Устройство для дифференциальной токовой защиты шин Советский патент 1980 года по МПК H02H3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВС ЗАЩИТЫ ШИН

Изобретение относится к элйктротехни- ке и может быть использовано для релейной защиты сборных шин сети переменного тока. Известны устройства для дифференциальной токовой защиты, в которых насыще ние трансформаторов тока приводит к появлению токов небаланса при больших крат ностях токов внешних кз. Для повышения чувствительности защит используют дифференциальные реле с торможением 1 . Применение торможения обеспечивает селективность защиты при максимальных токах внешних кз, но часто делает защиту недостаточно чувствительной при внут ренних КЗ из-за необходимости введения больших коэффициентов торможения. Наиболее близким к изобретению является устройство для дифференциальной токовой защиты шин, содержащее устаиовлен ные на отходящих от шин присоединениях трансформаторные преобразователи тска в напряжение, блоки формирования рабснего к тормозного сигналов, блок вычитания указанных сигналов, реагирующий и исполнительный органы, причем выходы пре образователей тока подключены ко входам блоков, формирования вьпсбды которых соединены со входами блока вычитанигя, вход реагирующего органа подключен к выходу блока вычитания, а выход исполнительного органа соединен с цепями отключения выключателей присоединений 2. Известное устройство обладает недостаточной чувствительностью, так как дпя отстройки от токов небаланса при внешних коротких замьтканиях необходимо выбирать сравнительно большой коэффициент торможения .1 Целью изобретения являетря повьшхение чувствительности устройства для дифференциальной токовой защиты шины. Указанная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной токовой защиты шин, содержащее установленные на отходящих от шин присоединениях трансформаторные преобразователи тока в напряжение, блоки формирования рабоче , , с-. 3746 го и тормозного сигналов, блок вычитания указанных сигналов, реагирующий и испол1аггельный органы, причем выходы преоб{э Ьвателей тока подключеШ к6 ЕжЩЭ:й блоков форм.ирования, вьпсоды которых соединены со входами блока вычитания, ЕЦОЦ рёагир51(зщего подключен к вьйсоду блока вычитания, а ныход исполнительного ;6ргана соединен d цепями отключения вы-. ктшчателей присоединений, .дополнительно введены минимальный и максимальный пороговые элементы, фабатывающие cooTBeiv вётанб при снижении и повышении jvirHo ёеюШРВ §Ш ге ия, нйфяжешш на их входах, логический элемент ЗАПРЕТ, логичеокий элемент И, причем аход минимального порогового элемента подключен к выхоцу блока формирования рае еяего сигнала, Вход ™ йМШмМьн6Г6пг 6РоЪог6 элемента под ключен к выходу блока формйровайия тор мойнбгб сигнала, выходы, пороговых элементов через логический элемент И подклйчены к запрещающему вкоду эп емента ЗАПРЕТ, основной вход которого соеди --Шн-с ёыход6м реагирующего органа, а вы-хЬГсЬедйнеН со входом исполнительного -органа,. -:, -. :-..-.,. . -:.-.,,:-„.....„..;,,.;.. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство включает трансформаторные :образователи 1 тоХа в напряжение, уопрёобразователи 1 тоХа в найряйсёнйе тйновйенные на отходящих от шин присоединениях, блок 2 формирования тормозного сигнала, блок 3 форм1фованш рабоче го сигнала, блок 4 вьгчитания указанньк еигналбЕ, реагирующий орган 5, лргинеский элемент 6 ЗАПРЕТ, минимальный пороговьтй элемент 7, ,aкcимaльный пороговый элемент 8, логический элемент И 9 исполнительный орган 10. В устройстве пелесообрйзнй тфйменять трансффматорные,преобразователи i тока в йШрйл ение с сердечниками ш Шгнитодиэлектрика. При этом b6e BWS fc3r.иде - -jf HQc-tb характерйсотк ветвей нам шичи вания преобразователей, незначительные Ш ШШШсти мгновенньпх значений напря жёййя на выходе каждого из преобразова 1Гй- ма)ксийалбвЬЭ значение даже при работе преобразователей за йрёДелами ли 1Ш®Шйр1ё Й х/й(Мй рЯстйки нам(агни %банйя сердечников ; :..:.; ;,:::.;;:/;::,i;, Уставка срабатывания минимального порогового элемента 7 выби|эа§ сй минимальновозможной, но большей, чем максИ Мальная погрешность преобразователей 1 иУказанные моменты, времени. Ус:та;вка ,, . .