Устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к автоматизации электроэнергетических сие-, тем и может быть использовано для построения устройств защиты и про- тивоаварийной автоматики линий электропередач.

Известна токовая направленная защита с блокировкой по напряжению 1. Защита выполнена на пассивных элементах и содержит реле тока, напряжения и направления мощности.

Недостатком известной защиты является то, что она обладает низкой степенью унификации, громоздкостью, большим потреблением мощности от источников сигналов, невысокой точностью.

От этих недостатков свободны реле, выполненные на активных элементах - операционных усилителях - и, в частности, реле тока, напряжения направления мощности 2.

Однако если токовая направленная защита с блокировкой минимального напряжения выполняется на основе известных активных реле тока, напряжения и направления мощности, то общее количество операционных усилителей становится значительным.Вместе с тем, функциональные возможности усилителей в составе реле направления используются Неполностью, что ограничивает функциональные возможности реле.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что в

10 устройство для токовой направленной затщтн от повреждения с блокировкой по напряжению, содержащее датчик тока, подключенный через последовательно соединенные первый блок фор15мирования, выполненный на операционном усилителе с- четырехполюсником на входе, и первый выпрямитель к первому входу блока сравнения, выполненного на операционном усилителе

20 со стабилитроном в цепи обратной связи датчик напряжения, подключенный через последовательно соединенные второй блок формирования, вы-полненный на операционном усилителе с ре25зистором на входе, и второй выпрямитель ко второму входу блока сравнения и исполнительный орган, дополнительно введен коммутатор, включенный на выходе блока сравнения, и

блок задания уставки, подключенный через paз лыкaюtдий контакт ко1 лутатора к третьему входу блока сравнения причем первый замыкающий контакт коммутатора включен между выходом датчика напряжения и вторым входом первого блока формировани-я, второй - между выходом, первого блока формирователя и вторым входом второго блока формирования, а третий между выходом блока сравнения и входом исполнительного органа.

На чертеже представлена схема .устройства..

Датчик 1 тока осуществляет пропорциональное преобразование тока защищаемого объекта в напряжение и может представлять собой, например, оптико-электронный датчик тока или электромагнитный трансформатор тока, вторичная обмотка .которого нагружена низкоомным резистором. Датчик 2 напряжения, например промежуточный трансформатор напряжения, осуществляет преобразование напр.яжения защищаемого объекга. Выпрямители 3 и 4 являются двухполупериодными и выполняются на операционных усилителях, которые так же, -как все остальные усили.тели устройства, целесообразно принимать интегрального испол ненияо Первый 5 и второй б блоки формирования выполнены на операционных усилителях. На первом входе блока 5 формирования включен четырехпо.люсник, состоящий из резисторов 7, и-конденсатора 8, на втором входе и в цепи обратной связи включены резисторы 9, На первом, входе блока б -формирования включен резистор 10, на втором входе и в цепи обратной связи - резисторы 11. ВЬ5ХОДЫ

выпрямителей 3 и 4 подключены к блоку 12 сравнения. На входах блока 12 сравнения включены резисторы 13, а в цепи обратной связи - стабилитрон 14. На выходе блока 12 сравнения включены коммутатор (контактор) 15 и, через его замыканядий контакт 16, исполнительный орган 17. Блок 18 задания уставки подключен через размыкающий контакт 19 контактора 15 к третьему входу блока 12 сравнения. Блок 18 задания уставки представляет собой в простейшем случае делитель напряжения на резисторе 20. Замыкающие контакты 21 и 22 контактора 15 включены мезвду блоками 5 и 6 формир ования.

УстЬойство работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты 16, 21, 22 разомкнуты, а контакт 19замкнут. От датчика 1 тока через первый блок 5 формирования и выпрямитель 3 на первый вход блока 12 сравнения подается сигнал U , пропорциональный току защищаемого объета. От датчика 2 напряжения через

второй блок б формирования и выпрямитель 4 на второй вход блока 12 сравнения подается сигнал U , пропорциональный напряжению защищаемого объекта, со знаком, противоположным знаку Щ . На третий вход блока 12 сравнения через контакт 19 от блока 18 задания уставки подается напряжение уставки U.j, , совпадающее по знаку с 1,. Величина напряжения уста1зки может регулироваться. Параметры -резисторов 7, 9, 10, 11, 13 и 20, а также конденсатора 8 подобрны таким образом, что в нагрузочном режиме устройство находится в исходном состоянии. Напряжение на выходе блока 12 сравнения равно нулю благодаря соответствующему включению стабилитрона 14.

При возникновении в достаточной близости от места установки защиты короткого замыкания ток в линии и, следовательно, (j знaчитeJIьнo возрастают, а напряжение и, следовательно, и г, -уменьшаются по величине. Э.то приводит к тому, что при заданном значении напряжения уставки U-jf выбранном по условию отстройки От режима нормальной работы линии, на выходе блока 12 сравнения появляется напряжение, что приводит к срабатыванию ком.1утатора 15 Контакты 16, 21, 22 замыкаются, а контакт 19 размыкается. В результате этого формируется схема реле напряжения мощности, основанного на сравнении дву электрических величин Ё и Ё по абсолютному значению. Путем соответствующего подбора элементов блоков 5 и 6 формирования добиваются того, что если короткое замыкание в зоне защиты, то . на выходе блока 12 сравнения появляется напряжение положительной полярности, которое через замыкс1ющий контакт 16 подается в исполнительный орган 17 защиты. Если же короткое замыкание происходит за спиной защиты, то lEil .

В этом случае выходное напряжение блока 12 сравнеяи.я равно нулю благодаря соответствующему включению стабилитрона 14.

Через заданн.ое время, определяемое конкретными условиями работы, защи1ъ1, коммутатор 15 возвращается в исходное состояние автоматически.

Таким образом, в устройстве одни и те же операционные усилители используются сначала как реле максимального тока и миним.ального напряжения, а затем как реле направления мощности. Это позволяет существенно уменьшить общее количество усилителей в защите, полнее использовать их функциональные возмо.жности и тем самым упростить и удешевить устройство.