Указанная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной токовой защиты электроустановки срабатывает только при одновременном увеличении до заданных значений токов рабочей и тормозной ветви. 4 ил.