SU1125670A1 - Устройство дл контрол исправности быстродействующей защиты сети переменного тока - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее узел имитации аварийной ситуации, св занный с входом блока релейной защиты, выход которого подключен к одному из входов узла вычитани , а его выход соединен с входом исполнительного органа, о .т ли ч а ю щ е е с   тем,- что, с целью повышени  надежности контрол , в него дополнительно введены дифференцирующий элемент, два пусковых органа и элемент И-НЕ, входы которого подключены к выходам пусковых органов,.вход первого пускового органа соединен с выходом блока релейной защиты непосредственно, а вход второго - через дифференцирующий элемент, выход элемента И-НЕ соединен с входом узла имитации аварийной ситуации, а выход последнегго соединен с входом блока релейной защиты и с вторым входом узла вычитани . ; W ю сд а i о

Description

Изобретение относитс  к автома тике энергосистем и может быть использовано дл  непрерывного контрол  защит энергетических систем (ЗЭС) переменного тока.

Наблюдающийс  в насто щее врем  рост мощностей ЗЭС привел к увеличению токов короткого замыкани  (к.з.), которые вызывают недопустимое электродинамическое и термическое воздействие на электрическую сеть и аппараты. Большинство элементов сети не рассчитано на воздействие токов такоИ величины, С целью предотвращени  аварий при к.з. используютс  быстродействующие релейные защиты, функционирование которых основано на прогнозировании амплитуды нарастающего тока к.з. При работе защиты с токоограничивающим выключателем, собственное врем  срабатывани  которого составл ет не более 1-2 мс существенно (в 3-4 раза) ограничиваетс  амплитуда тока возникшего к.з. Выключатель и защита устанавливаютс , например, в фидерах, соедин ющих параллельно работающие генераторы энергосистемы. Это предъ вл ет особо жесткие требовани  к надежности защиты, отказ в работе которой может привести к ложной работе, {а следовательно, к отключению потребителей от главной энергетической установки. Несрабатывание приводит к разрушению энергосистемы при коротких замыкани х. Дл  повышени  надежности работы защиты необходимо осуществл ть контроль ее работоспособности . Это особенно необходимо дл  рассматриваемого типа защит, от правильного функционировани  которых во многом зависит надежность работы всей энергосистемы .

Известно устройство дл  контрол  работоспособности релейной защиты, содержащее подключенный .к входу блока релейной защиты блок управлени , выходной элемент И, элемент НЕ и блок пам ти, подключенный к входам элемента И, входы элемента НЕ и элемента пам ти объединены и подключены к выходу блока релейной защиты,, а выход элемента пам ти подключен также к входу блока управлени .

При повреждении электроустановки срабатывает блок релейной защиты, и сигнал подаетс  одновременно на блок пам ти и элемент НЕ. С выхода блока пам ти сигнал поступает на выходной элемент И и на элемент питани  защиты со стороны входа. При этом блок релейной защиты воз- вращаетс  в исходное состо ние и на выходе элемента НЕ по вл етс  сигнал, который подаетс  на выход-.

ной элемент И. Последний срабатывает , так как на его входах наход тс  оба сигнала, и выдает сигнал на отключение, поврежденной установ.т ки. При повреждении самого блока релейной защиты он срабатывает и не возвращаетс  в исходное состо ние при срабатывании элемента, поэтому сигнал с элемента НЕ не подаетс  на выходной элемент И, и сигнал на отключение электроустановки отсутствует l.

Недос.татком устройства  вл етс  существенна  задержка на срабатывание и отключение -электроустановки вследствие наличи  контрол  работоспособности блока релейной защиты.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  блока релейной защиты, содержащее узел имитации аварийной ситуации, подсоединенный через ключ коммутатора к защищаемому объекту и блоку релейной защиты. Выход блока релейной защиты подключен к первому входу узла вычитани  через последовательно соединенные второй ключ коммутатора и фильтр нижних частот. Второй вход узла вычитани  подключен к выходу блока релейной защиты непосредственно. Выход узла вычитани  соединен с исполнительным органом , обладающим выдержкой времени на срабатывание.

