SU1003226A1 - Способ проверки исправности дифференциально-фазной защиты,устройство дл дифференциально-фазной защиты электроустановки с регул тором напр жени и узел проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты - Google Patents

Description

Указанный способ не позвол ет вы nonHMVb проверку исправности защиты при малых токах нагрузки защищаемого объекта, так как имеющиес  в этом случае сигналы слишком малы по величине . Крбме того, применение указанно го способа затруднительно на защите обьекта с количеством плеч больше двух, на дифференциальных и дифферен циально-фазных защитах автотрансформаторов , блоков генератор-трансформатор и т.До (так как в этом случае иногда невозможно однозначно определить сигналы какого именно плеча необходимо инвертировать дл  проверки) Известно устройство дифференциаль но-фазной защиты, содержащее комплек ты трансформаторов тока, установленные на выводах силового трансформато ра, пусковой орган и орган блокировки от бросков тока намагничивани  в дифференциальной цепи, подключенные к логическим элементам И и ЗАПРЕТ, включенные в плечи защиты пик-трансфор маторы, входы которых через выпр мители подключены к блоку измерени  интервалов времени между импульсами,а его выход подключен к логическому эл менту И СЗ 3« Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  дифференциально-фазной защиты электроустановки с регул тором напр жени , содержащее по два блока защиты на каждую фазу, каждый из которых содержит трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта с подключенным элементом преобразовани  входных величин , подключенным к нему элементом торможени  в установившемс  режиме, к которому по цепи дифференциального тока присоединены преобразователь дифференциального тока, элемент торможени  в переходном режиме, гармонический фильтр, а к выходу элемента торможени  в установившемс  режиме присоединен через дифференцирующий элемент первый элемент временной па м ти и первый ключ, элемент сравнени  с реагирующим органом, выход пре образовател  дифференциального тока через дифференцирующий элемент, второй элемент временной пам ти, второй ключ, временной элемент присоединен к элементу сравнени  и непосредствен но к второму ключу, выход элемента торможени  в переходном режиме присоеди нен к первому элементу временной пам ти и к элементу сравнени , выход гармонического фильтра присоединен , к первому элементу временной пам ти к первому ключу, который присоединен по цепи управлени  к третьему ключу и к элементу торможени  а установившемс  режиме, а выход третьего ключа присоединен к элементу сравнени , временной элемент выполнен в виде элемента пам ти величины предшествующего режима, а выход преобразовател  дифференциального тока дополнительно соединен с входом элемента сравнени , при этом выход каждого блока защиты соединен с первым входом соответствующего элемента фиксации и сигнализации и с входом элемента И своей фазы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ и вторыми входами элементов фиксации и сигнализации своей фазы, выход элемента ручного съема сигнала соединен с третьим входом каждого элемента фиксации и сигнализации, выход элемента проверки соединен с четвертым входом каждого элемента фиксации и сигнализации, выходы всех элементов фиксации и сигнализации соединены с входами второго элемента ИЛИ, а выход последнего - с входом элемента вы-держки времени В указанном устройстве после монтажа реле или работ в токовых цеп х трудно проверить правильность сборки токовых цепей Это объ сн етс  тем, что сразу же после включени  защищаемого объекта под напр жение часто бывает невозможно обеспечить такую его загрузку, чтобы по плечам защиты протекал ток, необходимый по величине дл  ее нормального функционировани  В таких услови х часто приходитс  вводить защиту в работу, не име  полной уверенности в том, что она исправна и все цепи собраны правильно Известны случаи, когда после последующего набора нагрузки {иногда через мес ц и более после введени  защиты в работу), защита срабатывала ложно из-за того, что токовые цепи были собраны неправильно или был не замечен какой-либо дефект, возникш 1 во врем  монтажа в схеме самого реле. Контроль же токовых цепей в прототипе возможен лишь при полной нагрузке защищаемого объекта и при условии дублировани  токовых цепей каждой фазы, что требует значительных дополнительных затрат „ Контроль исправности устройства защиты в прототипе достигаетс  также дублированием блоков защиты каждой фазы, что, кроме дополнительных затрат, приводи при повышении надежности несрабатывани  в режиме дежурства к снижению надежности срабатывани  при внутренних коротких замыкани хо Известно устройство-дл  контрол  исправности блока релейной защиты электроустановок, содержащее блок уп равлени , включенный на входе блока релейной защиты, выходной блок И, блок пам ти и блок НЕ, причем блок пам ти и блок НЕ включены параллельно между контролируемым блоком релейной защиты и выходным блоком И, а дополнительный выход блока подсоединен к блоку управлени  С 5. Недостатком данного устройства дл контрол   вл етс  то, что оно не пре назначено дл  контрол  токовых цепей защиты, а контролирует только блоки самого реле защиты. Кроме того,использование этого устройства дл  контрол  исправности может привести к некоторому увеличению времени действи  защиты, что весьма нежелательно в.дифференциальных и дифференциально фазных защитах таких ответственных элементов энергетической системы, ка трансформаторы, генераторы, блоки генератор-трансформатор и т. д. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  тестовой про верки релейной токовой защиты, содер жащее двустабильный триггерный элемент , его реле-повторитель, блок фор мировани  тестовых сигналов, блок ре гистрации сигналов, блок сравнени  сигналов и блок задержки. Блок форми ровани  тестовых сигналов питаетс  переменным током и воздействует на блок провер емой защиты. При запуске устройства пусковой триггерный элемент и его повторитель запускают бло формировани  тестовых сигналов, воздействуют на. изменение тормозной характеристики блока защиты, блокируют его выходные органы и запускают блёк задержки, который воздействует на. пе вый вход блока сравнени  сигналов. На второй вход этого блока поступа-; ет от провер емого блока защиты сигнал через блок регистрации сигналов. В случае несовпадени  сигналов от блока задержки и от канала контрол  П|эовер емой защиты или от канала отключени  ее (неисправность блока защиты ) на выходе блока сравнени  сигналов с выдержкой времени срабатыва ет двустабильный триггерный элемент, который возвращает пусковой элемент и блокирует провер емую защиту. В случае исправности провер емого блока осуществл етс  только возврат пускового элемента Гб1. . Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно позвол ет проверить исправность узлов и блоков заии ты , но не обеспечивает проверки исправности токовых цепей. Кроме того, больша  часть отказов в функционировании релейной защиты происходит из-за неправильной сборки или повреждени  токовых цепей в процессе эксплуатации. