Устройство для дифференциальнойзАщиТы Советский патент 1981 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл защиты участков переменного тока судовых электроэнергетических систем от коротких замыканий. Известно устройство для дифференциальной токовой защиты участков сет переменного тока, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых на одноименных фазах соединяются и подключаются к обмотке измерительного реле так, чтобы при вне них коротких замыканиях ток в реле отсутствовал, а при коротком замыкании в защищаемой зоне определялся током в месте повреждения И J. Для обеспечения правильного функционирования (недействия) защиты при внешних коротких замыканиях с максимальными токами 10К срабатывания ее реле тока должен быть больше максимальных токов небаланса. В процессе эксплуатации необходимо учитьшать во можность повреждения проводов от транформаторов тока к измерительному реле. При обрыве проводов вторичный ток одного из трансформаторов тока проходит через реле и в случае, если ток срабатывания защиты меньше рабочего тока этого присоединения, защита ложно отключает неповрежденный участок. Поэтому ток срабатывания защиты должен быть больше максимального рабочего тока. Недостатком указанного устройства Является невысокая чувствительность, ограниченная величиной тока нагрузки защищаемых присоединений из-за возможности ложных срабатываний при обрыве токовых Цепей устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первичные трансформаторы тока, соединенные через промежуточные трансформаторы тока с блоками формирования дифференциального и тормозного сигналов, вькоды которых соединены со входом блока сравнения дифференциального и тормозных сигналов. Выход«блока сравнения соединен со входом основного порогового органа, а выход последнего через элемент ИЛИ соединен со входом выходного органа. Основной пороговый орган срабатывает, если пр коротком замзжании на защищаемом участке дифференциальный сигнал превышает тормозной на величину, равную уставке по току срабатывания устройства защиты, и подает сигнал через элемент ИЛИ на выходной орган Уставка по току срабатывания должна быть больше максимального рабочего тока самого мощного присоединения (на 20-30% больше номинального тока чтобы при обрыве токовой цепи от трансформатора тока, установленного на этом присоединении, не происходил ложного срабатывания защиты 2 J. Недостатком известного устройств является низкая чувствительность, вызванная необходимостью загрублени из-за возможности излишнего срабаты вания при обрыве токовых цепей устройства . Цель изобретения - повышение чув ствительности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты, содержащее датчики тока по числу защищаемых присоединений, выходы датчиков через промежуточные трансформаторы тока соединены с вхо .дами блоков формирования дифференциального и тормозного сигналов, вы ходы которых через элемент сравнения подключены к первому пороговому органу, выход последнего соединен .с первым входом элемента ИЛИ с выходным органом на выхода, дополнительно снабжено вторым пороговым органом, блокируюищм органом, элементом ЗАПРЕТ, при этом вход блокирукицего органа соединен с выходом органа фо мирования тормозного сигнала, .разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ через второй пороговый орган присоединен выходу органа формирования дифферен циального сигнала, запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу блокирующего органа, а выход элемен ЗАПРЕТ осдеинен с вторым входом эле мента ИЛИ. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Датчики I тока защищаемых присоеинений через промежуточные трансфораторы 2 тока соединены с входами локов формирования дифференциального 3 и тормозного 4 сигналов, выоды которых соединены с входами элемента 5 сравнения. Выход элемента 5 оединен с входом первого порогового ргана 6 и второго порогового органа 7. Вход блокирующего органа 8 соедиен с выходом блока 4. Выход органа 7 соединен с разрешающим входом элеента 9 ЗАПРЕТ, к запрещающему входу оторого присоединен выход блокируюего органа 8. Выход элемента 9 и первого поро- ового органа 6 через элемент ИЛИ 10 одключены к входу выходного, оргаа 11 . Уставка по току срабатывания перого порогового органа 6 должна быть ольше максимального тока саого мощного присоединения. Уставка по току второго порогового органа 7 устанавливается меньше номинального тока, а уставка по току блокирующего органа В устанавливается меньше-уставки по току второго порогового органа 7. Устройство защиты работает следукнцим образом. В нормальном эксплуатационном режиме через защищаемую зону проходит сквозной (тормозной) ток нагрузки. В судовых электроэнергетических системах величина тока нагрузки большую часть срока службы составляет(0,20,6) 1цо/л, поэтому уставка по току блокирующего органа 8 принимается равной .