Устройство для дифференциальнойзАщиТы учАСТКОВ СЕТи пОСТОяННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК H02H3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ УЧАСТКОВ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к защите электрических линий, а именно к дифференциальной защите участков сети постоянного тока. По основному авт. св. № 723716 устройство содержит датчик производной тока, .включенный на напряжение сети тиристоров, в анодную цепь которого вк;1ючены диод и обмотка расцепителя автоматического выключателя питакяцего присоединения, накопительный конденсатор, подключенный через упомянутый диод к полюсам первичной сети, начала выход1а)1Х обмоток датчиков производной тока соединены в общую точку, а концы подключены ко входам диодных полумостов на общих выводах которых включены два сое диненных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых присоединены управляющий электрод тиристора и один из выводов дифферен циального резистора, другой вывод которого подключен к катоду тиристора и к одному из выводов.конденсатора, подключенного своим вторым выводом к общей точке датчиков производной тока l Устройство по основному изобретению обладает недостаточной селективностью при ёнешних повреждениях. Величина падения напряжения на дифференциальном резисторе в режиме внешнего короткого замыкания (КЗ) практически равна нулю только при УСЛОВИИ си1 Метричной работе схемы. Последнее имеет место в случае двухплечевой защиты и при условии одинаковой погрешности преобразователей обоих плеч, т.е., когда потенциалы анода и катоде открытых диодов группы дирдньк полумостов равны по модулю и противоположны ио знаку относи тельно общей точки трех упомянутых резисторов. В большинстве случаев (в случае многоплечевой защиты и при насыщении датчиков).упомянутая симметрия схемы нар тпается и по дифференииальному резистору протекает ток, который может оказаться достаточным для срабатывания тиристора (или другого реагирующего органа,,, который может быть применен). Отгтро иться полностью от этого тока путем увеличения дифференциального сопроти вления нельзя, так как при этом снижается чувсргвительность защиты. Цель изобретения повьшение селективности защиты при внешних повреждениях, Поставленная цель достигается тем, что устройство дифференциальной залдаты участков сети постоянного ток снабжено дополнительным тиристором, вьтолненньм с управляющим инжектирующим переходом, управляющий электрод этого тиристора соединен с анодом многоплечевого выпрямительного моста, а его катод подключен к катоду основного тиристора, анод дополнительного тиристора соединен с одним из вьшодов обмотки вновь введенного реле, второй вывод обмотки реле подключен к одному из выводов обмотки расцепитеЛя автоматического выключателя, соединенному с диодом через размыкающий контакт реле. На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема протекания токов П15и работе устройства. Устройство содержит датчики производной тока 1 и 2, установленные соответственно на питающем и питаемы присоединениях, многоплечевой выпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5, тиристор 6, диффере циальный резистор 7, конденсатор-8, обмотку 9 р-асцепителя автоматического выключателя, диод 10, накопительны конденсатор 11, дополнительньй тирис тор 12, выполненный с управляющим инжектирующим переходом и обмотку реле 13 С его размыкающим контактом 14 Предлагаемое устройство работает следующим образом.. При коротком замыкании вне зоны действия задиты (точка К1 на фиг. 1) в.датчике, установленном на поврежденном присоединении и в датчиках, установленных на остальных присоединениях, наведутся сигналы, пропорциональные первой производной от ток сети по времени и противоположные по знаку. Протекание .токов по цепям защиты и этом случае показано на 4-4 фиг. 2. Алгоритм формирования дифференциального сигнала, выделяемого на резисторе 7, при одинаковой величине резисторов 4, 5 и 7 определяется выражением .(1) где и., и - напряжения выходных сиг7налов датчиков, установленных соответственно на питающем и поврежденном присоединениях. Ток поврежденного присоединения определяется преимущественно током питающего присоединения и поэтому значение дифференциального напряжения (соотношение l) в режиме внешнего КЗ близко к нулю. Однако в некоторых случаях по причине погрешностей датчиков, а также при достаточно большой величине токов подпитки, на которую отличаются значения токов пит.ающего и поврежденного присоединения) значение дифференциального напряжения может оказываться достаточным для срабатывания реагирующего органа. При загрублении же установки, последнего снижается чувствительность запщты. Поэтому .отстройка от указанного режима осуществляется с помощью блокирующего органа, подключенного своим входом к резисторам 4 и 7. Полярность напряжения ср,абатывания блокирующего органа определяется напряжением на резисторе 4, которое в данном режиме значительно превышает дифференциальное напряжение на резисторе 7 (фит. 2а). При коротком замыкании в зоне действия защиты (точка К2 на фиг. 1) знаки сигналов, наведенных во всех датчиках производной тока, обязательно совпадают. Протекание токов по цепям защиты в этом случае показано на фиг. 2б. Алгоритмы формирования дифференциального сигнала определяется выражением Ug- т () при J 0 U2 , Uc 2 н (.U Ucv 4 и, (j -j U2, при -j- 2 Ul U2 j где U , DO два максимальных 11апряженйя сигналов датчиков. Поскольку в этом режиме по сравнению с предьщущим Имеет место обратное соотношение по величине между дифференциальным напряжением и напряжением на резисторе 4 (фиг. 2б) полярность сигнала на входе блокирующего органа не соответствует его, срабатыванию. Поэтому срабатывание тиристора 6 (реагирующего органа защиты) не блокируется и защита действует на отключение питающего присоединения. В нормальных эксплуатационных режимах сети (пуск двигателей, отключе ние нагрузки и т.д.) в датчиках про изводной тока наводятся разнополярные сигналы и заищта не срабатывает (фиг. 2а). В установившемся режиме сети напряжение на выходах датчиков производной тока отсутствует и ток по вто ричным цепям не протекает. В качестве блокирующего органа в приведенной схеме защиты.используется тиристор 12, выполненнь1Й с упра ляющим инжектирующим переходом. В соответствии с полярностью напряжени (LLQ), подаваемого на управляемый электрод тиристора 12, последний вкл чается лишь в.режиме внешнего КЗ, когда на управляющем электроде тиристора имеет место отрицательный потенциал относительно его катода. Такая полярность напряжения соответствует включению тиристора с управляющим инжектирующим переходом. При включении тиристора 12 ток разряда конденсатора 11 протекает по обмотк реле 13,. которое разрывает свой кон такт 14, блокируя тем самым защиту (выключением тиристора б) и выключа сам тиристор 12. Надежная блокировка защиты обеспечивается тем, что время срабатывания тиристора 12, зн 8 6 чительно меньше времени, необходивремени. мого для отключения автоматического выключателя током, протекакяцим по обмотке 9 его расцепителя. Таким образом, изобретение повышает селективность защиты при внешних повреждениях. Наибрлее целесообразно применять данное изобретение для дифферециальной защиты многоконцевых объектов (например, сборных шин) автономных энергосистем постоянного тока. Формула изобретения Устройство для диффереациальной . защиты участков сети постоянного тока по авт. св. N 723716 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения Селективности при внешних коротких замыканиях, оно. снабжено дополнительным тиристором, выполненным с управляющим инжектирующим переходом, управляющий элeкtpoд этого тиристора соединен с анодом много штечевого выпрямительного моста, а его катод подключен к катоду .основного тиристора, анод дополнительного тиристора соединен с одним из выводов обмотки вновь введенного реле, второй вывод обмотки реле подключен к одному из выводов обмотки расцепителя автоматического выключателя, соединенному с диодом через размыкающий контакт реле; Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2484930/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.

4i

OS

/ +

H

z

j J

Jj

%

.,