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем использовани  в дифференциальных защитах и защитах с трем  и более плечами на объектах с двум  и более питающими сторонами и повышение надежности защиты путем обеспечени  возможности самопроверки исправности цепей и элементов защиты в процессе эксплуатации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу проверки исправности дифференциально-фазной защиты, основанному на воздействии на защиту сигнала снимаемого с защищаемого объекта , и сравнении ожидаемой и реальной реакции защиты, а также блокировки на врем  проверки цепи выходного отключающего сигнала защиты, при и «1тации внутреннего повреждени  увеличивают подаваемый на защиту сигнал , пропорциональный дифференциальному току, до уровн  тока срабатывани  исправной и правильно настроенной защиты, при имитации внешних коротких заьнйканий увеличивают подава1емый на защиту дифференциальный ток в соответствии с током срабатывани  каждого участка тормозной характеристики исправной и правильно настроенной защиты, формируют сигнал ожидаемой реакции защиты, равный единице при имитации внутреннего повреждени  и равный нулю при имитации внешнего повреждени , в случае совпадени  сигналов ожидаемой и реальной реакции защиты фиксируют исправность защиты. Поставленна  цель вустройстве достигаетс  тем,что вустройство дл  дифференциально-фазной защиты э/1ектроустановки с регул тором напр жени ,содерацее трансформаторы тока, установленные ПО концам защищаемого объекта, с при соединенным элементом преобразовани  входных величин, элемент торможени  в установившемс  режиме, к которому по цепи дифференциального тока присоединены преобразователь дифференциального тока, элемент торможени  в переходном режиме, гармонический фильтр, а к выходу элемента торможени  в установившемс  режиме присоединен через дифференцирующий элемент первый, элемент временной пам ти, пер вый ключ и элемент сравнени , выход преобразовател  дифференциального то ка через дифференцирующий элемент, второй элемент временной пам ти, вто рой ключ, временной элемент присоединен к элементу сравнени  и непосре ственно к второму ключу, выход элемента торможени  в переходном режиме присоединен к первому элементу вр менной пам ти и к элементу сравнени  первый ключ по цепи управлени  присоединен к выходу элемента торможени  в установившемс  режиме, временной элемент выполнен в виде элемента пам ти величины предшествующего реткима , а выход преобразовател  дифференциального тока соединен с входом элемента сравнени , элемент И, введены узел проверки исправности дифференциальной и дифференциальнофазной защиты, два компаратора, элемент ЗАПРЕТ и выходной орган, причем вход первого компаратора присоединен к выходу гармонического фильтра, а выход - к входу элемента сравнени , вход второго компаратора присоединен к выходу элемента сравнени , а выход к основному входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого присоединен к входу выходного органа, основные входы узл проверки присоединены к выходам элемента преобразовани  входных величин основные выходы узла проверки присое динены к входам элемента торможени  в установившемс  режиме, к выходу ко торого присоединен первый вспомогательный вход узла проверки, второй вспомогательный вход которого присое динен к выходу второго компаратора, а оба вспомогательных выхода узла проверки присоединены к запрещающим входам элемента ЗАПРЕТ Поставленна  цель в первом варианте узла проверки исправности диффе ренциальной и дифференциально-фазной защиты достигаетс  тем, что в устройство , .одержащее блок сравнени  сигналов и двустабильный триггерный элемент, введены компаратор, элемент запуска проверки, элемент И, элемент коммутации и элемент изменени  коэффициента преобразовани , причем основные входы и выходы элемента изменени  коэффициента преобразовани   вл ютс  соответственно основными входами и выходами узла контрол  исправности защиты , вход компаратора  вл етс  первым вспомогательным входом узла проверки исправности защиты, выход компаратора присоединен к выходу элемента И, к второму входу которого присоединен выход элемента запуска проверки, основные выходы элемента коммутации соединены с одним входом элемента сравнени  сигналов, второй вход которого  вл етс  вторым вспомогательным входом узла проверки исправности, первый выход двустабильного триггерного элемента соединен с вспомогательным входом элемента коммутации Поставленна  цель во втором варианте , узла проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты достигаетс  тем, что в первый вариант узла проверки введен функциональный элемент, входы которого присоединены к входам узла проверки исправности, а выход соединен с входом компаратора о Область применени  предлагаемых вариантов узлов проверки исправности дифференциальной и дифференциальнофазной защиты различна о Первый из вариантов узлов проверки используетс  д.п  проверки исправности защит, которые содержат элемент, формирующий сигнал, пропорциональный арифметической сумме токов плеч защиты, вытекающему току или комбинации этих токов„ В этом случае к входу компаратора подводитс  сигнал, отличный от нул , если защищаемый объект обтекаетс  током нагрузки, и равный нулю, если по защищаемому объекту ток нагрузки не протекает о Второй вариант узла проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты используетс  применительно к таким защитам, которые не содержат перечисленных выше элементов , формирующих отличный от нул  сигнал , если защищаемому объекту обтекаетс  током нагрузки, и равный нулю, если по защищаемому объекту ток нагрузки не протекает В этом случае необходимый сигнал формирутес  в функци нальном блоке, вход щем в состав сам го устройства проверки На фигс 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальна  схема элемента преобразовани  входных величин и элемента изменени  коэффициента преобразовани } на фиг. 3 - принципиальна  схема элемента коммутации; на фиг, k - структурна  схема первого варианта узла проверки исправности дифференциальной и диффере циально- фазной защиты на фиг 5 структурна  схема второго варианта узла проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защитыо Устройство (фиг. 1) содержит элемент 1 преобразовани  входных величин , присоединенный к трансформаторам тока защиты и предназначенной дл  преобразовани  вторичийх токов трансформаторов тока в величины, удо ные дл  работы защиты. Элемент 1 пре образовани  входных величин имеет четыре входа 2, которые предназначены дл  присоединени  к трансформаторам тока и четыре выхода 3 предназначенные дл  присоединени  к основным входам элемента 5 изменени  ко эффициентов преобразовани  (ЭИКП). ЭИПК 5 предназначен дл  ступенчатого изменени  коэффициентов преобразовани  сигналов при самопроверке реле в услови х эксплуатации„ ЭИКП 5 имеет также вспомогательные входы 6-8, которые предназначены дл  приема сигналов, ступенчато измен ющих коэффициенты преобразовани  сигналов элементом 5 ЭИПК, присоединени  к це п м защиты, К выходам 9-12 элемента 5 ЭИКП присоединены входы элемента 13 торможени  в установившемс  режиме , (БТУ) элемент 13 БТУ предназначен дл  обеспечени  необходимой тормозной характеристики реле и имеет сигнал на выходе, пропорциональный разности суммы модулей токов плеч защиты и дифференциального тока. Такой алгоритм действи  элемента 13 БТ обеспечивает максимальный тормоаной сигнал на выходе при внешнем коротком замыкании со 180° сдвигом токов и отстутствие тормозного сигнала при внутреннем коротком замыкании и отсутствии сдвига между токами. По цепи дифференциального тока элемент 13 ВТУ св зан с преобразователем Т дифференциального тока (ПДТ) элементом 15 торможени  в переходных режимах ЭТП и гармоническим фильтром 16 (. ГФ). Преобразователы Н дифференциального тока содержит устройство, расщепл ющее поступающий на него сигнал, пропорциональный дифференциальному току, -на несколько составл ющих с последующим выпр млением и сглаживанием, и предназначен дл  преобразовани  пе- . ременного сигнала, пропорционального дифференциальному току, в соответствующий сигнал посто нного тока. Элемент 15 торможс:ни  в переходных режимах ЭТП предназначен дл  торможени  защиты в переходных режимах броска тока намагничивани  и внешнего короткого замыкани . Он может быть вы .полнен на любом из известных в насто щее врем  принципов. Гармонический фильтр 16 выполнен f виде фильтра п той гармоники и предназначен дл  торможени  защиты в режиме работы защищаемого трансформатора с перевозбуждением, например, если он включен на отключенную- с обратной стороны линию электропередачи высокого напр жени  В состав гармонического фильтра 16 входит выпр мительный мосТр предназначенный дл  выпр млени  и сглаживани  выходного сигнала. К выходу преобразовател  И подключен дифференцирующий элемент 17, который предназначен дл  вы влени  резкого изменени  сигнала на выходе преобразовател  И дифференциального тока, К выходу дифференцирующего элемента 17 подключен элемент 18 временной пам ти, предназначенный дл  запоминани  напи««   сигнала на его входе на врем , равное, например 5-6 периодам промышленной частоты. К выходу элемента 18 подключен ключ 15J предназначенный дл  коммутации сигнала, снимаемого с преобразовател  1 на .