Устройство для защиты электроустановки переменного тока от короткого замыкания Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для выполнения защиты максимального тока электроустановки переменного тока. Известны устройства быстроцейству ющих зашит, реагирующих на возрастание тока и содержащих функциональные и логические элементы 11и 2. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устройств содержащее блок формирования -электрической величины, два фазоповоротных элемента, выходы которых через соответствующие квадраторы и общий сумматор присое1шнены к компаратору и исполнительному органу. Такие устройства обладают возможностью ложного срабатывания в условиях насыщения измерите ных трансформаторов тока ТТ при интен сивном переходном процессе в первичной цепи. Целью изобретения является повышение надежности в работе быстродействую щих устройств защиты максимального тока путем исключения неправильных действий при насыщении измерительных трансформаторов тока в переходных режимах: короткого замыкания. Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем датчик тока, к выходу которого подключен вход первого фазоповоротного элемента, второй фазоповоротный элемент, выходы которых через соответствующие квадраторы и общий сумматор присоединены к компаратору, и исполнительный орган, между входом исполнительного органа и входом компаратора включен первый вход вновь введенного логического элемента И, на второй выход которого подключен выход вновь введенной цепи, состоящей из двух формирователей прямоугольных импульсов и подключенного к их выходам через второй сумматор формирователя абсолютных значений, причем входы формирователей прямоугольных импульсов подсоединены cQQfЬетстведач к выходам упомянутого датчика тока и первого фазоповоротного

элемента, а к выходу послепнего присоединен вход второго фаэоповоротного элемента.

На фиг. 1 псжазано предлагаемое изобретение; на фиг. 2 приведены эпюры, поясняющие работу отдельных узлов и устройства в целом в переходном режиме короткого замьпсания с насыщением ТТ, являющихся датчиками тока. Номера этор соответствуют выходам блоков с теми же номерами.

Устройство зашиты содержит датчик 1 тока, фазоповоротные элементы 2 и 3, каждый из которых осуществляет опережающий сдвиг фазы входного сигнала на угол, близкий к /2, квадраторы 4 и 5, первый сумматор 6, компаратор 7 с регулировкой порога .драбатьтания, логический элемент И 8 с двумя входами, исполнительный optan 9, формирователи 1О и 11 прямоугольных импульсов, второй сумматор 12, предназначенный для формирования разнополярных импульсов в интервалах совпадения соответствующих полярностей импульсов на его входах, и формирователь 13 абсолютных значений, преобразующий двухполярные импульсы с выхода сумматора 12 в однополярные.

Схема работает следующим образом.

Контролируемый сигнал с выхода датчика 1 тока поступает на фазоповоротный элемент 2, соединенный последовательно с аналогичным элементом 3, в каждом из которых осуществляется опережающий сдвиг фазы на угол, близкий к 7Г/2.

Сигнал с выхода элемента 3 поступает через квадратор 4 на первый вход сумматора 6, а на второй - с выхода элемента 2 через квадратор 5.°На квадраторе 5 формируется сигнал, пропорциональный амплитуде периодической составляющей контролируемого тока. Если сформированный на квадраторе 5 сигнал не превыщает уставку срабатывания компаратора 7, то на первом входе элемента И 8 будет логический нуль и срабатывания исполнительного органа не произойдет при любом состоянии второго входа элемента ИВ.

При превыщении сигнала на квадратор 5 уставки срабатывания компаратора 7 на первом входе элемента И 8 появится сигнал логическая еаиница.

В этом случае исполнительный орган 9 сработает только при наличии логической единицы и на втором входе элемента И 8.

Сигнал на втором входе элемента И 8 формируется дополнительной цепью, состоящей из элементов 1О - 13 в следующей последовательности. При наличии

тока формирователи 10 и 11 вырабатывают прямоугольные импульсы обеих полярностей. Во втором сумматоре 12 сигналы от формирователей 1О и 11 сум к ируются и поступают на формирователь

13 абсолютных значений, с выхода которого в виде однополярных импульсов поступают на второй вход элемента И 8.

На чертеже показано также формирование сигнала в переходных режимах

на втором входе элемента 8, В момент ,

насыщения трансформатора тока, являющегося датчиком тока, происходит импульсный скачок напряжения на выходе фазоповоротного элемента 2, фактически осуществляющего дифференцирование тока. Однако в момент насьпцения ток и его производная имеют разные знаки, поэтому после суммирования разнополярных импульсов на выходе сумматора 12 фор-

мируется логический нуль, который, поступая через формирователь 13 абсоЛ отных значений на второй вход элемента И 8, блокирует срабатывание устройства.

Таким образом, если амплитуда периодической слагающей тока не превышает уставки компаратора 7, а трансформатор насыщается, устройство срабатывает. При превыщении амплитудой переменной слагающей тока к.з. уставки компаратора срабатывание устройства происходит без замедления ввиду того, что в течение времени до насьпцения ТТ ток и его производная имеют одинаковый знак, т.е. знаки сигналов от элементов 1 и 2 совпадают, обеспечивая логическую единицу-на втором входе элемента И 8. Формула изобретения Устройство для защиты электроустановки переменного тока от короткого замыкания, содержащее датчик тока, к выходу которого подключен вход первого фазоповоротного элемента, второй фазоповоротный элемент, выходы которых через соответствующие квадраторы и общий сумматор присоединены к компаратору, и исполнительный орган, отличаюшеес я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем исключения неправильных действий при насыщении трансформаторов тока в переходных режимах короткого замыкания, между входом исполнительного органа и входом упомянутого компаратора включен первый вход вновь введенного логического элемента И, на второй выход которого подключен выход вновь введенной цепи, состоящей из дву формирователей прямоугольных импульсов и подключенного к их выходам через второй сумматор формирователя абсолютных значений, причем входы формирователей прямоугольных импульсов подсоединены соответственно к выходам Ю №

упом5шутого датчика тока и первого фазотюворотного элемента, а к выходу последнего присоединен вход второго фаacHiOBOpoTHoro элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ji 462229, кл. Ht6l Н 83/00. 1975. .. ii. Авторское свидетельство СССР 229661, Н О1 Н 83/22, 1965.