SU1141491A1 - Устройство дл токовой защиты с зависимой выдержкой времени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключены к входам преобразователей ток-напр жение , выходы последних через комбинированный фильтр подключены к входу выпр мител , к выходу которого подключен конденсатор, блок токовой отсечки, выход которого подключен к первому входу выходного блока, и функциональный преобразователь , выход которого через интегратор подключен к входу порогового элемента, выход порогового элемента -, к второму входу выходного блока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности в работе путем увеличени  быстродействи  устройства при срабатывании и возврате, к выходу выпр мител  подключены входы вновь введенных первого и второго блоков подавлени  пульсаций, перйый и второй выходы первого блока подавлени  пульсаций подключены к первому и второму входам блока токовой отсечки, в каждом из блоков подавлени  пульсаций вход и первый выход объединены с первым полюсом конденсатора, i второй полюс которого через резистор под (Л ключен к подвижному контакту переменного резистора, первый вывод послднего подключен к заземленной шинке устройства, а второй -  вл етс  вторым выходом блока подавлени  пульсаций.

Description

со

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано дл  максимальной токовой защиты с зависимыми врем -токовыми характеристиками обрабатывани .

Известны устройства дл  токовой защиты, выполненные с применением электромеханических элементов на основе индукционного принципа 1.

К недостаткам этих индукционных реле относ тс  сложность J инeмaтичecкoй схемы, затрудн ющей как изготовление реле, так и его эксплуатацию, большое потребление энергии от источников тока, невысока  точность и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  защиты от сверхтоков и перегрузок, содержащее преобразователи ток-напр жение , совмещенный фильтр, формирователь модул , функциональный преобразователь, интегратор, детектор уровн , блок отсечки и выходной блок 2.

Недостатком известного- устройства  вл етс  то, что быстродействие срабатывани  при больших кратност х тока ограничено относительно большой посто нной времени блока формировани  модул  (содержащего выпр митель и фильтр) Кроме того, возврат осуществл етс  с выдержкой времени, завис щей от послеаварийного тока защищаемого объекта, что не всегда допустимо, особенно при совместной работе данного устройства и устройства АПВ. К недостаткам относитс  также то, что нет достаточно точной результирующей врем токовой характеристики.

Цель изобретени  - повыщение надежности в работе путем увеличени  быстродействи  устройства при срабатывании и возврате.

Поставленна  цель достигаетс , тем, что в устройство дл  токовой защиты с завиСИМОЙ выдержкой времени, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключены к входам преобразователей ток-напр жение, выходы последних через комбинированный фильтр подключены к входу выпр мител , к выходу которого подключен конденсатор, блок токовой отсечки, выход которого подключен к первому входу выходного блока, и функциональный преобразователь, выход которого через интегратор подключен к входу порогового элемента, а выход порогового элемента-к второму входу выходного блока, к выходу выпр мител  подключены входы вновь введенных первого и второго блоков подавлени  пульсаций, первый и второй выходы первого блока подавлени  пульсаций подключены к первому и второму входам блока токовой отсечки, в каждом из блоков подавлени  пульсаций вход и первый

выход объединены с первым полюсом конденсатора , второй полюс которого через резистор подключен к подвижному контакту переменного резистора, первый вывод последнего подключен к заземленной шинке устройства, а второй -  вл етс  вторым выходом блока подавлени  пульсаций.

На чертеже приведена упрощенна  принципиальна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит преобразователи 1-3, ток-напр жение, на выходе промежуточных трансформаторов 4-6 тока которых параллельно нагрузочным резисторам 7-9 включены усилители напр жени , выполненные на операционных усилител х 10-12. Выходы преобразователей подключены через комбинированный фильтр 13, содержащий фильтр симметричных составл ющих и частотный фильтр, к входу выпр мител  14, выход которого заземлен через сглаживающий конденсатор 15 и подключен к входам первого и второго блоков 16 и 17 подавлени  пульсаций. Кажда  схема подавлени  пульсаций содержит последовательную цепочку из конденсатора 18 и резистора 19, первый конец которого  вл етс  одновременно входом и выходом схемы подавлени  пульсации, а второй конец подключен к подвижному контакту переменного резистора 20, первый контакт которого заземлен, а второй контакт  вл етс  вторым выходом схемы подавлени  пульсаций. Выходы схемы 16 подавлени  пульсаций подключены к входам функционального преобразовател  21, выполненного на операционных усилител х 22 и 23. Входы операционного усилител  22, охваченного обратной св зью через переменный резистор 24,  вл ютс  входами функционального преобразовател , к инвертирующему входу операционного усилител  22 через переменный резистор 25 дополнительно подано регулирующее напр жение, выход операционного усилител  22 подключен к инвертирующему входу операционного усилител  23, инвертирующий вход которого заземлен, а выходы обоих операционных усилителей 22 и 23 через переменные резисторы 26 и 27 соответственно подключены к входам сумматора 28, выход которого  вл етс  выходом функционального преобразовател  21.

