Устройство для дифференциальной защиты электроустановок Советский патент 1990 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для ди«фференциальной токовой зажиты от коротких замыканий таких электроустановок, как синхронные генераторы, компенсаторы, двигатели.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для дифференциальной защиты электроустановок.

На фиг.1 представлена фукциональная схема устройства: на фиг.2 - логическая схема блока контроля токовых цепей.

На схемах обозначены защищаемая электроустановка 1, датчики 2 и 3 тока, блок4 формирования дифференциального сигнала, блок 5 формирования тормозного сигнала, блок 6 контроля токовых цепей, элемент 7 сравнения, пороговый орган 8, источник 9 опорного напряжения, ключ 10, блок-контакт 11 автоматического выключателя электроустановки, органы 12-14 наличия тока, логические элементы 15-21.

В блоке 4 происходит формирование дифференциального сигнала, например, по закону

K 5iiiB + i2Bl,

где IIB, l2B - вторичные токи датчиков тока; К{5 - коэффициент пропорциональности.

ON

..lA

СП 00

|s СО

В блоке 5 происходит формирование тормозного сигнала, например, по закону

Уторм Кт liiB-iael, где Кг - коэффициент торможения.

Элемент 7 сравнения производит суммирование дифференциального, тормозного и опорного сигналов, поступающих с разными знаками с блоков 4 и 5 и источника 9. Элемент 7 сравнения и пороговый орг.зн 8 могут быть также построены с использованием аналоговых органов управления,

Источник 9 может быть выполнен в виде простого резистивного делителя от напряжения питания схемы защиты. В качестве ключа 10 может быть использован тран зистор.

Органы 12-14 служат для контроля наличия тока в датчиках тока. На их выходе в случае исправности вторичных цепей и наличия тока в датчиках имеется логическая единица, а в случае неисправности вторичных цепей (обрыв или КЗ) или отсутствия .тока - логический нуль. На орган 14 сигнал поступает от датчика 2 тока другой фазы (С). С помощью логического анализа состояния датчиков тока и сигнала с блок-контакта 11 определяется нормальная работа электроустановки, холостой ход, режим внутренних КЗ или режим неисправностей вторичных цепей. В последнем случае на выходе блока б появляется сигнал блокировки.

Сигнал блокировки появляется при следующих состояниях входных сигналов

J Ыз1си + TalsTcU lalalcU + l2l3lcU + . + l2i3lcU, -0)

где l2,l3,lc,U - логическая единица после органа наличия тока соответственно датчиков 2 и 3, другой фазы (С) и напряжения источн ика О.ПОРНОГО напряжения;

12,1з,1с,и-логический нультехже сигналов.

Первое слагаемое в формуле (1) означает неисправность в цепи датчиков 2 и 3, второе слагаемое - датчиков 2 и другой фазы (С), третье слагаемое - датчика 2, четвертое слагаемое - датчиков 3 и другой фазы (С), пятое слагаемое - датчика 3.

После минимизации функции (1) получим F l2T3U + l3lcU + l2lcU + i2l3U. (2) Алгоритм (2) выполняется на семи элементах И-НЕ.

Чувствительность блока б контроля на порядок выше уставки устройства за.щиты составляет 0,02 1ном и определяется поротом срабатывания органа наличия тока. При возникновении неисправностей во вторичных цепях блок 6 за счет более высокочувствительности и введенной в дифференциальный канал для отстройки от ммпульс- ных помех задержки ( 1 мс) срабатывает раньше, чем успевает возрасти дифференциальный сигнал. После срабатывания блок 6 через ключ 10 заглубляет элемент 7 до уставки максимальной токовой отсечки, равной 3-4 IHOM. Уставка порогового органа 8 определяется, как и в любой дифференци0 альной защите, небалансом датчиков тока при внешних КЗ и коэффициентом торможения и, при использовании в качестве датчиков тока трансреакторов, может быть выбрана равной 0,1-0,2 IHOM.

5

Устройство работает следующим образом.

При исправных вторичных цепях в случае КЗ в зоне защиты устройство срабаты0 вает с максимальной чувствительностью.

При неисправности вторичных цепей срабатыв 1ет блок 6 и на вход элемента 7 подается сигнал противоположной дифференциальному сигналу полярности, равный

5 по величине сигналу максимально-токовой отсечки с уставкой 3-4 IHOM.

Введение дополнительной информации в блок 6 о состоянии автоматического выключателя электроустановки с помощью

30 блок-контакта позволяет четко различать неисправное состояние токовых цепей от режима КЗ при отключенном выключателе электроустановки и повысить надежность работы всей защиты в целом,

35

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Устройство для дифференциальной за- щиты электроустановок, содержащее датчики тока в каждой фазе, установлденные по

40 .концам защищаемой зоны, выходы которых соединены с входами одноименной фазы блока формиро.вания дифференциального сигнала, блока формирования тормозного сигнала и блока контроля токовых цепей,

45 третий вход которого соединен с датчиком тока другой фазы, а выход является сигнальным выходом устройства, элемент сравнения и пороговый орган, соединенные последовательно, а выходы блоков формирования

50 дифференциального и тормозного сигналов соединены с входами элемента сравнения, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, дополнительно введены источник опорного напряжения и

55 ключ, соединенные последовательно, а так-- же блок-контакт автоматического выключателя электроустановки, выход ключа соединен с третьим входом элемента сравнения, управляющий вход ключа соединен с выходом блока контроля токовых цепей, четвер516158436

тый вход которого соединен с источником автоматического выключателя электроуста- опорного напряжения через блок-контакт новки.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дифференциальной токовой защиты от коротких замыканий таких электроустановок как синхронные генераторы, компенсаторы, двигатели. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается тем, что в устройство для дифференциальной защиты электроустановок, содержащее датчики тока в каждой фазе, установленные по концам защищаемой зоны, выходы которых соединены с входами одноименной фазы блока формирования дифференциального сигнала, блока формирования тормозного сигнала и блока контроля токовых цепей, третий вход которого соединен с датчиком тока другой фазы, а выход является сигнальным выходом устройства, элемент сравнения и пороговый орган, соединенные последовательно, а выходы блоков формирования дифференциального и тормозного сигналов соединены с входами элемента сравнения, дополнительно введены источник опорного напряжения и ключ, соединенные последовательно, а также блок-контакт автоматического выключателя электроустановки, выход ключа соединен с третьим входом элемента сравнения, управляющий вход ключа соединен с выходом блока контроля токовых цепей, четвертый вход которого соединен с источником опорного напряжения через блок-контакт автоматического выключателя электроустановки. 2 ил.

каотчми тс другой фазы

Физ. J