Коммутатор, управл   работой ключей, синхронно и синфазно, замыкает их на короткие промежутки времени , по длительности меньшие, чем требуемое быстродействие защиты, и подает в цепь защищаемого объекта и шyльcы тока от узла имитации аварийной ситуации. Блок релейной защиты при замыкании первого ключа формирует последовательность выходных сигналов, поступающих через узел вычитани  на вход исполнительного органа, но не привод щих к срабатыванию последнего из-за наличи  выдержки времени. Кроме того, сигнал с блока релейной защиты через второй ключ поступает на вход фильтра низних частот, где выдел етс  посто нна  составл юща , под действием которой исполнительный орган не отключает защищаемый объект от питающей сети. В случае потери работоспособности блока релейной защиты импульсные сигналы на ее выходе исчезают и исполнительный орган отключает объект защиты. При возникновении к.з. сигнал на выходе блока релейной защиты носит характер ступенчатой функции, а не непоследовательности импульсов. Сигналы с выхода блока релейной защиты и фильтра нижних частот подаютс  на узел вычитани , в результате чего исполнительный орган отключает объект 2J. Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченна  область применени , обусловленна  тем, что при использовании его в сильноточных цеп х необходимо увеличение мощности устройств питани  и коммутации . Кроме того, подача наложенны мощных сигналов проверки приводит к недопустимому дл  автономной энергосистемы увеличению гармонического состава питающего напр жени  .Существенным недостатком устрой ства также  вл етс  низкое быстродействие блока релейной защиты, вследствие того, что несрабатывание защиты приее проверке обеспечивае с  наличием элемента выдержки времени в выходном органе. Цель изобретени  - повышение на дежности и быстродействи  устройст ва контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  исправности быстродействующей защиты сети переменного тока. Содержащее узел имитации аварийной ситуации , св занный с входом блока релейной защиты, выход которого под ключен к одному из входов узла вычитани , а его выход соединен с входом исполнительного органа, до полнительно введены дифференцирующий элемент, два пусковых органа и элемент И-НЕ, входы которого подключены к выходам пусковых орга нов, вход первого пускового органа соединен -с выходом блока релейной защиты непосредственно, а вход второго - через дифференцирующий рлемент, выход элемента И-НЕ соеди нен с входом узла имитации аварийной ситуации, а выход последнего qo динен -С входом блока релейной защиты и с вторим узла вычитани . На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диафрагмы его работы. Устройство содержит узел 1 вычитани , подключенный к выходу блока 2 релейной защиты. Вход блока 2 релейной защиты соединен с входом пусковых органов 3 и 4. Выход пускового органа 4 соединен через дифференцирующий элемент 5 с входом элемента И-НЕ 6, к второму входу которого подключен выход пускового органа 3. Выход элемента И-НЕ 6 через узел 7 имитации аварийной ситуации соединен с входом узла 1 вычитани  и входом блока 2 релейной защиты. Выход узла 1 вычитани  подключен к входу выходного органа 8. Рассматриваемые защиты реагируют на скорость нарастани  тока по значени м его производных, которые однозначно св заны с током. Отстойка от ложной работы защиты при неаварийном отключении потребителей, когда скорость, изменени  (спада) ,тока может вызвать ложное срабатывание защиты,достигаете  использованием логического блока сравнени . Он осуществл ет передачу сигнала, пропорционального производной тока, на реагирующий орган только в случае совпадени  ее. пол рности с пол рностью контролируемого тока. Такое совпадение пол рностей наблюдаетс  при нарастании мгновенных значений тока. После прохйждени  максимума пол рности тока и его. производных различны, логический блок сравнени  при этом запрещает прохождение сигнал а н.а реагирующий орган, т.е. блокирует защиту. Часть времени от момента прохождени  током максимального значени  до изменени  направлени  (переход через нуль) используетс  дл  проверки защиты.. Устройство работает следующим образом. При .наличии в защищаемом фидере тока с блока релейной защиты на. пусковой орган 3 и через пусковой орган 4 на дифференцирукжций элемент Бпередаетс  сигнал, пропорциональный величине тока фидера и его производной. Пусковые органы 3 и 4 формируют.напр жение, пол рность которого совпадает с пол рностью подаваемого на его вход сигнала. С выхода пусковых органов 3 и 4 сигналы подаютс  на входы элемента И-НЕ 6. При несовпадении этих сигналов формируетс  сигнал на запуск узла 7 имитации аварийной ситуации. При йсправности всех элементов блока 2 релейной защиты на оба входа элемента 1 вычитани  подаютс  синфазные сигналы,, которы.е не привод т к срабатыванию исполнительного органа. При возникновении истинного аварийного режима в защищаемом объекте на выходе блока 2 релейной защиты по вл етс  сигнал, который поступает на узел вычитани  и отключает защищаемый фидер. Блок 2 релейной защиты имеет два выхода и один вход. Первый выход служит дл  передачи информации о срабатывании блока 2 релейной защиты , что может происходить при возникновении аварии в защищаемой энергосистеме , а также от действи  тестовых (проверочных) сигналов. Последние поступают на вход блока 2 релейной защиты. Второй выход блока 2 релейной защиты необходим дл  вы.-д вода информации о величине тока, проход щего через фидер, где установлена релейна  защита. Сигнал, пропорциональный току фидера, поступ

пает в пусковой орган 4 и пусковой орган 3. Состо ние элемента И-НЕ, по сути  вл ющегос  узлом со.впадени  пол рностей тока и его производной, задает работу узла 7 имитации аварийной ситуации. При логическом нуле тестовые воздействи  не подаютс , а при единице тестируетс  блок 2 релейной защиты сигналом пр моугольной формы. Если защита исправна, происходит ее срабатывание, однако узел 1 вычитани  не позвол ет проходить сигналу с ее первого выхода на выходной орган, поскольку тестирующий и ответный сигналы от защиты компенсируютс  (вычитаютс ) в блоке 1.

Гвдг нормального

Срабатывание защиты при аварии в. энергосистеме не влечет отказа в patботе , поскольку.в интервал возможного срабатывани  от тока к.з., когда ток нарастает и его производна  имеет одинаковую пол рность с током, тестовые воздействи  не подаютс , а поэтому узел вычитани  не преп тствует прохождению сигнала с первого выхода блока релейной защиты

Таким образом, предлагаемое устройство существенно повышает надежность релейной защиты за счет проведени  непрерывного контрол  без выведени  элементов релейной защиты из работы.

/Ток К.З.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее узел имитации аварийной ситуации, связанный с входом блока релейной защиты, выход которого подключен к одному из входов узла вычитания, а его выход соединен с входом исполнительного органа, от ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него дополнительно введены дифференцирующий элемент, два пусковых органа и элемент И-НЕ, входы которого подключены к выходам пусковых органов,.вход первого пускового органа соединен с выходом блока релейной защиты непосредственно, а вход второго - через дифферен-’ пирующий элемент, выход элемента И-НЕ соединен с входом узла имитации аварийной ситуации, а выход последнегго соединен с входом блока релейной защиты и с вторым входом узла вычитания.