элемент 20 пам ти. Элемент 20 пам ти предназначен дл  запоминани  величины сигнала на его входе на врем , равное, например, 2:с и может быть выполнен по любой известной схеме. К выходу элемента 20 пам ти подключен .вход 21 элемента 22 сравнени . Элемент 22 сравнени  имеет шесть входов и один выход и может быть выполнен на серийном операционном усилителе в микросхемном исполнении или любом другом аналогичном устройстве. Вход 21 элемента 22 сравнени  предназначен дл  того, чтобы с выдер кой времени, определ емой элементом 18 временной пам ти, скомпенсировать положительный сигнал, поступающий на вход 23 элемента сравнени  Сигнал, поступающий на вход 21,  вл етс  тор моз щим, Вход 23 элемента 22 предназначен -дл  действи  на срабатывание. Вход 2 элемента 22 предназначен дл  загрублени  реле до уровн  тока срабатывани , равного,например 0,4 номинального и выше в зависимости от величины поступающего на него сигнала о Вход 25 элемента 22 предназначен дл  интенсивного торможени  реле при внешних коротких замыкани х. Вход 2б элемента 22 предназначен дл  торможени  защиты в переходных режимах. Вход 27 элемента 22 предназначен дл  торможени  защиты в режиме работы защищаемого трансформатора с перевозбуждением, например, при работе на наход щуюс  на холостом ходу линию электропередачи высокого напр жени , если эта лини  св зи отклю чена с противоположного конца К выходу элемента 22 сравнени  присоединен компаратор 28, предназначенный дл  формировани  сигнала на выходе в том случйе, если входной сигнал превышает порог его срабатывани  Компаратор 28 может быть выполнен по типовой схеме, К выходу компаратора 28 присоединен основной вход элемента ЗАПРЕТ 29 Два другие входа элемента 29 - входы 30 и 31  вл ютс  запрещающими„ Элемент ЗАПРЕТ 29 предназначен дл  формировани  единичного сигнала на выхо де в том случае, если имеетс  едини ный сигнал на основном его входе и отсутствуют сигналы на запрещающих входах 30 и 31 о Элемент ЗАПРЕТ 29 может быть выполнен как на основе стандартных логических  чеек, так и на основе компаратора в микросхемном исполнении, К выходу элемента ЗАПРЕТ 29 присоединены входы выходного органа 32, предназначенного дл  формировани  сигнала на отключение защищаемого объекта при по влении на его входе единичного сигнала. Выходной 10 612 орган 32 может быть выполнен по любой из известных схем, например, с применением промежуточного реле, тиристора и То До Компаратор 33 присоединен к выходу гармонического фильтра 16 и предназначен дл  формировани  на выходе единичного сигнала при превышении величиной входного сигнала порога его срабатывани  к выходу компаратора 33 присоединен вход 27 элемента 22 сравнени „ Компаратор З присоединен к выходу элемента 13 ЭТУ и выполн ет функции, аналогичные описанным дл  компаратора 33, его выход присоединен к входу 25 элемента 22 сравнени . Дифференцирующий элемент 35, подключенный к выходу элемента 13 торможени , предназначен дл  выполнени  функций, аналогичных функци м дифференцирующего элемента 17. Элемент Зб временной пам ти, подключенный к выходу элемента 35, также выполн ет функции, аналогичные функци м элемента 18 временной пам ти , но запоминает сигнал на врем , равное 7-9 периодам промышленной частоты , , Ключ 37,подключенный к элементу 36, предназначен дл  коммутации загрубл щих сигналов на вход 2 элемента 22 сравнени  (К загрубл щим сигналам относ тс  сигнал о работе устройства регулировани  напр жени  под нагрузкой и сигнал от элемента 13 ЭТУ). Кроме того, ключ 37 дает возможность регулировать величину начального загрубл ющего сигнала, обеспечивающего ток срабатывани  защиты при открытом положении ключа 37 на уровне, равном 0,3-0,5 номинального тока защищаемого трансформатора Входы элементов 18 и Зб временной пам ти соединены с выходом элемента 15 торможени  в переходных режимах дл  того, чтобы обеспечить с помощью элементов открытое состо ние ключа 37 и закрытое состо ние ключа 19 в течение всего времени переходного процесса . Вход 2б элемента 22 сравнени  соединен с выхо/ ом элемента 15 дл  обеспечени  торможени  защиты при переходных процессах бросков тока намагничивани  и внешних коротких замыканий . Вход компаратора 38 присоединен к выходу элемента 13 ЭТУ, Компаратор 38 выполн ет функции, аналогичные опи санным ранее дл  компараторов 33 и 3 К выходу компаратора 38 присоединен вход элемента И 39, предназначенного дл  формировани  еди ничного сигнала на выходе только npj одновременном наличии единичных сигналов на обо их его входах о Второй вход элемента И 39 присоеди нен к выходу элемента kQ запуска проверки , предназначенного дл  формирова ни  сигнала запуска проверки исправности защиты. В состав элемента Q за пуска проверки входит электрическа  кнопка и электронные часы, причем выходы этих элементов соединены параллельно и  вл ютс  выходом элемента 0 К выходу элемента И 39 присоединен вход элемента 2 коммутации, предназначенного дл  коммутации р да сигналов, необходимых дл  проверки исправности защиты. Элемент 42 коммутации имеет основной вход , предназначенный дл  приема сигнала запуска проверки и дополнительный вход 3 предназначенный дл  проверки сигнала о неисправности. Выходы t-+S элемента 2 коммутации предназначены дл  выдачи на входы 6-8 элемента 5 ЭИКП сигналов, измен ющих коэффициенты передачи элемента ЭИКП, а выход 7 элемента 2 коммутации предназначен дл  выдачи сигнала ожидаемой реакции защиты на первый вход элемента 8 сравнени  сигналов ,. Второй вход элемента B сравнени  сигналов соединен к выходу компаратора 28, а сам элемент 8 предназначен дл  формировани  на выходе единич ного сигнала, если на его входы посту пают различные сигналы (на один вход .единичный сигнал, а на другом входе Ыет сигнала). Элемент сравнени  сигналов может быть выполнен либо на базе сумматора (с различными знака ми суммируемых сигналов) с последующим выпр млением, либо на базе стандартных логических  чеек, К выходу элемента t8 сравнени  сиг налов присоединен вход двустабильного триггерного элемента 49, предназначенного дл  фиксации сигнала, поступающего на него с выхода элемента . Выход 50 двустабильного триггерного элемента ЦЭ соединён с входом 43 элемента 42 коммутации дл  того, чтобы запретить высвечивание сигнала об успешном окончании проверки в том случае, если на вход элемента 49 поступит сигнал о неисправности защиты с элемента 48, Выход 51 двустабильного триггерного элемента 49,  вл ющийс  выходом сигнала о неисправности защиты, соединен с запрещающим входом 30 элемента ЗАПРЕТ 29 дл  блокировани  защиты в случае ее неисправности. Выход элемента 39 И соединен с запрещающим входом 31 элемента ЗАПРЕТ 29 дл  того, чтобы воспреп тствовать ЛОЖНОМУ действию защиты в процессе ее проверки. На фиг, 2 приведены принципиальные схемы элемента 1 преобразовани  входных величин и элемента 5 изменени  коэффициентов преобразовани . Элемент 1 ЭПВВ содержит четыре входа 2, которые предназначены дл  присоединени  к трансформаторам тока плеч защиты и четыре выхода 3 дл  присоединени  к элементу 5. ЭИПК. К входам элемента 1 ЭПВВприсоединены входные трансформаторы 52 с подключенными к их вторичным обмоткам резисторами 53 предназначенными дл  преобразовани  на входах 2 токов в пропорциональные напр жени . Резисторы 2 через выходы 3 подключены к входам 4 элемента 3 ЭИПК, к которым через входные резисторы 54 подсоединены инвертирующие входы соответствующих операционных усилителей 55 в микросхемном исполнении . Резисторы 56-58 предназначены дл  создани  цепей обратной св зи соответствующих операционных усилителей 55 предназначенных дл  выработки сигналов, пропорциональных токам плеч защиты. Последовательно с резисторами 5б соединены размыкаЮщие контакты реле 59 обмотка которого одним концом присоединена к входу 6, а другим,- к общему проводу. Реле 59 предназначено дл  ступенчатого одновременного изменени  коэффициентов преобразовани  всех трех сигналов, поступающих на входы 4 элемента 5 ЭИКП. Контакты реле 60 включены последовательно с параллельно включенными резисторами 56 и 57 в цепь обратной СВЯЗИ. Обмотка реле 60 включена ежду входом 7 и общим проводом. Реле 60 предназначено дл  ступенчатого одновре1510 менного изменени  коэффициентов преобразовани  