Выходной сигнал X устройства для защиты, содержащего интегрирующее звено с большой постоянной времени, изменяется следующим образом: к-т,лЭ.4 -К х(,0) - коэффициент пропорциональности;2 - постоянная времени интегрирующего звена: - постоянная времени приращения тока; величина приЕ ащения .тока; t - текущее время. При дифференциировании зтого сиг нала, на выходе дифференциатора поя вится сигнал Х , изменяющийся во времени согласно следующему выражению ,,., При Tj T-j величиной Т в раз ности Tj - Тл можно пренебре чь. Если учесть , что отношение - ес ли величина производной контролируе мого тока в момент начала изменения тока, то есть при t О - ( i )д , можно видеть, что первый член право части выражения (2 представляет со бой произведение постоянного коэффи циента JC на текущую величину произ водной тока т . Тогда вместо (2) можно записать следующее соотношени К x Ki -T-ДЗбi Отсюда найдем величину л т пропорциональную ДЗ , которую и обозначим как ДДЗ , таким образом: ддт дз|-е1-хЦк -х)С4-; Из (4) ВИДНО, что если в самом нача ле изменения тока при t О получит величины Кл и А и вычесть из первой величины вторую, то получим величину A3.C5-; пропорциональную ожидаемому приразде нйй тока. Если ожидаемое приращение тока велико и очевидно соответствуе начавшемуся короткому замыканию, то можно, используя величину 4Д1о отключить сеть, не ожидая развития процесса короткого замыкания и связанных с ним повреждений. Очевидно, для этого пороговому устройству защиты, на которое поступает входная величина АйЗ следует дать устав ЛЛЗ/Д у и требовать отключения линии, если удовлетворяется соотношение , (7) где ли у - величина уставки по приращению тока в защищаемой линии. На основании условия срабатывания (7) и выражения (4) определено выражение для неравенства, решаемого уст ройством защиты в целом: ДЗ -() (8j Указанная в этой формуле величина X получается путем дифференцирования сигнала получаемого на выходе интегрируемого звена с большой постоянной времени Т промежуточным дифференциатором, а величина т - непосредственным дифференцированием то ка защищаемого цепи дифференциатором контролируемого тока. Вычитание Х из производится сумматором. Сигнал на его выходе сравнивается с помощью компаратора с величиной уставки АДЗ или дЭ по току защищаемой линии, умноженной на постоянный коэффициент. Затухание величины (Ki-x) в правой части (8) в соответствии с (4). происходит с постоянной времени Т2 . Величина ее у устройств по прототипу принимается порядка секунды, поэтому затухание достаточно медленное, что позволяет не выдвигать к компаратору особых требований по быстродействию. При этом в сигнале, поступающем на компаратор,отсутствуют гармонические составляющие. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 приведены кривые изменения сигналов в данном устройстве; на фиг. 3 приведен пример выполнения устройства, содержащего интегрирующее звено с большой постоянной времени. Устройство для защиты содержит интегрирующее звено с большой постоянной времени 1, промежуточный дифференциатор 2, дифференциатор контролируемого тока 3, сумматор 4 и компаратор 5. При появлении аварийного режима, контролируемый ток i начинает увеичиваться, его увеличение характеризуется приращением тока 4 3 с постоянной времени Т . При увеличении тока, на входе устройства появляется игнал - X, поступающий в промежуточый дифференциатор 2. Сигнал на выоде промежуточного дифференциатора, редставляющий собой производную сигала X , поступает на один вход суматора 4, Одновременно с этим, при величении тока i , на выходе диффеенциатора контролируемого тока 3 повляется сигнал, представляющий соой производную контролируемого тока t, Этот сигнал, подают на второй вход сумматора, причем выбором соответствующего масштаба на входе увели чивают его в К раз. Полярность сигналов сумматора 4 задают такую, что сумматор производит вычитание сигналов на его входах Сигнал на выходе сумматора 4 соответ ствует величине ( Кд - ) , пропорциональной Л 3 и затухает с постоян ной времени Tj . Этот сигнал поступает на компаратор 5. При превышении величиной этого сигнала величины уставки дЗху , умноженной на коэффициент К/т выходе компаратора 5 появляется сигнал, приводящий к срабатыванию исполнительного органа и отключению выключателя защищаемой линии. Компаратор срабатывает в первый момент появления приращения тока, та как в соответствии с (.4) , максимальная величина сигнала, соответствующего приращению тока, появляется в начале изменения тока i . На фиг. 2 кривая б показывает изменение во времени величины контролируемого тока i ; кривая 7 - изменение во времени величины сигнала X на выходе устройства для защиты, содержащего интегрирующее звено с большой постоянной времени; кривая 8 - изменение во времени производной величины на выходе промежуточного дифференциатора 2- кривая 9 - изменение во времени величины производной контролируемого тока на выходе дифференциатора 3, кривая 10 - величину ( ki х X выделенную устройством пропорционс1льную АЭ , отрезок 11 - время достижения величиной X максимального значения,т. е. время срабатывания устройства по прототипу Теперь,используя метод наложения, рассмотрим работу данного устройства сначала при наличии только гармонической составляющей с частотой л затем при наличии аварийного режима не сопровождающегося гармоническими составляющими. Гармоническая составляющая в кон тролируемом токе i характеризует . ся амплитудой D д и частотой со 1 J.sinojt С9 Сигнал на выходе дифференциатора контролируемого тока, входящего в устройство, пропорционален производ ной тока и. МЭд-шсозо t, (10) JJ - величина сигнала гармониче кой составляющей на выходе дифференциатора 6; Wft- величинавзаимоиндукции ди . ференциатора 6. Ток ij, протекающий по интегрирующему звену и вызванный гармоническими составляющими, будет равен Mg3,UJ cos( (-«О colПри постоянной времени Т , порядка 0,3 с, или большей, принимаемой обычно для устройств защиты по прототипу, величина индуктивности Ь выразится через величину сопротивления так L 0,3R Минимальную частоту гармонической составляющей контролируемого тока примем равной 50 Гц, тогда очевидно : UJL R Поэтому величину К в выражении (11) можно пренебречь по сравнению с величиной ({jJL,)2- и, кроме того можно считать . что ooJL. ТС arct -g-iry . запишем так Тогда ток 1 b - U sinajtC-fi) Напряжение на резисторе R будет равнои -R;3 sinoot c.n) Сигнал на выходе промежуточного дифференциатора 2, равный производной величины, определяемый согласно выражению (13), с учетом соотношения 4/R Т выразится так: где К - коэффициент пропорциональности . Сигнал на выходе дифференциатора контролируемого тока 3, будет равен и, M,3AtJ CO5Ujt о о л Сигнал на выходе сумматора 4 равен разности величин, определяемых по выражениям (14) и (15) Мб U4., ()ио:дС05иа С-б) При соотношении между величинами взаимоиндуктивностей, описываемому так: М(, ,. выходной сигнал будет равен нулю, то есть будет содержать гармонических составляющих. При появлении приращения тока, ток, протекающий по интегрирующему
Ь
г.
78
ifut.S
