Устройство для дифференциальной защиты сборных шин Советский патент 1981 года по МПК H02H3/28 H02H7/22 

(.54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ СБОРНЫХ ШН Изобретение относится к дифференциальной защите сборных шин электроэнергетических систем переменного то ка. Известны устройства дифференциальной защиты сборных ншн с трансформаторами тока г. Использование этих устройств в автономных элeктpoэl lepгeтичecкиx системах транспортных средств затруднено в связи с жесткими ограничениями по габаритам. Установка трансформаторов тока обычного исполнения в указанных энергосистемах требует переделки конструкций существующих распределительных в(итов, что сопряжено с затратами Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст ройство, содержащее преобразователи ток-напряжение питающих и питаемых фидеров, многофазный выпрямительный мост, разделительный трансформатор ,с двумя одинаковыми вторичными обмотками, к К01орым подключены двухполу1периодные выпрямители, резисторы, ..включенные на выход выпрямителей, реагирующий орган защиты, к выходу которого подключен элемент ЗАПРЕТ, к запрещающему входу которого подключей пороговый элемент 2. При технической реализации схем известного устройства возникает трудность связанная с необходимостью устранения влияния входных цепей реагирующего органа и порогового элемента. При внутреннем закыкании с большим током ко входной цепи порогового элемента прикладывается напряжение (ложный сигнал), совпадающее по полярности с его напряжением срабатывания , что может приводить к отказу защиты. Дпя исключения возможности срабатывания порогового элемента при замыкании в зоне необходимо так подбирать соотнощения сопротивлений во входных цепях реагирующего органа и порогового элемента, чтобы уставка последнего была больше напряжения лож, Horo сигнала, что ухудшает чувст тельность защиты. Другим недостатком cxe№i устройст ва приводящего к потери чувствитель ности, является неидейтичнрсть цепей формировашя рабочего и тормозного сигналов. В результате этого при коротком замыкании в зоне происходит увеличение мгнрвеиного значения тормозного напряжения в моменты спадания рабочего напряжения до нуля. Получающееся в эти моменты нащэяжение разности тормозного и рабочего сигналов прикладывается ко входу noporof вого элемента. Кпя предотврацёйия .возможности срабатывания прцоговрго элемента, необходимо загрублять его уставку срабатывания, а это в свою очередь приводит к необходимости загрубления реагирующего органа заацлты Таким ббразом схема известного устройства не позврляе обеспечить работу защиты в тфаиичных р кимах с высокрП чувствительйостью к внутрениим замыканиям. Цель изобретения - повышение чувс вительности устройства диффврвнцКвл1Ь ной защиты. Указанная цель достигается тем, что устройство для диффё1 еИ1Д1альной защиты с;бЬрных шин, содержащее датчи ки тока, подключенные на вход миргофазного выпряштёльиого моста с тормозньм резистором на выходе, раздели тельный тр«нсформато;р, в да|ффвреициальну|6 цейь датчиков тока, две втсфшЫые обмотки которого под ключеиы ко входам первого и второго двухполупериодных выпрямительных мос тов с первьм и вторым pai6o4tmH резистор atei на выходе соответственно, по оговьй/элемент, BKJOo4enHbrft на ам ходе блока сравнения, образоваиньй средкнен ьти последовательно тормозным и первым рабочим резисторами. реагирунций органу выход которого по

соединеи к основному входу элемента 3AIVET., к запрещающему входу которого йодсоединен выход порогового элемента, дополнительно снабжено полу проводниковым , балласТным ре зистРром идросселем, Причём анод ук зайногр Диода подкпю11ея к точке соедййёния тормрзкого и первого . рабочего резисторов, а катод прдклю чей к общей точке соедииеняых последовательно второго рабочего резисТора и балластного резистора, другой 1ВЫВОД кртЬрргр подсоединен к ртрицагана 21 заветы. Сопротивления резисторов 10, 15, 17 равны. Параметры др|Рсселя 14 выбираются из условия обеспечения равенства мгновенных значений