всех трех сигналов, поступающих на входы k элемента 5 ЭИКП Резисторы 58 предназначены дл  ограничени  максимального коэффициента преобразовани  сигналов, поступающих на входы k элемента 5 ЭИКП Резисторы б1 предназначены дл  компенсации дрейфа нулей соответствующих усилителей, а резисторы 62 и 63 также, как и резисторы 61 присоединены к неинвертирующим входам усилителей 55 на нуль. Выходы соответству ющих усилителей 55 соединены с выходами 9-11 элемента 5 ЭИКП. К выходам усилител  55 через резисторы 64 присоединен инвертирующий вход усилител  65, предназначенного дл  выработки сигнала, пропорциональ ного дифференциальному току защиты Резисторы 66-68 предназначены дл  обеспечени  обратной св зи усилител  б5, резистор 69 служит дл  компенсации дрейфа нул , а резисторы 70 и 71 - дл  установки нул  усилител  65 Размыкающие контакты реле 60, включе ные последовательно с резистором 68 предназначены дл  имитации погрешности трансформаторов тока. Размыкающие контакты реле 72,включенные последовательно с резистором 66 в цепь обратной св зи усилител  65, предназначены дл  ступенчатого усилени  коэффициента преобразовани  элемента 5 ЭИКП по цепи дифференциального тока. Обмотка реле 72 включе на между входом 8 и общим проводом. Элемент коммутации (фиг„ 3) имее запускающий вход 1, предназначенный дл  запуска элемента коммутации, дополнительный вход , предназначенный дл  обеспечени  правильной сигнализации результатов проверки, осно ные выходы , предназначенные дл  выдачи сигналов, ступенчато изме н ющих коэффициенты преобразовани  элемента ЭИКП и дополнительный выход 47, предназначенный дл  .выдачи сигнала ожидаемой реакции защиты, К запускающему входу 41 присоединен резистор 73 и транзистор 7, включенный по схеме эмиттерного повторител , в цепь эмиттера которого включена обмотка реле 75. Резистор 73, транзистор 74 и реле 75 предназначены дл  обеспечени  выдачи питани  на распределитель 7б в течение всего времени, пока на вход 41 посту пает запускающий сигнал. 6 В качестве распределител  76 может быть использован, например, шаговый искатель или люба  из известных схем на полупроводниковых элементах, выполн ющих аналогичные функции. Диоды 77 предназначены дл  защиты активных полупроводниковых элементов от пробо  вследствие перенапр жений , возникающих при прерывании тока в цеп х обмоток реле 59, 60, 72, 75 Резистор 78 и транзистор 79 предназначены дл  фиксации того факта, что цикл проверки закончен Коллектор транзистора 79 присоединен к дополнительному входу 43, а в цепь его эмиттера включен резистор 80, предназначенный дл  ограничени  тока до величины, допустимой дл  светодиода 81, светодиод 81, включенный последовательно с резистором 80 в цепь эмиттера транзистора 79, предназначен дл  фиксации исправного состо ни  провер емой защиты, вы вленного в результате проверки Первый вариант узла проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты (фиг. 4) содержит вышеописанные элементы и св зи о Второй вариант узла проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты (фиг, 5) содержит вышеописанные элементы и св зи, но в его состав дополнительно введен функциональный элемент 82, входы которого соединены с выходами элемента 5 изменени  коэффициентов преобразовани  ЭИКП, а выход с входом компаратора 38, Элемент 82 предназначен дл  формировани  сигнала на выходе в том случае, если по защищаемому объекту протекает ток, и может быть выполнен, например, поi любой из известных схем, формирующих выходной сигнал, пропорциональный сумме модулей входных сигналов, Предлагаемое устройство дл  дифференциально-фазной защиты электроустановки (фиг. 1) работает следующим образом. При нормальной работе защиты (кроме режима проверки) элемент 1 ЭПВВ преобразует токи трансформаторов тока в сигналы, удобные по величине дл  нормальной работы защиты. Коэффициент преобразовани  при этом остаетс  посто нным по всем сигналам. При нормальной работе защищаемого объекта и отсутствии повреждени  В окружающей части системы сигнал, пропорциональный дифференциальному току, не претерпевает резких изменений , нет резкого изменени  сигнала на выходе преобразовател  дифференциального тока И, нет существенного по величине сигнала на выходе дифференцирующего элемента 17 не за пускаетс  элемент временной пам ти 18о В результате этого единственный сигнал, действующий на срабатывание защиты, и поступающий на вход 23 элемента 22 сравнени , уравновешиваетс  таким же по величине тормозным сигналом , поступающим на вход 21 элемента 22 сравнени . Остальные сигналы, поступающие на входы элемента 22 сравнени   вл ютс  тормоз щими и не могут привести к срабатыванию защиты, В результате положительного сигнала на выходе элемента 22 сравнени  не возникает, компаратор 28 не срабатыва ет, не срабатывают и последующие элементы 29 и 32 о Защита в целом на отключение не действует При коротком замыкании в зоне защиты сигнал на выходе преобразовател  1 дифференциального тока резко увеличиваетс , и на выходе дифференцирующего элемента 17 по вл етс  по ложительный сигнал, под воздействием которого срабатывает элемент 18 временной пам ти, запомина  факт по влени  положительного сигнала на своем входе на врем , равное $-6 периодам промышленной частоты. Под воздействием сигнала, поступающего с элемента 18 временной пам ти, ключ 19 закрываетс  на то же самое врем , не пропуска  на элемент 20 пам ти сигнал пропорциональный новому, увеличившему с  значению дифференциального тока, Элемент 20 пам ти запоминает значение сигнала, пропорц ионального величине дифференциального тока до его увеличени . Этот сигнал и выдаетс  на вход 21 элемента 22 сравнени . На вход 23 элемента 22 поступает сигнал, пропорциональный новому, увеличившемус  значению дифференциального тока, В результате этого на выходе элемента 22 сравнени  на врем , равное 5-6 периодам промышленной частоты по вл етс  сигнал, пропорциональный разности увеличившегос  значени  дифференциального тока и его предыдущего значени . Под воздействием этого сигнала срабатывает компаратор 28 и выдает сигнал на основной вход элемен 1 2618 та ЗАПРЕТ 29, Поскольку на запрещающих входах 30 и 31 элемента 29 сигналов нет, элемент ЗАПРЕТ выдает единичный сигнал на вход выходного органа 32, который, срабатыва  выдает сигнал на отключение защищаемого объекта . Если внутреннее короткое замыкание сопровождаетс  по влением значительной апериодической составл ющей в первичном токе и переходными процессами в трансформаторах тока , то в течение всего времени переходного процесса на выходе элемента 15 имеетс  сигнал, поддерживающий элемент 18 временной пам ти в открытом состо нии, а ключ 19 в закрытом состо нии, обеспечива  воздействие на элемент 22 сравнени  разности сигналов , поступающих на его входы 21 и 23 равной изменению сигнала, пропорционального дифференциальному току . На вход 26 элемента 22 сравнени  в этом режиме поступает сигнал от элемента 15, который оказывает тормоз щее действие. Кроме того, в этом режиме сигнал с злемекта 15 открывает также элемент 36 временной пам ти и ключ 37, С ключа 37 на вход 2k элемента 22 сравнени  также выдаетс  дополнительный тормозной сигнал, эа грубл ющий ток срабатывани  заи|иты примерно до уровн  0,4 номинального тока защищаемого трансформатора. Срабатывание защиты происходит в тот момент, когда действие сигнала, пропорционального дифференцкальному току, и поступающего на вход 23 элемента 22 сравнени , преодолевает тормозное действие сигналов, поступающих на входы 21, 2k и 2б элемента 22 сравнени , Быстродействие предлагаемого устройства защиты, как и быстродействие известных защит, обеспечиваетс  за счет правильного выбора типа элемента 15 торможени  в переходных режимах и величины сигнала, подаваемого с него на элемент 22 сравнени . При витковом замыкании на защищаемом трансформаторе изменение дифференциального тока мало (15-20% номинального тока). При этом замет- , ного переходного процесса в трансформаторах тока не будет, на выходе элемента 15 также практически не будет сигнала и защита сработает со своим минимальным током срабатывани , равным 10% номинального тока по цепи элементов 5, элемента 1, элемента 22, компаратора 28, элемента 29 и 32.

