Устройство дифференциальной защиты электроустановок Советский патент 1990 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для реализации релейной защиты сборных шин, силовых трансформаторов и реакторов.

Цель изобретения - повыщение быстродействия и чувствительности путем снижения тока небаланса.

На фиг. 1 показана схема устройства для двух присоединений; на фиг. 2 - кривые токов и напряжений.

Устройство содержит трансформаторы 1 тока, включенные по концам присоединений 2 защищаемого объекта 3, промежуточные транформаторы 4-7, два из которых 5 и 6 нагружены на резисторы, остальные на цепочку из сдвоенных стабилитронов 8, две схемы 9 и 10 удвоения напряжений, первая из которых соединена через пороговый элемент 11 с реагирующим органом 12.

Кривые токов и напряжений поясняют работу устройства в режиме внутреннего (фиг. 2а) и внещнего (фиг. 26) повреждений (арабские индексы соответствуют номерам элементов на схеме (фиг. 1), ( - состояние контакта реагирующего органа, нулевой сигнал соответствует разомкнутому состоянию контакта).

Напряжение открытия стабилитронов 8 выбирается из условия

.2и,,

где Ufo -напряжение срабатывания реагирующего органа.

Уставка срабатывания защиты регулируется резисторами во вторичных цепях трансформаторов 5, и 6 и напряжением срабатывания порогового элемента 11.

К входу порогового элемента 11 прикладывается напряжение, равное сумме напряжений положительной и отрицательной .полярностей, что должно учитываться при выборе напряжения срабатывания порогового элемента.

Регулировкой резисторов во вторичных цепях трансформаторов 5 и 6 добиваются равенства нулю напряжения на входе схемы удвоения напряжения в нормальном режиме.

Устройство работает следующим образом.

При внутреннем повреждении все токи присоединений направлены к защищаемому

СП

СО

оо

со

объекту. Напряжение на входе схемы 9 удвоения напряжения пропорционально сумме токов присоединений. Сигнал на выходе схемы 9 удвоения напряжения пропорционален сумме токов присоединений после прохождения положительной и отрицательной полярностей. Это напряжение превышает уставку срабатывания порогового элемента и создаются условия для работы защиты. Напряжение на выходе схемы 10 удвое ния после прохождения двух разноименных полярностей тока становится равным 2 (/8ст что приводит к срабатыванию порогового элемента 11 и реагирующего органа 12. Таким образом, время срабатывания защиты составляет около периода промышленной частоты (суммарное время работы порогового элемента и реагирующего органа 2- 3 мс).

При внешнем повреждении до насыщения одного из магнитопроводов трансформаторов тока присоединений сумма напряжений на вторичных обмотках промежуточных трансформаторов 5 и 6 и, следовательно, напряжение на входе и выходе схемы 9 удвоения равно нулю. После насыщения магнитопровода трансформатора тока в момент 8 появляется напряжение 1/5,6- Это напряжение может превышать напряжение срабатывания порогового элемента 11. Но напряжение на входе схемы 10 удвоения является однополярным (как и ток небаланса), поэтому на выходе этой схемы равно f/8cT. что недостаточно для работы реагирующего органа.

Формула изобретения

Устройство дифференциальной защиты электроустановок, содержа,щее датчики тока.

0

предназначенные для установки по концам защищаемого объекта, последовательно соединенные пороговый элемент и реагирующий орган, выход которого является вы- ходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности путем снижения тока небаланса, дополнительно введены четыре промежуточных трансформатора, два переменных резистора, сдвоенный стабилитрон и два блока удвоения напряжения, при этом первичные обмотки первого и второго промежуточных трансформаторов соединены последовательно и подключены к выходу первого датчика тока, а первичные обмотки третье- го и четвертого промежуточных трансформаторов соединены последовательно и подключены к выходу второго датчика тока, однополярные выводы вторичных обмоток первого и третьего промежуточных трансформаторов объединены и соединены с ано- ° дами сдвоенного стабилитрона, которые также подключены к первому и второму входам первого блока удвоения напряжения, выходы которого подключены к клеммам питания порогового элемента, к вторич- 5 ным обмоткам второго и четвертого промежуточных трансформаторов подключены первый и второй переменные резисторы соответственно, первые разнополярные выводы вторичных обмоток второго и четвертого промежуточных трансформаторов объедине- 0 ны, вторые разнополярные выводы вторичных обмоток второго и четвервтого промежуточных трансформаторов подключены к первому и второму входам второго блока умножения напряжения, выходы которого подсоединены к первому и второму входам порогового элемента соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве дифференциальной токовой защиты электроустановок. Цель изобретения - повышение чувствительности защиты путем снижения тока небаланса. Указанная цель достигается тем, что защита выполнена по принципу равновесия напряжений, а питание реагирующего органа осуществляется преобразованным в напряжение дифференциальным током. 1 ил.

аг./

iJ

a

5

hl

U.L

u.

w

a

po

Paa.Z