Устройство для дифференциальной защиты с торможением Советский патент 1978 года по МПК H02H3/28 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты основного оборудования энергосистем генератО|ров, сборных

ШИ.Н.

Известно устройство для дифференциальной защиты с торможением 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преобразователи ток - напряжение, к которым подключены выполненные на олеращионньрх усилителях формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала с разделительными диодами на входе и компаратор, вход которого соединен с .выходом формирователя рабочего сигнала и входом формирователя тормозного сигнала, а другой вход компаратора соединен с выходом формирователя тормозного сигнала. Недостатком известного устройства является то, что при внешнем коротком замыкании с ростом токовой погрещности трансформатора тока поврежденного присоединения, т. е. с ростом тока небаланса, уменьшается величина тормозного сигнала и искажается его форма. Это приводит к необходимости увеличения коэффициента торможения и использования сглаживающих устройств, что снижает чувствительность и быстродействие защиты.

Целью изобретения является повышение чувствительности, селективности и быстродействия дифференциальной защиты.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты с торможением снабжено формирователями прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логическими элементами ИЛИ, сумматором ц формирователем модуля, подключенным через сумматор, логические элементы ИЛИ к формирователям прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, подключенным к преобразователям ток - напряжение, а выход формирователя модуля подсоединен к одному из входов формирователя тормозного сигнала.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема одной фазы устройства дифференциальной защиты объекта с тремя присоединениями, где 1, 2, 3 - преобразователи ток--напряжение; 4- формирователь рабочего сигнала; 5 - компаратор; 6 - формирователь тормозного сигнала; 7, 8, 9 - формирОВатели прямоугольных положительных и отрицательных импульсов; 10 - логический элемент ИЛИ положительных импульсов; 11-логический элемент ИЛИ отрицательных импульсов; 12 - сумматор; 13 - формирователь модуля.

На фиг. 2 .приведены: ДиагрЗммы, поясняющие принцип формирования тормозного сигнала.

Диаграммы приведены для внутреннего к. з., когда разность фаз между токами , внешнего к. 3. () при насыщении одного трансформатора тока и при .

На диаграммах f/т - тормозной сигнал без учета влияния органа Сравнения фаз. При построении диаграмм учтено инвентирующее свойство операционных усилителей. Тормозной сигнал показан несглаженным.

Из диаграмм видно, что при максимальном сдвиге фаз (180°) (внешнее короткое замыкание) тормозной сигнал имеет наибольшую неличину, при сдвиге фаз 0° (внутреннее к. з.) тормозной сигнал отсутствует.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения Ui-Us. с преобразователей ток - напряжение 1, 2, 3 поступают .на входы формирователя рабочего сигнала 4, компаратора 5, формировагеля тормозного сигнала 6 с разделительными диодами и формирователей прямоугольных импульсов 7, 8, 9. С выхода формирователя рабочего сигнала 4 положительная полуволна дифференциального лапряжения подается на вход компаратора 5 с коэффициентом передачи по этому входу, равным 2, и на вход формирователя тормозного сигнала 6. При этом на входе компаратора 5 формируется выпрямленное напряжение, пропорциональное дифференциальному току, а на входе формирователя тормозного сигнала 6 - напряжение, пропорциональное максимальной сумме абсолютных значений входящих или выходящих токов плеч защиты. Прямоугольные положительные и отрицательные импульсы с выходов формирователей 7, 8, 9, в качестве которых могут иопользоваться триггеры или компараторы, переключающиеся при изменеНИИ полярности входного сигнала, поступают на логические схемы ИЛИ для положительных 10 и отрицательных 11 импульсов. Напряжения с выходов схем ИЛИ 10, 11 поступают на сумматор 12. Напряжение с выхода сумматора 12 выпрямляется формирователем модуля 13 и подается на вход формирователя тормозного сигнала 6. При наличии сигнала на выходе формирователя модуля 13 блокируется формирователь тормозного сигнала 6.

Как видно из диаграмм на фиг. 2, тормозной сигнал в моменты совпадения направлений токов плеч защиты отсутствует и формируется только в моменты несовпадения направлений. Таким образом, величина тормозного сигнала пропорциональна максимальной разности фаз между токами плеч защиты и равна нулю при ф 0° (внутреннее короткое замыкание) и максимальному значению при ( (внешнее к. з.). Тормозной сигнал с

выхода формирователя б постуяает на вхой компаратора 5, который выдает сигнал.на olj-ключение при превышении рабочего сигнМа над тормозным на величину напряжения уставки.

Использование новых элементов - формирователей прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логических схем ИЛИ для положительных и отрицательных импульсов, сумматора и формирователя модуля, представляюших собой схему сравнения фаз, управляющую формирователем тормозного сигнала, позволяет сочетать в себе преимущества торможения минимальной суммой и торможения максимальной суммой абсолютных значений токов плеч защиты. Отсутствие торможения при внутреннем коротком замыкании и отсутствие зависимости величины и формы тормозного сигнала от токовой погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения при его насыщении значительно уменьшает необходимую величину коэффициента торможения, что приводит к повышению чувствительности и быстродействия защиты.

Независимость величины и формы тормозного сигнала от погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения приводит к повышению селективности защиты.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преобразователи ток - напряжение, к которым подключены выполненные на операционных усилителях формирователь ра-бочего сигнала, формирователь тормозного сигнала с разделительными диодами на входе и компаратор, один из входов которого соединен с выходом формирователя рабочего сигнала и входом формирователя тормозного сигнала, а другой вход компаратора соединен с выходом формирователя тормозного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, селективности и быстродействия, оно дополнительно снабжено формирователями прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логическими элементами ИЛИ, сумматором и формирователем модуля, подключенны.м через сумматор, логические элементы ИЛИ к формирователям прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, а выход формирователя модуля подключен к одному из входов формирователя тормозного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспе|ртизе

1.Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., «Энергия, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР №408414, кл. Н 02Н 3/28, 06.12.71.

SHumfleMee К 3 (f--0)

;

V-r