Чувствительность защиты в этом режиме определ етс  конструкцией элемента Т4, а также порогом срабатывани  компаратора 28

При действии устройства регулировани  напр жени  защищаемого трансформатора под нагрузкой (РПН) ток в дифференциальной цепи тоже.может возрасти, в результате чего ключ 19 закрываетс  и на входы 23 и 21 элемента 22 оп ть поступают различные по величине сигналы, чго может привести к ЛОЖНОМУ действию защиты. Дл  предотвращени  ложного действи  в этом режиме сигнал от РПН заводитс  на ключ 37 и загрубл ет защиту на все врем  действи  РПН до уров н  примерно 0,4 Номинального тока за щищаемого трансформатора (или выше, если на ключ 37 поступает дополнител ный тормозной сигнал от элемента 13 торможени  ). Величина тока срабатывани  в этом режиме может быть увеличена, если токи небаланса в номальном режиме окажутс  соизмеримыми с ней (напри ,мер, при большом диапазоне регулировани  напр жени ). При включении защищаемого трансформатора на холостой ход может возникнуть большой по величине бросок тока намагничивани . В этом случае защита запускаетс  по рабочей цепи и на вход 23 элемента 22 сравнени  поступает сигнал больший, чем на вход 21 о Недействие же защиты обеспечиваетс  за счет тормозного сигнала, поступающего на вход 26 элемента 22 с элемента 15 торможени  в переходных режимах. Если при включении защищаемого трансформатора броска тока намагничивани  не возникает, а дифференциальный ток увеличиваетс  на величину установившегос  значени  тока намагничивани , то недействие защиты обеспечиваетс  выбором ее минимального тока срабатывани  большим установившегос  тока намагничивани , регулировкой порога срабатывани  ком паратора 28о При увеличении тока намагничивани защищаемого трансформатора за счет егоперевозбуждени , например, при отключении с обратного конца линии электропередачи высокого напр жени 

второй конец которой остаетс  подключенным к защищаемому трансформатору , недействие защиты обеспечиваетс  за счет тормозного действи  сигнала , снимаемого с гармонического фильтра 16 (с вход щими в его состав выпр мителем), включенного на выход элемента 5 ЭИКПо При этом срабатывает компаратор 33 и выдает тормозной сигнал на вход 27 элемента 22 сравнени , в результате чего защита загрубл етс  до необходимого уровн  в течение всего времени работы защищаемого трансформатора с перевозбуждением

Claims (2)