ТОРМОЗНОГО и рабочего сигналов при замикании в зоне защиты с максимальной кратностью тока. Величина сопротивления балпастиогО резистора I9 выбирается такой, .чтобы при замлсании в зоне диод 18 бил закрыт. Этим достигается независимость входных цепей реаги рукцего органа 21 и порогового элемента 20. Обмотки II и 12 разделительтельному полюсу многофазного выпрямительнргр моста, параллельно балласт ному резистору и второму рабочему резистору подключен реагирующий орган защиты, причем один из выводов дросселя подсоединен к общей точке соединения первого рабочего резистора и одного из входов порогового элемента, второй вывод дросселя подсоединен к отрицательному полюсу пер во го выпр ямигельного моста, а обе вторичные о6Мотки разделительного трансформатора |выПоАие11Ы повышающими. На чертеже приведена схема устройства для дифференциальной завдаты. Устройство содержит датчики 1 тока питающих фидеров, датчики 2 тока питаемых ящеров, входмле клеммы дифференхдаальиого реле 3-8 многофазный : выпрямительшяй мост 9 с тормозным ре зистрром 10 на выхрде, разделительной трансДюрматор с первой вторичной обмоткой 11 и второй вторичной обмоткой 12, выполненной повышающей, двухполупериодный выпрямительный мост 13, нагруженной на последовательно соединенные Дроссель 14 и первый рабочий резистор 15, даухполупериодный выпрямительный мост 16 со вторым рабочим резистором 17 на выходе, разделительтЛ диод 18« анод которого подключен к общей точке соедиие1шя тормозного резистора 10 и первого рабочего резистора 15, а катод подаслючен к общей точке срединеня11Х последовательно втоj oro рабочего резистора 17 и балластного резистора 19, другой вывод которого подсоединен к отрицательному полюсу многофазного выпрямительнргр моста 9. Устройство также содержит прроговый элемент 20, включенмлй параллельно резистсфам 10 и 15, реагирующий орган 21 защиты, элемент ЗАПРЕТ 22, к запрещающему входу которого подключен выход порогрвого элемента 20, а к основному - выход реагирующего орного трансформатора выполнены повышающими, соответственно, первай для компенсации падения рабочего напряже ния на балластном резисторе 19, а вторая для компенсации падения рабочего напряжения в обмотке дросселя. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании на сборных шинах напряжения на резисторах 10 и 15 практически равны в каждый момент времени. Поэтому пороговый элемент 2 не срабатывает и, следовательно, раз решает -работу реагируюшему органу 21 защиты. Последний, благодаря тому, что обмотка 11 разделительного транс форматора выполнена повышающей, нахо дится под полным рабочим напряжением что обеспечивает защите максимальную чувствительность. Защита действует, в результате происходит отключение защищаемого участка от источников энергии. При коротком замыкании вне зоны 1напряжение на резисторе 10 превышает напряжение на резисторе 15. Поэтому срабатывает пороговый элемент 20 и запрещает работу защиты независимо от состояния реагирующего органа 21. В нормальных эксплуатационных режимах диод 18 открыт тормозным напряжением, которое прикладывается ко вхо ду реагирующего органа 21. Поэтому п следний находится под обратным смещением к напряжению срабатывания, что обеспечивает защите высокую помехоустойчивость. Таким образом, защита правильно действует в аварийных и нормальных эксплуатационных режимах энергосистемы. . Предлагаемое устройство защиты может найти широкое применение в энергосистемах подвижньгх объектов благо даря малым весогабаритным параметрам и хорошим рабочим характернстнкам (чувствительности, селективности, быстродействию, помехоустойчивости). Формула изобретений Устройство для дифферен19 альной эшциты сборных шин, содержшцее датчики тока, подключенные на вход миогофазного выпрямительного моста с тормозным резистором на выходе, раздели- тельный трансформатор, включенный в Дифференцнальную цепь датчиков тока, две вторичные обмотки которого подключены ко входам первого и второго двухполупериодных выпрямительных мостов с первым и вторым рабочими резнсторамн на выходе, соответственно, пороговый элейент, включенный на выходе блока сравнения, образованшй соединенными последовательно тормозным, и первьм рабочим резисторами, реагирующий орган, выход которого подсоедНнен к основному входу элемента ЗАПРЕТ, к запрещающему входу которого подсоединен выход порогового элемента, о т л и ч а ющ ее с я тем, что, с целью повышения чувствителЬ нОсти, ойо дополнительно снабжено полупроводНиковьм диодом, балластным резистором и дросселем, причем аНод указанного диода подключен к общей точке соединения тормозного и первого рабочего резисторов, а катод подключен к общей точке соединенных последовательно-второго рабочего резистора и балластного резистора, другой вывод которого подсоединен к отрнцательному полюсу многофазного выпрямительного юста, параллельно балластнЬму резнстору н второму рабочв:му резнстору подключен реагирующий 1Орган , причем один нз выводов осселя подсоединен к общей точке соединения первого рабочегорезистора и одного нз входов порогового элемента, второй вывод дросселя подсоедннен к отрнцат ельноьог полюсу перво го выпрямительного моста,, а обе вторичные обмотки разделительного трансформатора выполнены повьшающими. . Источннки информации, принятые во вннмание при экспертнзе 1.Федосеев A.M. Релейная защита. ., Энергия. 1976, с. 472-480. 2.Авторское свидетельство СССР o заявке 2681487/24-07, л. Н 02 Н 3/28, 1978.

u

x