Фильтр-реле тока Советский патент 1990 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к автоматизации энергетических систем и может быть использовано в релейной защите и противоаварийной автоматике.

Цель изобретения - повышение селективности в режиме самозапуска нагрузки и чувствительности к режиму короткого замыкания.

На фиг. 1 а и б представлены функциональная схема фильтр-реле тока и диаграмма состояний элемента И-НЕ| на фиг. 2 а и б - схемотехнический вариант выполнения отдельных блоков.

Фильтр-реле тока содержит формирователь 1 контролируемого сигнала, включающий трансформаторы 2-4 тока, входные преобразователи 5-7 тока и фильтр 8 симметричных составляющих5 элемент 9 задержки, ключ 10, сумма- тЬр 11, сравнивающий блок 12, включающий аналого-цифровой преобразователь 13 и цифровой компаратор 14,

реагирующий элемент 15, амплитудный детектор 16, элемент ЗАДЕРЖКА НА СРА« БАТЫВАННЕ 17, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, элемент И-НЕ 19, элемент НЕ 20, блок 21 задания уставки, включающий формирователь 22 кода уставок и мультиплексор 23.

ильтр-реле работает следующим образом

На выходе формирователя 1 формируется контролируемый сигнал U в виде напряжения, пропорционального или току прямой, или обратной, или нулевой последовательностей, или их комбинации. Выбор контролируемого сигнала определяется конкретными параметрами линии, защиту которой осуществляет фильтр-реле тока, и реализуется,схемотехническим решением фильтра 8 симметричных составляющих 8. На выходе сумматора 11 выделяется аварийная составляющая сигнала UK путем

сд

Ј

О

о

суммирования его с выходным сигналом элемента 9 задержки. Последний представляет собой фазовый фильтр с коэффициентом передачи по амплитуде, равным единице, и фазовым запаздыванием на частоте 50 Гц, равным 180е. В режиме, когда защищаемая линия отключена , на выходе сумматора I1 напряжение равно нулю, а на выходах сравнивающего блока 12, реагирующего элемента 15, амплитудного детектора 16 и элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17 уровень сигнала соответствует логическому нулю. При этом ключ 10 замкнут,а на выходе элемента И-НЕ 19 формируется сигнал логическо единицы (фиг.1б), В результате на выходе мультиплексора 23 в виде n-разрядного кода коммутируется ус- тавка по входу х - N , заданная в формирователе 22 кода уставок путем подключения соответствующих входов х ,... ,х к шинам с потенциалами логических нуля и единицы. Уставка Nt выбирается, исходя из отстройки от максимального -ока самозапуска

махег,кч

13ап т е° Ni k-т зет где k - коэффициент преобразования,

При включении линии под нагрузку на выходе формирователя: 1 возникает напряжение и формируется сигнал на выходе сумматора 11. Однако он не приводит к срабатыванию реагирующего элемента 15, так как уровень его, преобразованный в аналого-цифровом преобразователе 13 в цифровой код, не превышает уставки . Появление напряжения на выходе Формирователя 1 кроме того, приводит к срабатыванию амплитудного детектора 16 и элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17. Посл срабатывания (перехода в состояние логической единицы) элемента ЗАДЕРЖ- КА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17 на выходе элемента И-НЕ 19 появляется логический нуль (Лиг.1б) и на выходе мультиплексора 23 коммутируется уставка по входу у - Мг. Значение П7 опреде- ляется, исходя из величины наибольшего броска тока нагрузки в нагрузочном режиме 1Ногр т.е. N, k тнЈгр.

Очевидно, что .

В случае короткого замыкания на включенной под нагрузку линии уровень скачка напряжения на выходе сумiматора и, соответственно, сигнала в

s о 5 п

5

цифровом коде на выходе аналого-цифрового преобразователя 13 оказывается выше значения уставки N2, срабаты вает цифровой компаратор 14 и реагирующий элемент 15. В результате размыкается ключ 10, обеспечивая тем самым надежное самоудержание устройства в сработанном состоянии, а элемент И-НЕ 19 переходит в состояние логической единицы, и уставка вновь становится равной значению TI1t Под действием выходного сигнала реагирующего элемента 15 происходит отключение защищаемой линии

В случае включения линии из отключенного состояния на короткое замыкание величина скачка напряжения на выходе сумматора 1I превышает уставку N,, , срабатывает реагирующий элемент 15, и линия отключается.

Таким образом, в блоке 21 задания уставки формируются две уставки: Nt, выбираемая, исходя из отстройки от максимального тока самоэапугка, и М, определяемая, исходя из величины наибольшего броска тока нагрузки в до- аварийном, нормальном режиме работы линии.

Формула и зобретения

1. Фильтр-реле тока, содержащий формирователь контролируемого сигнапа, выполненный в виде входных преобразователей тока, входы которых предназначены для подключения к соответствующим трансформаторам тока линии, а выходы - к входам фильтра симметричных составляющих, выход которого явлется выходом формирователя контролируемого сигнала и он подключен к первому входу сумматора, и через последовательно соединенные элемент задержки и ключ - к второму входу сумматора, выход которого соединен с первым входом сравнивающего блока, второй вход последнего соединен с выходом блока задания уставки, а выход - с входом реагирующего элемента, выход которого является ьыходом фильтра-реле тока и предназначен для подключения к управляющему входу ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности в режиме самозапуска нагрузки и чувствительности к режиму короткого замыкания, в него дополнительно введены последовательно соединенные амплитудный

детектор и элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, последовательно соединенные элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, И-НЕ, НЕ, причем к выходу формирователя контролируемого параметра подключен вход амплитудного детектора, а выход элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ подключен к первым входам элемента И-НЕ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход последнего соединен с выходом реагирующего элемента, первый и второй входы блока задания уставки подключены соответственно к входу и выходу элемента НЕ.

2. Фильтр-реле по п. отличающийся тем, что сравнивающий блок выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и цифрового

0

5

компаратора, причем вход аналого-цифрового преобразователя является первым входом сравнивающего блока, его выход соединен с первым входом цифрового компаратора, второй вход и выход последнего являются соответственно вторым входом и выходом сравнивающего блока

3. ильтр-реле по п. 1, отличающийся тем, что блок задания уставки выполнен в виде последовательно соединенных формирователя кода уставок и мультиплексора, причем первый и второй разрешающие входы мультиплексора соответственно являются первым и вторым входами, а его вьрсод - выходом блока задания уставки.

П

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электроустановок. Цель изобретения - повышение селективности в режиме самозапуска нагрузки и чувствительности к режиму короткого замыкания. Поставленная цель достигается тем, что в блоке задания уставки формируются две уставки: N1 - выбираемая исходя из отстройки от максимального тока самозапуска и N2 - определяемая исходя из величины наибольшего броска тока нагрузки в доаварийном, нормальном режиме работы линии. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

HKHizz

dD-

Составитель Л. Воропаева

Редактор Н. Яцола Техред Л.Кравчук

Заказ 286

Подписное

Тираж 475

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Фиг. 2

t-Корректор С. Шекмар

Подписное