1. При подключении к защищаемому трансформатору дополнительной нагрузки дифференциальный ток тоже скачкообразно возрасти При этом недействие защиты обеспечиваетс  за счет элемента 13 торможени  Сигнал на выходе элемента 13 пропорционален разности суммы модулей токов плеч защиты и модул  дифференциального тока Этот сигнал максимален при 180 сдвиге токов на плечах защиты и равен нулю при сдвиге, равном О градусов При работе защищаемого трансформатора под нагрузкой сигнал на выходе элемента 13 торможени  увеличиваетс  с ростом нагрузки . Таким образом при скачкообразном росте нагрузки сигнал на выходе элемента 13 также скачкообразно возрастает и на выходе дифференцирующего элемента 35 по витс  положительный сигнал , который запускает элемент 36 временной пам ти, а результате чего открываетс  ключ 37 и сигнал с элемента 13 поступает на вход 2k элемента 22, обеспечива  загрубление защиты в функции от тока нагрузки защищаемого трансформатора Ток срабатывани  защиты при этом всегда остаетс  выше тока небаланса При коротком замыкании вне зоны защиты сигнал на выходе элемента 13 торможени  резко возрастает Если он превышает величину, соответствующую вытекающему из зоны защиты току, примерно равному 200% от номинального, срабатывает компаратор 3 и выдает на вход 25 элемента 22 сравнени  большой тормозной сигнал, который надежно блокирует срабатывание защиты в этом режиме Если внешнее короткое замыкание сопровождаетс  переходным процессом, то недействие защиты обеспечиваетс  дополнительно блоком 15 торможени . Проверка исправности защиты в процессе эксплуатации выполн етс  следующим образом Запуск проверки осуществл етс  либ вручную кнопкой, вход щей в состав эл мента 0 запуска проверки, .либо элек тронными часами, вход щими в состав этого же элемента. Поскольку проверка исправности защиты осуществл етс  воздействием реальных токов нагрузки защищаемого объекта на провер емую защиту, запуск проверки должен осуществл тьс  лишь в том случае, если по защищаемому объекту протекают токи нагрузки, хот  бы очень небольшие по величине о Наличие токов нагрузки на защищаемом объекте контролируетс  ком паратором 38, подключенным к выходу элемента 13 торможени . Если защищаемый трансформатор обтекаетс  током нагрузки, на выходе элемента 13 имеетс  сигнал, компаратор 38 срабатывает и выдает единичный сигнал на один из входов элемента И 39 На второй вход этого элемента поступает сигнал с элемента 0 запуска проверки при этом на выходе элемента 39 по вл етс  единичный сигнал, который поступает на запрещающий вход 31 элемента ЗАПРЕТ 29 и блокирует цепь отключающего сигнала провер емого устройства защиты на все врем  проверки„ Кроме того, сигнал с выхода элемента И 39 поступает на запускающий вход 1 элемента коммутации, в результате чего элемент 42 начинает работать. На первом шаге его работы выдаетс  единичный сигнал на выходы Ц и t. При этрм сигнал с выхода элеме та 2 коммутации поступает на вход 6 элемента 5 ЭИКП и увеличивает коэффициент передачи по дифференциальному току. При этом скачком увеличиваетс  сигнал, пропорциональный дифференциальному току на выходе 12 элемента 5 ЭИКП. Устройство защиты ощущает это как возникновение короткого замыкани  на защищаемом объекте и срабатывает, как это было описано ранее, по цепи следующих элементов 14, 17, 18, 19, 20, 22 и 28, Элемент ЗАПРЕТ 29 npTf этом не сработает, так как на его запрещающий вход 31 выдан: сигнал, защищаемый объект отключатьс  не будет . Сигнал с выхода компаратора 28 поступает на вход элемента 48 сравнени  сигналов, на второй вход которо го поступает единичный сигнал с выхода 47 элемента 42 коммутации, Посколь ку сигналы на выходах элемента 48 сравнени  сигналов равны между собой , на выходе этого элемента сигнал отсутствует, нет сигнала на входе и выходах двустабильного триггерного элемента 49 и проверка продолжаетс . На втором шаге работы элемента 42 коммутации снимаютс  сигналы с его выходов 44 и 47 и выдаетс  сигнал на выход 45, соединенный с входом 7 элемента 5 ЭИКПо При этом коэффициенты передачи элемента 5 ЭИКП одновременно по цеп м всех входных сигналов увеличиваютс  скачком до одного и того же значени , имитиру  внешнее удаленное короткое замыкание со значительной погрешностью трансформаторов тока . Если защита исправна, то она не срабатывает и проверка продолжаетс . На третьем шаге работы элемента 42 коммутации снимаетс  сигнал с выхода 45 и выдаетс  сигнал на выход 46, При этом коэффициенты передачи элемента 5 ЭИКП по цеп м всех входных сигналов увеличиваютс  скачком до нового значени , большего предыдущего, имитиру  близкое внешнее ко)откбе замыкание с большими токами короткого замыкани  и значительной погрешностью трансформаторов тока. Если защита исправна , то она не сработает. В этом случае на следующем шаге работы элемента 42 коммутации снимаютс  сигналы со всех его выходов и загораетс  вход щий в состав элемента 42 светодиод, сигнализирующий, что проверка закончена и реле исправно. После возврата кнопки, вход щей в состав элемента 40 запуска проверки в исходное состо ние (если производилс  ручной запуск проверки) или после того, как электронные часы, вход щие в состав элемента 40 снимут сигнал (если проверка запускалась автоматически ) элементы 40, 39, , 48, 49 и 29 возвращаютс  в исходное состо ние . Если в процессе проверки из-за возникшей в схеме устрой ства защиты неисправности не произошло срабатывани  защиты на первом шаге работы элемента 42 коммутации при имитации внутреннего короткого замыкани , или защита излишне сработала на втором или .третьем шаге работы элемента 42 (при имитации внешнего короткого замыкани ), то сигнал ожидаемой реакции защиты, подаваемый с выхода 4 элемента 42 коммутации на одиь вход . 2310 элемента ЦВ сравнени  сигналов, и сигнал, подаваемый с выхода компаратора 28 устройства защиты на второй вход элемента 8 сравнени  сигналов, окажутс  неравными ,на выход Е элемен та 48 с небольшой выдержкой времени по витс  сигнал, который, поступив на вход двустабильного триггерного элемента Э, изменит с.осто ние этого элемента. Сработав, двустабильный триггерныйэлемент Э останетс  в сработавшем состо нии и на его выход 51 по витс  единичный сигнал, а сигнал с выхода 50 не поступает больше на вход 3 элемента 42 коммутации, в результате чего после окончани  проверки не загораетс  вход щий в со тав элемента 42 светодиод, сигнали31 ую1чий исправное состо ние устройства защиты. Сигнал, снимаемый с выхода 5 двустабильного триггернаго элемента 49, блокирует неисправное устройство защиты, воздейству  на элемент ЗАПРЕТ 29 (на его запрещаю- . щий вход 30), а также высвечивает на щите управлени  табло ЗАЩИТА НЕИСПРАВНА , Кроме того, загораетс  вхо д щий в состав элемента 40 светодиод ЗАЩИТА НЕИСПРАВНА. После устранени  неисправности двустабильный триггерный элемент 49 возвращаетс  в исходное состо ние на жатием вход щей в его состав кнопки Элемент 1 преобразовани  входных величин (фиго 2) работает следующим образом. Его входы 2 соединены с трансформаторами тока защиты и к ним подвод тс  токи плеч защиты. Эти ток трансформируютс  во вторичные обмотки входных трансформаторов 52 и обте кают балластные резисторы 53, вызыва  на последних падени  напр жений, пропорциональные соответствующим токамо Элемент 5 изменени  коэффици ентов преобразовани  (фиго 2) работает следующим образом Падени  напр жений на резисторах 53 элемента 1 ЭПВВ подвод тс  к инвертирующим входам операционных усилителей 55, в зыва  на выходах этих усилителей про порциональные поступающим на входы 4 токам выходные сигналы, подвод щиес  к выходам 9-11, св занным с входными цеп ми, защиты. Первоначаль на  установка операционных усилителей 55 на нуль осуществл етс  при помощи потенциометров 63, присоединенных к неинвертирующим входам усилителей через резисторы б2 Резис 6 торы 61 предназначены дл  компенсации дрейфа нул . Коэффициент передачи сигналов с входов 4 на выходы 9-11 соответственно зависит, в частности, от величины резисторов 56-58, включенных в цепь обратной св зи усилителей 55. Нормально эти резисторы включены параллельно и коэффициент передачи Кррр/иинимален напр жение выходного сигнала на ;i -ом выходе элемента ЭИКП) величина тока на j-ом входе блока БПВВПК, св занном с i-ым выходом. При поступлении сигнала на вход 7 элемента 5 ЭИКП срабатывает реле 59 и размыкает свои контакты, разрыва  цепи резисторов 5б в цеп х обратных св зей всех трех операционных усилителей 55. При этом коэффициент передачи по цеп м всех трех сигналов скачком возрастает до значени  Kf,gp . Если сигнал с входа 7 элемента ЭИКП сн т, а выдан сигнал на вход 8 этого элемента, то срабатывает реле 60, размыка  свои контакты и разрыва  цепи резисторов 5б и 57, включенных в цепи обратных св зей всех трех операционных усилителей 55 При этом коэффициент передачи по цеп м всех трех сигналов скачком возрастает до значени  (К „ер ,)iкоторое, в частности, определ етс  величиной резистора 58 Если сн ть сигналы с входов 7 и 8, то элемент ЭИКП вернетс  в исходное состо ние. Входы всех трех операционных усилителей 55 св заны через резисторы 64 с входом операционного усилител  б5, сигнал на выходе которого, примерно пропорционален дифференциальному току Первоначальна  установка на нуль усилител  б5 осуществл етс  резистором 71, резистор б9, обеспечивает ком„ . -,1, пенсацию дрейфа нул ,резисторы 64 настраиваютс  таким образом, что на выходе усилител  65 в режиме работы защищаемого объекта существует {за счет разбаланса операционных усилителей 55 и резисторов 64 ) небольшой разбаланс, имитирующий наличие дифференциального тока за счет погрешностей измерительных трансформаторов тока и других причин Этот разбаланс выставленный резисторами б, может составл ть доли процента нормального сигналаД имеетс  сигнал на выходе 12 элементаЭИКП при отсутствии тока, вытекающего из зоны защиты ) и определ етс  в соответствии с тормозной характеристикой (зависимостью тока от сквозного тока или другой аналогичной зависимостью) устройства защиты Таким образом, при наличш тока нагрузки, обтекающего защищаемый объект, на выходе 12 элемента ЭИКП всегда присутствует малый по величине сигнал, не мешающий нормальной работе защиты, но необходимый дл  проверки ее исправности . Коэффициент передачи по цепи дифференциального тока определ етс , в частности, общим сопротивлением трех включенных параллельно резисторов 66,6 и 68.