SU1427465A1

SU1427465A1 - Блок управлени дл устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки

Info

Publication number: SU1427465A1
Application number: SU864131636A
Authority: SU
Inventors: Леонид Викентьевич Багинский; Владимир Евлампиевич Глазырин; Сергей Иванович Исаев; Александр Николаевич Макеев
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1988-09-30

Abstract

Изобретение относитс к релейной зайште и может быть использовано дл запрета управлени углом блокировки в устройствах дифференциально- фазной защиты электроустановок. Цель изобретени - повышение устойчивости функционировани . В переходном режиме внутреннего КЗ резко увеличиваетс сигн ал на входе формировател импульса 1, пропорциональный сумме токов плеч, и при превышении его порога на первом входе элемента ИЛИ 2 по вл етс импульс, а на втором входе - сигнал модул дифференциального U WzbtHO-C i X3 Bjtog модуле дифуер Чи,ши s,odnp«aeiin надд/а gusptpiptHUUoMt HOio meat тока. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 2 поступает на формирователь импульса 3 первого периода переходного процесса , который ограничивает сигнал длительностью с 4 мс и вьщает его иа первый вход вы вител 5 признака идентификации режима, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формировател импульса 4, по вл ющийс в результате превышени его порога сигналом на входе, пропорциональным производной модул дифференциального тока. При совпадении во времени сигналов на обоих входах вы вител 5 признака идентификации режима в первом периоде переходного .процесса на выходе формирх етс сигнал логического нул , зг- выходе расширител импульса 6 по вл етс сигнал,.поступающий на транзисторный кгаоч, ,кото- рьй при зтом открываетс . При внешних КЗ сигнал на первом входе вы вител 5 признака идентификации режима в первом периоде переходного процесса по вл етс сразу и ограничен 4 мс, а на втором входе - не ранее 5 мс. В результате импульсы не совпадают по времени в течение всего переходного процесса, поэтому транзисторный ключ закрыт. 2 ил. i (Л

Description

Изобретение относитс к релейной защите и может быть -использовано дл запрета управлени углом блокировки в устройствах дифференциально- фазной защиты электроустановок, в Частности сборных .шин, ошиновок, реакторов , генераторов, синхронных компенсаторов и высоковольтных электродвигателей .

Целью изобретени вл етс повышение устойчивости функционировани блока управлени .

На фиг, 1 изображена структурна схема блока управлени ; на фиг, 2 - эпюры, по сн ющие работу блока при внутреннем (а) и внешнем (б) КЗ,

Блок управлени (фиг,1) содержит первый формирователь импульсов 1, вход которого вл етс входом блока, тогический элемент ИЛИ 2, первый {вход которого соединен с выходом первого формировател импульсов 1, а второй вход вл етс входом модул дифференциального тока блока, форми- рователь 3 импульса первого периода переходного процесса (ПП), вход кото рого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 2, второй формирователь 4 импульсов, вход которого вл етс входом производной модул дифференциального тока блока, вы витель 5 признака идентификации режима, первый вход которого соединен с выходом формировател 3 импульса первого пе- риода 1Ш,а второй - с выходом второго формировател 4 импульсов, расширитель 6 импульсов, вход которого соединен с выходом вы вител 5 признака идентификации режима, и электронный ключ 7, управл ющий вход которого подключен к выходу расширител 6 импульса , а выход вл етс выходом блока.

Формирователи 1 и 4 импульсов 11редставл ют собой пороговые элементы и могут быть в.ыполнены по известной схеме на транзисторах п-р-п-ти- па, работающих в ключевом режиме, 13лок 1 предназначен дл преобразова- ии отрицательного аналогового сигнала , пропорционального сумме модулей

токов плеч ik (фиг,2), где J число плеч защиты. При превышении

заданного порога входным сигналом на выходе бдрка 1 .Формируетс положительный-цифровой сигнал. Аналогично работает блок 4, только его вход в

0

5

0 5 0 5 0

5 Q

5

л етс входом производ1|ой модул дифференциального тока - lid) (фиг,2), вз того со знаком минус.

Логический элемент ИЛИ 2 выполнен, как показано на фиг, , на двух диодах .

Формирователь 3 импульса первого периода ПП может быть выполнен на транзисторе п-р-п-типа и КС-цепи,Пос- то нна времени НС-цепи выбt)aнa таким образом, чтобы врем нарастани напр жени на конденсаторе до величины, соответствующей порогу открыти транзистора , составл ло % 4 мс. Посто нна времени разр да КС-цепи при открытом транзисторе составл ет около 200 мс,

Вы витель 5 признака идентифика- ции режима может быть выполнен на цифровых интегральных микросхемах с логическими элементами И-НЕ (фиг,1). При совпадении импульсов, соответствующих логическим единицам на входах элемента 5, на выходе его формируетс сигнал логического нул на врем совпадени ,

Расширитель импульсов 6 может быть выполнен с исполЪзованием цифровых интегральных микросхем с логическими элементами И-НЕ и диодно-емкост- ной цепи (фиг.О,

Электроннб1й ключ 7 выполнен на п-р-п-транзисторе,

Блок управлени работает следующим образом,

В нормальном режиме аналоговый сигнал на входе формировател 1 импульса не превьшает его порога, так же отстроен по входу от периодического тока небаланса формирователь импульса 2, поэтЪму на их выходах сигналы отсутствуют и блок управлени в этом режиме не работает,

В переходном режиме внутреннего КЗ со сдвинутыми по фазе токами или КЗ, сопровождающегос вытекающими токами нагрузки, сигнал на входе формировател 1 мпупъса резко увеличиваетс , так как пропорционален сумме

модулей токов плеч Z ik (фиг,2а)

к.

