Устройство для максимальной токовой защиты с зависимой от тока выдержкой времени Советский патент 1992 года по МПК H02H3/08 

ы

hO

&

0

оо

00

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите энергосистем.

Известно устройство релейной защиты с использованием индукционного реле, работа которого основана на взаимодействии магнитных полей неподвижных обмоток (с подведенными извне токами) с магнитными полями токов, индуцируемых первыми в подвижном (немагнитном) проводящем элементе (диске, барабане).

Известно устройство для токовой защиты, содержащее преобразователь переменного тока в напряжение, преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, элемент И, счетчик импульсов, исполнительный элемент.

Недостатком известного устройства является низкая точность.

Цель изобретения - повышение точности времятоковой характеристики.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для максимальной токовой защиты с зависимой от тока выдержкой времени; на фиг.2 - осциллограммы напряжений на выходе элементов схемы в рабочем и аварийном режимах.

Устройство содержит преобразователь 1 переменного тока в напряжение, на вход которого поступает входной ток 1Вх, пропорциональный току защищаемой электроустановки, к выходу которого подключены входы первого 2 и второго 3 преобразователей напряжения в частоту следования импульсов (ПНЧ-1 и ПНЧ-2), частота которых пропорциональна частоте питающей сети, элемент И 4, выход которого соединен с первым счетчиком 5 импульсов (СИ), исполнительный элемент 6 (ИЭ) и три счетчика импульсов 7-9 (СИ).

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1 переменного тока в напряжение формирует сигнал

иВх. КНвх,

(D

где Ki - коэффициент пропорциональности. ПНЧ-1 формирует импульсы, частота которых

fl K2UBX,

(2)

где «2 - коэффициент пропорциональности. С учетом выражения (1)

fi-KiK2lBx.(3)

С выхода ПНЧ-1 импульсы подаются на счетный вход СИ 7, где они делятся на Кз

(емкость счетчика 7), и на его выходе формируются импульсы с частотой.

fe

fi Ki К2

КЗ

Кз

Импульсы с СИ 7 подаются на собственный и СИ 8 установочные входы и устанавливаются эти счетчики в положение 0 (очищают счетчики).

ПНЧ-2 формирует импульсы, пропорциональные частоте питающей сети, которые подаются на счетные входы СИ 8 и 9.

Так как СИ 8 очищается импульсами с частотой f2, вырабатываемыми СИ 7, то на его инверсном выходе устанавливается логическая единица на время его заполнения, т.е. на выходе СИ 7 формируются импульсы постоянной длительности с частотой следо- вания, равной iz. Длительность импульсов ти и на выходе СИ 8 зависит только от емкости счетчика, а не от частоты.

Импульсы с ПНЧ-1 и СИ 8 подаются на

входы И 4 и на его выходе сформируются

пачки импульсов длительностью, частотой

следования пачек импульсов тз и частотой

импульсов в пачке fi.

Количество импульсов в пачке на выходе И 4

.(5)

Исходя из выражений 3 и 5,

35

ni tw Ki Ка lex. K4lBX.. (6)

где К4 Хи Ki «2 - коэффициент пропорциональности.

Пачки импульсов с выхода И 4 подаются на счетный вход СИ 5, который подсчитывает количество импульсов СИ 9, отсчитывающий импульсы, пропорциональные частоте сети, периодически самоочищается и очищает счетчик СИ 5 подачей импульсов на установочные входы с частотой f4.

В нормальном режиме количество импульсов, поступающих на вход счетчика СИ 5 за период времени между двумя очищающими импульсами, не достаточно для его заполнения и устройство возвращается в

исходное состояние.

Если за время Т0 -г- на вход счетчика

4

поступит (емкость СИ 5) более импульсов, то с выхода СИ 5 поступит команда на ИЭ 6, который отключит электроустановку.

Исходя из выражений 4 и 6, показывающих частоту следования пачек импульсов и количество импульсов в пачке, можно подсчитать количество импульсов, поступающих на вход счетчика за единицу времени (частоту следования импульсов на входе счетчика):

,Ki Ка , „ ,

f3 Т2 П1 IT- IBX N4 lex

- Kl К2 К4 ,2 Кк , 2

к вх

Поэтому время срабатывания защиты

N N

t - v

ь fix

llx

(9)

где А

Временные установки срабатывания защиты можно изменять, изменяя емкость СИ6, СИ9, СИ8 или частоту следования импульсов на выходе ПНЧ-1.

Устройство позволяет повысить точность характеристик, что позволяет снизить ступень селективности и облегчить отстройку релейной защиты при наличии предохранителей.

и,

Формула изобретения Устройство для максимальной токовой защиты с зависимой оттока выдержкой времени, содержащее преобразователь переменного тока в напряжение, к выходу которого подключены вход преобразователя напряжения в частоту следования импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к входу исполнительного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности времятоковой характеристики, в

него введены формирователь прямоугольных импульсов и три счетчика импульсов, при этом к выходу преобразователь переменного тока в напряжение подключен вход формирования прямоугольных импульсов,

счетный вход второго счетчика импульсов подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту следования импульсов, к выходу второго счетчика импульсов, подключены собственный и третьего счетчика

импульсов установочные входы, инверсный выход последнего соединен с вторым входом элемента И, к выходу формирователя прямоугольных импульсов подключены счетные входы третьего и четвертого счетчиков импульсов, к выходу последнего подключены собственный и первого счетчика импульсов установочные входы.

Изобретение относится к электротехнике. При коротком замыкании на линии напряжение, пропорциональное входному току, с преобразователя 1 тока в напряжение подается на вход преобразователя 2 напряжения в частоту следования импульсов ПНЧ-1 и на счетчик импульсов 7, который делит частоту следования импульсов. Импульсы со счетчика импульсов 7 поступают на счетчик импульсов 8, который формирует их постоянную длительность,не зависящую от частоты на выходе преобразователя 2. На входы элемента И 4 подаются импульсы с выхода преобразователя 2 и счетчика импульсов 8, в результате чего на выходе элемента И 4 формируются пачки импульсов, подаваемые на вход счетчика импульсов 5. При заполнении счетчика импульсов 5 он дает команду на срабатывание исполнительного элемента 6, что позволяет повысить точность времятоковой характеристики. 2 ил. Ё

п п ппппппп