При поступлении сигна л ана вход 6 элемент а ЭИКП срабатываетреле 72 и, размыка  свои контакты разрывает цепь резисторов 66 и 68 в цепи обратной св зи операционного ус лител  65 Это приводит к тому, что коэффициент передачи по цепи дифференциального тока резко увеличиваетс  и, тем самым, осуществл етс  имитаци  короткого замыкани  в зоне дей стви  защиты. При поступлении сигнал на вход 8 срабатывает реле 60 и своими размыкающими контактами размыкае кроме цепей отмеченных ранее р зисто ров 5б и 57, цепь резистора 68, несколько увеличива  тем самым коэффициент передачи по цепи дифференциаль ного тока, т,е имитиру  возросшую погрешность трансформаторов тока защиты при внешнем коротком зa взtкaниИo Таким образом, элемент ЭИКП может работать в следующих основных режимах: сигналы на выходах6-8 отсутствуют , элемент ЭИКП осуществл ет преобразование входных сигналов защиты, необходимое дл  ее нормальной работы- , на вход 6 поступает сигнал, ЭИКП резко увеличивает коэффициент передачи по цепи дифференциального тока, имитиру  режим короткого замыкани  в зоне действи  защиты; на вход 7 поступает сигнал, ЭИКП увеличивает коэффициент передачи по цеп м токов плеч защиты, имитиру  короткое внешнее удаленное замыкание, сопровождающеес  небольшой погрешностью трансформаторов тока; на вход 8 поступает сигнал, ЭИКП резко увеличивает коэффициент передачи по цеп м токов плеч защиты и несколько увеличивает дополнительно ко.эффициент передачи по цепи дифференциального тока, имитиру  близкое внешнее короткое замыкание с большими токами в плечах защиты , сопровождающеес  значительными погрешност ми трансформаторов тока. . Элемент 2 коммутации (фиг« З) работает следующим образом. При отсутствии сигнала на запускающем входе 1 основна  часть элемента 42 обесточена.Отсутствуют сигналы на выходах kk-kj, При подаче положительного сигнала на запускающий вход k открываетс  транзистор 7, работающий в режиме эмиттерного повторител , что приводит к срабатыванию реле 75. (Сработав, реле 75 замыкает свои контакты и выдает питание на распределитель 7б, в качестве которого может быть, например, исп.см1ьзован шаговый искатель с обмоткой, включенной через его собственные служебные контакты. Более перспективно использовать в качестве распределител  7б полупроводниковые схемы из числа известных и выполн ющие функции , аналогичные функци м шагового искател . При запитывании распределител  7б через контакты 75 распределитель начинает работать При этом он поочередно на несколько дес тых долей секунды выдает сигнал вначале на выходы и затем на выход Л5 и, наконец , на выход 6 элемента коммутации. На последнем шаге сигнал с выхода k6 снимаетс  и выдаетс  сигнал на резистор 78 и базу транзистора 79, после чего распределитель 76 приостанавливает свою работуо Если в процессе проведенной проверки оказалось, что провер ема  защита исправна, то на вход элемента «2 коммутации поступает положительный сигнал. Toi- да после того, как распределитель выполнит последний шаг в своей работе и выдаст положительный сигнал на базу транзистора 79, этот транзистор открываетс  и пропускает ток по цепи резистора 80 и светодиода 81, который , загора сь, указывает на то, что проверка закончена и защита исправна. Если же в процессе проверки исправности была вы влена неисправность, положительный сигнал с входа 43 элемента коммутации, как указывалось выше, снимаетс  и свётодиод 81 не загораетс . Диоды 77. вход щие в состав элемента k2 коммутации, предназначены дл  защиты полупроводниковых приборов , вход щих в состав элемента k2 от повреждений, св занных с перенапр жени ми , возникающими при обестомивании реле 75, а также реле 59 60 и 72, присоединенных к выходам At, и б элемента 42 коммутации. Первый вариант узла проверки исправности дифференциальной и диффе ренциально-фазной защиты (фиг„ k) работает так, как это описано выше, и предназначен дл  использовани  преимущественно совместно с вновь разрабатываемыми защитами, содержащими большое количество полупроводниковых элементов При этом вход компаратора 38 соединен с вспомогательным входом контролируемой защиты , на который выдаетс  сигнал, про порциональный сумме модулей токов плеч заидиты, вытекающему току или другой аналогичный сигнал, отличный от нул  при наличии токов нагрузки защищаемого объекта и равной нулю в режиме холостого хода защищаемого объекта и при отключенном защищаемо объекте. Второй вариант устройства дл  пр верки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты (фиг работает так, как это было описано выше, но в отличие of предыдущего варианта, содержит функциональный элемент 82, сигнал на выходе которо го отличен от нул  в том случае, если защищаемый объект обтекаетс  т ками нагрузки„ Предназначен второй вариант устройства дл  проверки исправности (фиг. 5) дл  использовани совместно с защитами, не содержащим выхода, с которого можно было бы сн ть сигнал, пропорциональный сумме модулей токов или другой, отличный от нул  при наличии .токов нагру ки защищаемого объекта и равный нул в режиме холостого хода защищаемого объекта и при отключенном защищаемо объекте. Из приведенного выше описани  ра ты схемы очевидно, что описанные уз лы проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты успешно реализуют предлагаемый способ проверки исправности диффере циальной защиты дл  случа  защиты с рем  и более плечами. Дл  защиты меющей два плеча (например, защита генератора, двигател , двухобмоточного трансформатора и ТоД,) схема элемента изменени  коэффициента преобразовани  может быть упрощена. Внешние короткие замыкани  целесообразно и в этом случае имитировать так, как это было описано применительно к защите автотрансформатора. Внутренние же короткие замыкани  можно имитировать, например, закорачива  цепь обратной св зи усилител  55 одного из плеч защиты или переключа  входные цепи с инвертирующего на неинвертирующий вход контактами реле 72. Структурна  схема предлагаемого устройства проверки при этом не мен етс  В предлагаемом устройстве автоматические , проверки исправности защиты в процессе эксплутаации сильно сокращают врем  обнаружени  многих неисправностей и повышают готовность защиты к выполнению своих функций за счет того, что своевременно вы вленные (и в последствии устраненные персоналом) неисправности уже не смогут привести к отказу в функционировании защиты в режимах внутреннего или внешнего короткого замыкани , а также в нормальном режиме работы „ Имеюща с  в схеМе защиты схемна , функциональна , информационна  и друга  избыточность облегчает процесс вы влени  неисправностей 5 так как повреждение какого-либо одного элемента (например, повреждение типа обрыв элемента 22 сравнени , повреждени  типа короткое замыкание элемента 36, 37, 33, 3 и т.д,) в нормальном режиме работы защищаемого объекта , как правило, не привод т к ложному действию защиты, Введение элемента изменени  коэффициента преобразовани  позвол ет обеспечить проверку исправности самого устройства защиты и ее токовых цепей после окончани  монтажных или наладочных работ даже при чрезвычайно малых (пор дка 5-10 от номинального) токов нагрузки, протекающих по защищаемому объекту. Это позвол ет не допустить ввода в эксплуатацию неисправной защиты, что дополнительно повышает ее надежность, так как большое количество отказов в функционировании дифференциальных защит, как известно, обусловлено ошибками обслуживающего персонала во врем  монтажа и наладки защит. Введение в состав устройства защиты компараторов 33 и 3, а также выделение цепи торможени  от гармони ческого фильтра 16 в отдельную цепь, мину  элемент временной пам ти Зб и ключ 37, обеспечивает более высокую селективность (поскольку интенсивност тормозного сигнала, например, от ком паратора 3 может быть прин та весьма большой и не зависит от режима ра боты защищаемого объекта) и надежность несрабатывани  защиты (поскольку по вл ютс  параллельные цепи, кажда  и которых может заблокировать действие защиты в случае необходимости). Теперь повреждение, например, элементо Зб и 37 не может привести к ложному действию защиты на трансформаторе, ра ботающем с перевозбуждением, так как защита в этом режиме блокируетс  по цепи элементов 16 и 33-В свою очередь повреждение элементов 1б и 33 не приведет к отказу защиты, например, в переходном режиме внешнего короткого замыкани , поскольку в этом режиме сигнал будет проходить по цепи элементов Зб и 37 о Снижаетс  количество входов элементов Зб временной пам ти что несколько повышает его надежность Введение предлагаемой схемной избыточности повышает надежность несрабатывани  защиты и увеличивает эффективность устройства проверки исправности ,так как уменьшает веро тность излишних действий защиты при сравнительно часто возникающих внешних коротких замыкани х. Надежность же срабатывани  защиты дополнительно повышаетс  за счет описанных ранее автоматических проверок исправности защиты