--. 44 qDaбaтывaния к аксяшального эле1 {1ента 8 выбирается большей, чем минимальное мгновенное значение тормозного сигнала при внешнем коротком замыкании в максимальном режиме. Устройство работает следующим образом.. Если преобразователи 1 работают на . линейных участК.ах характеристики намапчичивания их сердечников, то при внешнем коротком замыкании рабочий, сигнал близок к нулю, реагирующий орган 5 не фабатываёг, а при внутренних коротких, наоборот, тормозной сигнал близок к нулю, а рабочий сигнал Достаточен для срабаты вания органа 5. Так как на выхода элемента 8 в последнем случае нет сигнала, то нет его на, запрещающем входе элемента 6 - устройство действует на отключение поврежденных шин. . Если преобразователи 1 работают за пределами линейного участка характ истикй Тйймагййчйвания их сердечников, то при внешнем коротком замыканиирабочий сотналчетыре раза за период промьшленной частоты будет равен или близок к нулевоtviyзначению, а тормозной сигнал только дважды за период будет принимать свое минималбное значение, причем два из че- нулевьп. значений рабочего сигнала будут наблюдаться в моментьг времени, когда токи присоединений проходят через нуль и, сйбДоваГелшо, выходные напряжения преобразователей достигают макси... мальных значений. При этом тормозной йЙГнап также прозсодит через свое максималы ое значение, В эти моменты времени появляются сигналы на выходах как минимального, так и максимального поро говьЁк элементов 7 и 8 и, следовательно, на запрещающем Екоде элемента 6. Срабатывание устройства блокируете независимо от величины рабочего сигнала, т.ё; незаШШШ от величины напряжения небаланса в дифференциальной цепи. При Шутреаних коротких замьшаниях, сЫтрбвождающихся большими токами, рабочий сигнал только дважды за период достигает нулевого значения, причем в моменты времени, когда тормозной сигнал также минимален. Следовательно, в этом . режиме не происходит одновременного срабатывания пороговых элементов 7 и 8 и устройство -Действует на отключение поврежденных щин. Таким образом, несрабатывание устройства при внешних коротких замыканиях, согфовождающйхся большими токами, обеопечивается вновь введенными в него пороговыми элементами 7 и 8 и логичесясими элементами 6, 9, поэтому возможно умень шить коэффициент торможения и, сэтедовательно, повышается чувствительность уст ройсиса. Формула изобретения Устройство для дифференциальной токовой защиты шин, содержшцее установленные на отходящих от шин присоединениях трансформаторные преобразователи тока в напряжения, блоки формирования рабсяего и тормозного сдагналов, блок вычитания указанных сигналов, реагирующий и испоп- нительный органы, причем выходы преобра зовател.ей тока подключены ко шсопам бло ков формирования, выходы котсфых совд№нены со Екодами вычитания, вход реаги- рующего органа подключен к выходу блока вычитания, а выход исполнительного ор гана соединен с цепями отключения ш гключателей присоединений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с дблью повышения чувствительности, в него дополнительно введены минимальный и максимальный пороговые элементы, срабатывающие соответ ственно при снижении и повьпиении мгновенвого значения напряжения на их входах, логигаеский элемент ЗАПРЕТ, логический элемент И, причем вход минимально- к го порогового элемента подключен к вьь ходу блока формирования раёочего сигнала, вход максимального порогового элемента Подключен к выходу блока формирования тормозного сигнала, выходы пороговых элементов через логический элемент И поргключены к запрещающему входу элементов ЗАПРЕТ, основной вход которого соединен с выходом 9еагврующего (фган а выход соединен со вкодом испопнительного органа. ИСТОЧНИКЕ информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фадосеев А. И Релейная защита электрических систем. М., Энергия 1976, с. 481-483. 2.Сточны:й Б. С. и др. Выполнение дифференциальных защит на линейных травоформаторах тока в кн. Проблемы технической электродинамики , Киев, Наукова думка , вып. № 53, 1975.