Устройство блокирования быстродействующей защиты установки постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК H02H11/00 G01R19/00 

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию и релейной защите и может быть использовано при выполнении устройства для защиты установок постоянного тока.

Известен трансформатор постоянного тока (ТПТ). ТПТ имеет два дросселя насыщения с общей управляющей и раздельными рабочими обмотками, питающий трансформатор напряжения и промежуточный трансформатор тока. Рабочие обмотки включены встречно-последовательно между собой и последовательно с вторичной обмоткой питающего трансформатора. Эта цепь подключена к первичной обмотке промежуточного трансформатора тока, во вторичную цепь которого включается нагрузка ТПТ. Полуволны переменного вторичного тока ТПТ трапецеидальной формы чередуются с частотой питающего напряжения. Выпрямленный вторичный ток ТПТ имеет провалы в области перехода переменного выпрямленного тока через нуль. С целью заполнения этих провалов на присоединениях установки постоянного тока установлены не один, а два ТПТ, которые соединены по сдвоенной схеме: напряжение питания подведено от одного источника питания, но со сдвигом фаз на 90°, а выходы выпрямительных мостов соединены последовательно с общей нагрузкой. В выпрямленном вторичном токе сдвоенного ТПТ провалы отсутствуют. Недостатком такого ТПТ является появление всплесков тока во вторичной цепи во время подачи питающего напряжения при отсутствии первичного тока.

Известно устройство блокирования быстродействующей защиты установки постоянного тока, содержащее два входных трансформатора тока, каждый из которых включен первичиыми обмотками в одну из вторичных цепей сдвоенного трансформатора постоянного тока, а вторичными подсоединен к входам компаратора тока (напряжения), элемент выдержки времени и выходной элемент {2.

Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Однако в случае протекания во вторичных цепях каждой пары дросселей насыщения всплесков тока, возникших в разные моменты времени (такой режим работы сдвоенного ТПТ возможен вследствие неодновременного замыкания контактов коммутационной аппаратуры, подающей на питающие трансформаторы напряжение, либо неблагоприятного сочетания остаточных индукций в сердечниках дросселей), в течение времени одновременного протекания вторичных токов шунтирования не происходит. Длительность одновременного протекания токов может составлять 5-10 мс, т. е. устройства защиты, имеющие

высокое быстродействие, ложно срабатывают.

Кроме того, при срабатывании электронного ключа на зашунтированном выходе ТПТ будет поддерживаться остаточное напряжение, равное падению напряжения на переходах полупроводниковых элементов ключа. Остаточное напряжение может вызвать при небольших нагрузках ТПТ протекание недопустимо большого тока.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем получения сигнала, блокирующего ложные действия устройств заш,иты. Поставленная цель достигается тем, что устройство блокирования дополнительно снабжено элементом памяти, вход которого соединен с выходом элемента выдержки времени, соединенного с выходом компаратора, а выход элемента памяти соединен с входом выходного элемента.

На чертеже приведена схема устройства блокирования быстродействуюш;ей заш,иты установки постоянного тока, подключенного к сдвоенному ТПТ.

Устройство блокирования содержит два промежуточных трансформатора тока 1, 2, подключенных к сдвоенному трансформатору постоянного тока 3, компаратор 4 тока (напряжения), элемент выдержки времени 5, элемент памяти 6, выходной элемент 7.

Вход элемента выдержки времени 5 соедииен с выходом компаратора 4, к входам которого подключены вторичные обмотки трансформаторов тока 1 и 2. Выход элемента выдержки времени соединен с входом элемента памяти 6, выход которого, в свою очередь, соединен с входом выходного элемента 7. Выход элемента 7 является выходом устройства блокирования.

При взаимном соответствии вторичных токов каждой пары сердечников компаратор находится в сработанном состоянии. В этом режиме на выходе компаратора имеется сигнал логической «единицы. Элемент 5 при этом находится в несработанном состоянии и на его выходе, соединенном со входом элемента 6 имеется сигнал логического «нуля. Элемент б также не срабатывает и на его выходе удерживается сигнал «О. Элемент 7, вход которого соединен с выходом элемента 6, не выдает сигнала на блокирование .

В режиме возникновения всплеска тока в одной из вторичных цепей ТПТ вследствие несовпадения входных сигналов компаратор возвраш,ается в прежнее состояние. При этом с выдержкой времени срабатывает элемент 5

и без выдержки времени элемент 6. Элемент 7 выдает сигнал на блокирование устройств, для которых недопустимы погрешности ТПТ в виде всплесков тока .

Если за всплеском тока в одной из вторичных цепей последовал всплеск во второй, срабатывает компаратор, возвраш,ается в прежнее состояние элемент 5, но элемент 6 вернется в прежнее состояние с выдержкой времени, обеспечивая в течение этого времени наличие на входе элемента 7 сигнала «О. Выдержка времени элемента 6 выбирается исходя из необходимости отстройки по времени от режима максимально возможной длительности одновременного протекания токов всплесков в обеих вторичных цепях ТПТ.

При протекании по первичной цепи ТПТ постоянного тока любой величины компаратор периодически возвращается из сработанного состояния на незначительное время в моменты перехода через нуль переменного вторичного тока каждой из двух вторичных цепей. Па входе элемента 5 в этом режиме - прерывистый сигнал «1, однако элемент 5 не срабатывает, так как сигнал «О на его входе сушествует в течение времени, не превышающего выдержку времени этого элемента. Следовательно, устройство сигнала на блокирование не выдает.

Формула изобретения

Устройство блокирования быстродействующей защиты установки постоянного тока, содержащее два входных трансформатора тока, каждый из которых включен первичными обмотками в одну из вторичных цепей сдвоенного трансформатора постоянного тока, а вторичными подсоединен к входам компаратора тока (напряжения), элемент выдержки времени и выходной элемент, отличающееся тем, что, е целью повышения надежности работы, оно снабжено элементом памяти, вход которого соединен с выходом элемента выдержки времени, соединенного с выходом компаратора, а выход элемента памяти соединен с входом выходного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Белицкая М. С., Лиманов В. А. Трансформаторы постоянного тока и напряжения. М.-Л., «Энергия, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР №408224, кл. G 01R 19/00, 1973.

п п