ео(0.65-0,7)1„о, а уставка по току второго порогового органа 7 принимается равной. WAflO 0,75-0.8)1,0. Пусть величина тока нагрузки 1 меньше уставки по току блокирующего органа 8. При возникновении короткого замыкания в защищаемой зоне устройство защиты срабатьшает с уставкой, равной уставке по току второго порогового органа 7. При этом на выходе элемента сравнения дифференциального и тормозного сигналов появляется сигнал, достаточный для сраба- ч тывания второго порогового органа 7; он срабатывает и подает сигнал на разрешающий вход элемента 9 ЗАПРЕТ, И так как на его запрещающем входе отсутствует сигнал от блокирующего органа 8, то ка выходе органа 8 появляется сихнал, которьоТ через элемент 10 ИЛИ подается на выходной орган 11. Если в этом режиме при отсутстви короткого замыкания в заошщаемой зо не произойдет обрыв токовой цепи наиболее мощного присоединения, то Hji выходе элемента 5 сравнения дифференциального и тормозного сигналов появится сигнал, пропорциональный величине тока наиболее мощного присоединения, однако ложного срабатывания защиты не произойдет, так tvcT-Ano f - ногрПусть теперь величина тока нагрузки 1цо1(-р до возникновения корот кого замыкания больше уставки по то срабатывания блокирующего органа 8. При этом блокирующий орган 8 срабатывает и подает сигнал на запрещающий вход элемента 9 ЗАПРЕТ, через который сигнал от второго пороговог органа 7 не проходит. При возникновении короткого замы кания в защищаемой зоне устройство срабатывает с уставкой, равной устав ке по току срабатывания первого порогового органа 6. Если в этом режиме при отсутствии короткого замь1кания в защищаемой зоне произойдет обрыв токовой цепи наиболее мощного присоединения, то на выходе элемента 5 сравнения дифференциального и тормозного сигналов появится сигнал, . пропорциональный величине тока наиболее мощного присоединения, однако ложного срабатывания защиты не произойдет, так как cт.oлo раБ.макс Таким образом, устройство имеет повышенную чувствительность . (уставка по току срабатывания меньше номиналь ного тока) при токах нагрузки до воз ниКновения короткого замыкания, мень ших уставки по току срабатывания бло кирующего органа 8. Повышение чувствительности дифференциальной защиты участков переменного тока судовых электроэнергетических систем позволяет уменьшить ущерб, возможный при возникновении коротких замыканий. Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты, содержащее датчики тока по числу защищаемых присоединений, выходы датчиков через промежуточные рансформаЛ ры тока соединены с входами блоков формирования дифференциального и тормозного сигналов, выходы которых через элемент сравнения подключены к первому пороговому органу,, выход последнего соединен с ИЛИ с выходпервым входом элемента т л и ч а юным органом на выходе, о щ е е с я .тем, что, с целью повышения чувствительности путем исключения возможности излишних срабатываний при обрыве токовых цепей, оно дополнительно снабжено вторым пороговым органом, блокирующим органом, элементом ЗАПРЕТ, при этом вход блокирующего органа соединен с выходом органа формирования тормозного сигнала, разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ через второй пороговый орган присоединен к выходу органа формирования ифференциального сигнала,запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу блокирующего органа, а выход элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Федосеев А. М. Релейная защита лектрических систем . М., Энергия, 976, с. 313-320. 2. T,.Forford. Дифференциальная ащита шин типа PYDSS, ASEA, Joural, 1970, V 43, № 1, р.9.

L3

;/