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

. .. : л . ,, Изобретение относится к электратехнике.и может быть .использовано для дифференциальной защиты участков сетей (цапример сборных шин) перемен HOJO и постоянного тока Известны устройства для дифференциальной защиты сборных шин сетей . переменного тока, выполненных на основе измерительных преобразователей ток-напряжение Г17 и 2 . Указанные устройства применяются для дифференциальной защиты участ ков сети переменного.токаJ но поскольку выходным сигналом преобразователей является производная первичного тока могут быть использованы и для защиты участков сети постоянного тока. Недостатком указанных устройств является сдвиг по фазе между рабочим (дифференциальным) и тормозными сигн лами, что может привести к неселекти ному срабатыванию. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее преобразователи ток-напряжение, включенный на напряжение сети тиристор,в анодную цепь которого включены црюд и обмотка X расцепиталя автоматического выключателя питающего присоединения j накопительный и разделительной конденсаторы, группу диодных полумостов, на общих выводах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора и дифференциальный резистор (тиристор используется в качестве реагирующего органа, защиты) 1з1. Недостатком устройства является недостаточная селективность при внешних коротких замыканиях и насыщении сердечника преобразователя. Кроме того устройство не может быть использовано для защиты сетей переменного тока. Цель предлагаемого изобретения - расширение функциональных возможностей и повьшение селективности устрой ства защиты. Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем преобразователи ток-напряжение питакщих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме звезда, многопдечевой выпрямит ел мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке кото- .рых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, общая точка ных обмоток преобразователей ток-на, пряжение подключена раздельно через два Противоположно включенных диода к другому выводу угтомянутого дифференциального резистора и к одному из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора, второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам мноГоплечевого выпрямительного моста, а другим входом - к общей точке, соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодо и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпрямительного моста а другим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь вву.денных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из двух вновь введенных логических блоков НЕ и с входом одного из двух И-НЕ, ко ВНОВЬ введенных блоков ч ши , второму входу последнего и ко входу второго блока НЕ присоединен выход второго реагирующего органа, выходы обоих блоков НЕ подключены ко входу второго блока И-НЕ, выходы обои блоков И-НЕ соединены со входом блока и, выход которого подключен ко входу выходного блока. На представлена принципиаль ная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схематически изображена работа реагирующих органов. 84 Устройство содержит преобразователи ток-напряжение питакщих 1 и питаемых 2 фидеров, многрплечевой выпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5 на его выходе, два дифференциальных резистора 6 и .7 5 два противоположно включенных диода 8 и 9, два логических блока НЕ 10 и 11, два логических блока И-НЕ 12 и 13, логическийблок И 14, два реагирующих органа 15 и . 16 и выходной блок 17. Принцип действия устройства основан на использовании информации о полярности и. численном соотношении напряжений на резисторах 4 - 6 и 7 при нормальных эксплуатационных и аварийных режимах в первичнЬй сети. Изменение этой информации в зависимости от режима фиксируется с помощью логических блоков 10 - 13 и 14, Устройство при. защите сетей переменного тока работает следующим образом, , Логическим единицам Г, поступающим на вход блоков 10, 11 и 12, соответствует полярность напряжений, при которой потенциал катода выпрямительного моста 3 вьще потенциала катода диода 9, а потенциал анода диода 8 выше потенциала: анода выпрямительного моста (таковы полярности напряжений срабатывания реагирующих органов, сооветственно 15 и 16), Обратное соотношение потенциалов упомянутых точек схемы, а также их равенство, ссзответствует логическим нулям О, В случае внешнего повреждения (см,фиг,2,а,б при обеих полуволнах переменного первичного тока на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока И-НЕ 12 поступают две 1,На выходе блока И 14 при этом О., т,е, сигнал отсутствует и выходной блок заищты 1.7 не срабатывает, СоотноЩение потенциалов точек 1-3 обусловлено тем, что сигнал преобразователя, установленного на повреждённом фидере, по которому протекает полный ток короткого замыкания, со впадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеро.в по которым протекают составляющие полного тока короткого замыкания. Фаза токов остальных питаемых; фидеров (токи подпитки) при коротком замыкании меняется на 180° , однако эти токи 5 составляют практически незначительн часть полного тока короткого замыкания. Поэтому сигналы преобр-азователей э-тих фидеров (обозначены п гнктирными стрелками/ не оказывают существенного влияния на соотношение потенциалов упомянутых точек схемы. В н ормальном режима суммарный сигнал преобразователей всех питаемых фидеров совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей .питающих фидеров и устройство работает аналогично режиму внешнего пов реждения При обесточенной первичной сети потенциалы точек 1-3 равны В этом случае на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока.И-НЕ 1 поступают два О. На выходе блока и в этом случае также О и защита не срабатывает, .При внутреннем повреждении (фиг 2.в,г все первичные токи, протекаю щие по питаемым присоединенияй (то ки подпитки меняют свою фазу на 180°. Соответственно меняется и соотношение потенциалов точек 1 -3 схемы. Полярность падений напряжения на резисторах 4-7 при этом соответствует (при обеих полуволнах переменного первичного тока) подач на входы ранее упомянутых логических блоков 10 - 12 логических О и 1. С выхода блока И 14 при этом подается сигнал 1 на срабаты ванне выходного блока защиты. Напра ление вторичных токов за1диты в режиме внутреннего повреждения, когда питаемые фидеры отключены, а питающий включается на короткое замыкание, представлено на фиг.2. д,е (по тенциалы точек 2 и 3 в этом случае одинаковы . В этом режиме также на вход блоков 10 - 12 подаются логические 1 и О и защита срабаты вает. Аналогичным образом работает устройство защиты при внутренних повреждениях, когда токами подпитк можно пренебречь (при малом количестве включенных питae ыx фидеров При защите сетей постоянного тока предлагаемое устройство работа таким же образом, как при одной из луволн переменного тока (фит,2а,- в, Используемая в устройстве информация качественно изменяется в зависимости от режима в первичной сети, что позволяет повысить селективность предлагаемого устройства 8 при защите сетей как постоянного, так и переменного тока при значительной погрешности преобразователей ток г- напряжение. Таким образ.ом, введение дополнительных элементов позволяет расширить функционалbiuie возможности известного устройства и повысить его селективность -при защите сетей как постоянного, так и переменного тока, что дает положительный эффект. Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее преобразователи ток-напряжейие питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме звезда, многоплечевой выпрямительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, о тличающееся тем, что, с целью расширения -функциональных возможностей путем обеспечения работы в сети переменного тока и повышения селективности, общая точка выходных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно через два противоположно включенных диода к другому выводу упомянутого дифференциального резисторами -fi одному из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора, второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов,реагирующий орган подключен одним входом к катодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим своим входом к общей точке соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реа:гирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим своим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из двух введенных логических блоков НЕ и с выходом одного из двух вновь введенных блоков И-НЕ, ко второму входу последнего и ко вхог ду второго блока НЕ присоединен йыход второго реагирующего органа, выхода обоих блоков- НЕ подключены к входу второго блока И-НЕ,,выходы обоих блоков И-НЕ соединены со входом блока И, выход которого подключен к входу выходного блока. 84936 5 10 Фиг. 88 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР. № 626462, кл. Н.02 Н 3/28,1976, . 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2572049/24-07, кл. Н 02 Н.3/28, 24.01.78v 3. Авторское свидетельство СССР по заявке №2484930/24-0.7, кл. Н 02 Н 3/28, 03.05.77. 0(ПНЛ,

а

гУ

---- fo

.-/orv

kii}TC rt b

,.ггч

kiiwzi k 5Z

CI3-4Z br H

.r

11}гС Й Н

3

2