в процессе эксплуатации Итак при сохранеии быстродействи  селективности и чувствительности npciтотипа предлагаемое устройство дл  дифференциально-фазной защиты обладает более высокой надежностью. Повышение надежности выражаетс  в уменьшении количества излишних и ложных действий защиты, а также отказов при внутренних коротких замыкани х. Способ проверки исправности дифференциально-фазной защиты полностью раскрываетс  на примере двух описанных узлов проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты. Имитаци  в соответствии с предлагаемым способом режимов внешних и внутренних коротких замыкании посредством увеличени  соотношени  преобразованных сигналов плеч защиты к первоначальным и увеличением соотношени  дифференциального сигнала к исходному соответственно позвол ет проверить исправность как самого устройства защйты, так и его токовых цепей в процессе эксплуатамии даже при весьма низких токах нагрузки, обтекающих защищаемый объект. Предлагаемый в способе проверки метод имитации внутреннего короткого замыкани  посредством скачкообразного увеличени  коэффициента преобразовани  дифференциального тока позвол ет расширить область применени  способа, например , на класс дифференциально-фазных защит объектов с трем  и большим количеством плеч защиты при наличии переменных потоков мощности (наприf ep , на защиты автотрансформаторов с трем  сторонами), где прототип не мог быть примен1ен. Таким образом, способ проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты позвол ет вы вить большее количество неисправностей и применим к более широкому классу контролируемых объектов, чем прототип, т,е, имеет по сравнению с прототипом более широкие функциональные возможности. Применение предлагаемого способа повышает надежность контролируемых защит по сравнению с применением способа-прототипа, Варианты узлов проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты реализуют предлагаемый способ проверки исправности. По сравнению с прототипом они позвоп ют автоматически провер ть исправность и правильность сборки токовых цепей защиты сразу же после оконча и  монтажа и наладки при низкой начальной нагрузке защищаемого объекта , Это;.может оказатьс  чрезвычайно полезным, например, применительно к защите автотрансформаторов, становленных на подстанци х, где ет возможности произвольно набиать нагрузку на введенный в эксплутацию трансформатор и провер ть исравность защиты при ггротекании по ей реальных токов нагрузки. Часто ываеУ даже невозможно сн ть векторую диаграмму токов из-за их сьма 311 низкой величины В результате ошибки допущенные персоналом при монтаже и наладке, не вы вл ютс  воврем  и при вод т при последующем наборе нагрузк ИЛИ внешних коротких замыкани х к ложным или излишним срабатывани м за щиты и отключени м защищаемого объекта . Использование вариантов узлов про верки исправности позвол ет быстро (за 1-2 с) и без труда проверить исправность токових цепей, самой защиты , аТакже правильность сборки этих цепей при малых токах нагрузки защищаемого об-ьекта, что обеспечивает вы вление большого количества неисправностей , возникших в частности по вине обслуживающего персонала и свое временное их устранение. Таким образом, варианты узлов про верки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты позвол ют вы вить большее количество неисправностей и применимы не только дл  контрол  отдельных блоков самого устройства, защиты, но и дл  проверки исправности токовых цепей, т«е, имеют более широкие функциональ ные возможности по сравнению с прототипом . Применение предлагаемых устройств повышает надежность контролируемых защит по сравнению с при менением прототипа. Это, в свою очередь, выразитс  в уменьшении коли чества излишних и ложных действий защиты, а также отказов, при внутренних коротких замыкани хо Формула изобретени  1 Способ проверки исправности ди ференциально-фазной защиты, основанный на воздействии на защиту сигнала , снимаемого с защищаемого объекта и сравнении ожидаемой и реальной реакций защиты, а также блокировки на врем  проверки цепи выходного отключающего сигнала защиты, отли чающий с  тем, что, с целью расширени  его функциональных возмож ностей путем использовани  его в диф ференциальных защитах и защитах с тр м  и более плечами на объектах с дву м  и более питающими сторонами, при имитации внутреннего повреждени  уве личивают подаваемый на защиту сигнал пропорциональный дифференциальному току, до гознл тока срабатывани  ис 6 равнои и правильно настроенной заиты , при имитации внешних коротких амыканий увеличивают подаваемый на ащиту дифференциальный ток всоотетствии с током срабатывани  каждого участка тормозной характеристики справной и правильно настроенной заиты , формируютсигнал ожидаемой реакции защиты, равный единице приимитации внутреннего повреждени  и равный нулю при имитации внешнего повреждени , в случае совпадени  си|- . налов ожидаемой и реальной реакций защиты фиксируют исправность защиты 2 о Устройство дл  дифференциально-фазной защиты электроустановки с регул тором напр жени , содержащее трансформаторы тока, установпенные по концам защищаемого объекта, с присоединенным элементом преобразовани  входных величин, элемент торможени  в установившемс  режиме, к которому по цепи дифференциального тока присоединены преобразователь дифференциального тока, элемент торможени  в переходном режиме, гармонический фильтр, а к выходу элемента торможени  в установившемс  режиме присоединен через дифференцирующий элемент первый элемент временной пам ти, первый ключ: и элемент сравнени , выход преобразовател  дифференциального тока через дифференцирующий элемент,второй элемент временной пам ти, второй ключ, временной элемент присоединен к элементу сравнени  и непосредственно к второму ключу, выход элемента торможени  в переходном режиме присоединен к первому элементу временной пам ти и к элементу сравнени , первый ключ по цепи управлени  присоединен к выходу элемента торможени  а установившемс  режиме, временной элемент выполнен в виде элемента пам ти величины предшествующего режима, а выход преобразовател  дифференциального тока соединен с входом элемента сравнени , элемент И, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности защиты путем обеспечени  возможности самопроверки исправности цепей и элементов защиты в процессе эксплуатации, в него введены узел проверки исправности дифференциальной и дифференциально-фазной защиты, два компаратора, элемент ЗАПРЕТ и выходной орган причем вход первого компаратора присоединен к выходу гармонического 11)ильтра , а выход - к входу элемента сравнени  , вход второго компаратора при ,соединен к выходу элемента сравнени , а выход - к основному входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого присоединен к входу выходного органа, основные входы узла проверки присоединены к выходам элемента преобразовани  входных величин, основные выХоды узла пр верки- присоединены к входам элемента торможени  в установившемс  режиме, к выходу которого присоединен первый вспомогательный вход узла проверки, второй вспомогательный вход которого присоединен к выходу второго компаратора , а оба вспомогательных выхода узла проверки присоединены к запрещающим входам элемента ЗАПРЕТ . 3 Узел проверки испра.вности дифференциально-фазной защиты, содержащий блок сравнени  сигналов и двустабильный триггерный элемент, эле-. мент, отличающийс  тем, что, с целью расширени  ее функциональных возможностей путем обеспечени  возможности проверки правильности сборки и исправности токовых цепей в процессе эксплуатации, в него введены компаратор, элемент запуска провер-ки, элемент И, элемент коммутации и элемент изменени  коэффициента преобразовани , причем основные входы и выходы элемента изменени  коэффициента преобразовани   вл ютс  соответственно основными входами и выходами узла контрол  исправности защиты, вход компаратора  вл етс  первым вспомогательным входом узла проверки исправности защиты выход компаратора присоединен к входу элемента И, к второму входу которого присоединен выход элемента запуска проверки, основные выходы элемента коммутации соединены с одним входом элемента сравнени  сигналов, второй вход которого  вл етс  вторым вспомогательным входом узла проверки исправности, первый выход двустабильного триггерного элемента соедипен с вспомогательным входом элемента коммутации. t Узел по п. 3, отличаю-, щ и и с   тем, что, с целью расширени  его функциональных возможностей путем обеспечени  - возможности проверки защиты, не имеющей элемента торможени  в установившемс  режиме, на выходе которого сигнал пропорционален нагрузке защищаемого объекта, в него введен функциональный элемент, входы которого присоединены к входам узла проверки исправности, а выход соединен с входом компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.F Ando, Н Ohta, Т Onra/Uapanj Protection relays wl th automaticsupervision and Inspection. Сборник материалов International conference on Developmets in Power System protection. 11-13 March 1975. institution of Electrical Engineers Savoy Place London WC-2, c. 392-398.
2. 2.Патент Японии N 52-2«215, КЛ. 58 D 13, КЛ. H 02 H 3/28, 1377. 3 свидетельство СССР N 5«3079, КЛ, H 02 H 3/28, 1980. k. Авторское свидетельство СССР tf 326985, КЛ, H 02 H 3/28, 1978. 5.Авторское свидетельство СССР Vf , КЛ. H 01 H 69/01, 1979. 6.Авторское свидетельство СССР fP б57б 6, кп. Н 01 Н 69/01, 1980.

   ffff ff/fr/r f&yfAfyf

   фт.

   2W./ Ч HfF

   r-iw

   9fri

   47 44 ffffftJ

   .

   49

   ff/

   t, /fff fftfg/fff

   /

   Т

   ffm iyf/7fff Jffiyy/77 f

   ff jrffAreyffff OWfff

   - jaiyv 6/

   f.s