Сумматор 28 содержит резисторы 29 и 30, первые зажимы которых  вл ютс  входами сумматора, а вторые зажимы подключены к первому зажиму резистора 31, второй зажим которого заземлен, а первый зажим резистора 31  вл етс  выходом сумматора. Выход функционального преобразовател  21 подключен через интегратор 32, выполненный на операционном усилителе 33, охваченном конденсатором 34 обратной св зи, к входу порогового элемента 35, выполненного на операционном усилителе 36. Выход порогового элемента соединен с первым входом выходного блока 37, выполненного на операционном усилителе 38. Выходы схемы 17 подавлени  пульсаций подключены к входам блока 39 токовой отсечки, содержащего операционный усилитель 40, охваченный резистором обратной св зи, и операционный усилитель 41. К инвертирующему входу усилител  40,  вл ющемус  входом токовой отсечки, через переменный резистор 42 дополнительно подано регулирующее напр жение, выход усилител  40 подключен к инвертирующему входу операционного усилител  41, неинвертирующий вход которого заземлен, а выход усилител  41  вл етс  выходом блока 39 токовой отсечки. Выход блока 39 токовой отсечки подключен к второму входу выходного блока 37. Устройство работает следующим образом . При обтекании током входов промежуточных трансформаторов 4-6 тока преобразователей 1-3 ток-напр жение на нагрузочных резисторах 7-9 возникает напр жение, пропорциональное соответствующему току. Эти напр жени  усиливаютс  операционными усилител ми 10-12 и поступают на комбинированный фильтр 13, содержащий фильтр симметричных составл ющих и фильтр основной частоты , благодар  чему на выходе комбинированного фильтра 13 получаетс  однофазное напр жение аеременного тока, пропорциональное основной составл ющей тока положительной последовательности. Выходное напр жение фильтра 13 выпр мл етс  выпр мителем 14 и сглаживаетс  конденсатором 15. Полученное напр жение отрицательной пол рности на незаземленномзажимеконденсатора 15 поступает через блок 17 подавлени  пульсаций на вход операционного усилител  40 блока 39 токовой отсечки, где суммируетс  с напр жением установки отсечки , а также поступает через блок 16 на вход операционного усилител  22 функционального преобразовател  21 элемента с выдержкой времени, где суммируетс  е напр жением уставки элемента с выдержкой времени. При значении тока, меньшем тока срабатывани  элемента с выдержкой времени (т.е. при отсутствии сверхтоков), напр жение на зажимах конденсатора 15 меньще по величине, чем напр жение уставок любого токового элемента защиты. Выходное напр жение операционного усилител  22 отрицательно и операционный усилитель 23 насыщен в отрицательную область своей характеристики, в результате чего на выходе функционального преобразовател  21 имеетс  некоторое отрицательное напр жение . При отрицательном входном сигнале интегратор 32 имеет нулевое выходное напр жение в результате наличи  диода, заземл ющего инвертирующий вход операционного усилител  33. При этом пороговый элемент 35 имеет положительное выходное напр жение, так как операционный усилитель 36 насыщен в положительную область своей характеристики. Кроме того, на выходе операционного усилител  40 блока 39 токовой отсечки имеетс  некоторое отрицательное напр жение, в результате чего операционный усилитель 41 насыщен в положительную область, и выходное напр жение блока 39 токовой отсечки положительно. При положительных входных сигналах на входах выходного блока 37. операционный усилитель 38 насыщен в отрицательную область, т. е. выходной блок выдает сигнал несрабатывани  отрицательной пол рности . При значении тока, большем тока срабатывани  токовой отсечки, отрицательное напр жение ив зажимах конденсатора 15, пропорциональное входному току, преодолевает значение уставки элемента с выдержкой времени. При этом выходное напр жение операционного усилител  22 принимает некоторое положительное значение , операционный усилитель 23 насыщаетс  в положительную область и выходное напр жение функционального преобразовател  21, результирующее из суммы выходных нaпp жe ий операционных усилителей 22 и 23, положительно. При этом конденсатор 34 интегратора 32 линейно зар жаетс  и выходное напр жение интегратора увеличиваетс  линейно 30 времени с наклоном, завис щим от посто нной времени цепи зар да и от значени  входного напр жени . Когда положительное выходное напр жение интегратора достигает значени  УЗ уставки порогового элемента 35, операционный усилитель 36 насыщаетс  в отрицательную область, в результате чего на выходной блок 37 поступает отрицательный сигнал и последний- выдает сигнал положительной пол рности, свидетельствующий о срабатывании устройства. При токе, большем тока срабатывани  отсечки, напр жение на зажимах сглаживающего конденсатора 15 превышает уставку токовой отсечки, в результате чего на выходе операционного усилител  40 возникает некоторое положительное напр жение. Операционный усилитель 41 насыщаетс  в отрицательную область и на выходе блока 39 отсечки возникает отрицательное напр жение, в результате чего выходной блок 37 выдает положительный сигнал срабатывани . Так как описанный процесс происходит мгновенно , врем  срабатывани  токовой отсечки практически зависит только от времени за

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключены к входам преобразователей ток-напряженйе, выходы последних через комбинированный фильтр подключены к входу выпрямителя, к выходу которого подключен конденсатор, блок токовой отсечки, выход которого подключен к первому входу выходного блока, и функциональный преобразователь, выход которого через интегратор подключен к входу порогового элемента, выход порогового элемента —. к второму входу выходного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем увеличения быстродействия устройства при срабатывании и возврате, к выходу выпрямителя подключены входы вновь введенных первого и второго блоков подавления пульсаций, первый и второй выходы первого блока подавления пульсаций подключены к первому и второму входам блока токовой отсечки, в каждом из блоков подавления пульсаций вход и первый выход объединены с первым полюсом конденсатора, g второй полюс которого через резистор подключен к подвижному контакту переменного резистора, первый вывод послднего подключен к заземленной шинке устройства, а второй — является вторым выходом блока подавления пульсаций.