И превьшгает его порог, поэтому на выходе формируетс положительный импульс и tHx дпительностью не менее 4 мс и подаетс на первый вход элемента ИЛИ 2. В это же врем по вившийс си1;; нал модул дифференциального тока I id ( подаетс на второй вход элемента ИЛИ 2. На выходе ИЛИ 2 по вл етс наибольший из этих сигналов или один из них. Сигнал с выхода элементов ИЛИ 2 подаетс на формирователь 3 импульса первого периода ПП, который формирует сигнал Uj(,,j , , ограничивает входной сигнал длительвичной цепи. В результате импульсы UjuXj и и ух4 совпадают по времени (фиг.26) в течение всего ПП, поэтому транзисторный ключ 7 закрыт. При, внутренних КЗ с односторонним питанием сигнал на входе формировател I импульса может оказатьс недостаточным дл быстрого превышени

ностью 4 мс после зар да конденса-10 его порога, поэтому входным сигналом тора и открыти транзистора и вьздает дл блока управлени в этом режиме . его на первый вход вы вител 5 приз- будет сигнал {id) на входе элемента

ИЛИ 2, В дальнейшем устройство срабатывает так же, как при внутреннем

нака идентификации режима. В то же врем по вившийс сигнал,пропорциональный производной модул дифферен- 15 КЗ с двухсторонним питанием или КЗ,

циального тока - jidj (фиг.2а), превьппает порог формировател 4 импульса , на его выходе формируетс

сигнал Ujy (фиг.2а) и подаетс на второй вход вы вител 5 признака идентификации режима.

Сигналы и совпадают в первом периоде ПП по времени; и на выходе вы вител 5 признака

сопровождающемс сквозными токами нагрузки.

Таким образом, предложеина в блоке управлени реализаци признака 20 идентификации режима в первом периоде Ш1 позвол ет исключить значительную задержку в срабатывании устройст дифференциально-фазных защит при вне запных внутренних КЗ со сдвинутыми

идентификации режима формируетс сиг- ° КЗ, сопровождаюнал логического нул на врем совпадени .

Ранее зар женный конденсатор расщихс сквозными токами нагрузки (врем идентификации режима составл ет 3-4 мс), а также исключить ложную идентификацию ре.жима блоков упширител 6 импульса мгновенно разр жаетс через диод и на выходе рас- 30 равлени при внутретаих КЗ со зна- ширител 6 по вл етс сигнал логичес- читальным сдвигом по фазе токов и кой единицы. Но так как зар д ковден- сопровождающихс вытекающим то- сатора происходит медленно, то на вы- ком нагрузки в последующих .периодах ходе блока 6 формируетс расширенный ™, и повысить устойчивость фушсцио- сигнал Uw.4(6 Выходной сигнал расши- 35 нировани при. КЗ. рител 6 импулйса . подаетс I,

на транзисторный ключ, который при этом открываетс .

При внешних КЗ со значительным насьш1ением ТТ одного плеча защиты сигнал в первом периоде ПП по вл етс не сразу Так как магнитный поток в ТТ не может изменитьс мгновенно, то.дл насыщени сердечника требуетс врем , которое в самых т желых случа х не менее 5 мс. Однако сигнал U|,MV по вл етс

40

45

Формул: изобретени

Блок управлени дл устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки , содержащий первый формирователь импульсов, вы витель признака идентификации режима и электронный ключ, отличающийс тем, что, с целью .повышени устойчивости функционировани , в него введены логический элемент ИЛИ, формирователь импульса первого периода переходного процесса, второй рователь импульсов и расошритель нм- пульса, при этом первый вход логического элемента ИЛИ соединен с выходом первого формировател импульсов , вход которого вл етс входом блока, второй вход логического элемента ИЛИ вл етс входом модул дифференциального тока блока, а выход элемента ИЛИ соединен с входом

сразу, так как пропорционален сумме

модулей токов плеч 2 ik (фиг.2б), и поступает через элемент ИЛИ 2 на формирователь 3 импульса первого периода ПП, который формирует сигнал и j),ix,j , ограниченный по длительности

ct 4 мс . В это врем конденсатор формировател 3 импульса первого периода ПП зар жаетс и остаетс зар женным около 200 мс, что достаточно дл затухани переходного процесса в персопровождающемс сквозными токами нагрузки.

Таким образом, предложеина в блоке управлени реализаци признака идентификации режима в первом периоде Ш1 позвол ет исключить значительную задержку в срабатывании устройств дифференциально-фазных защит при внезапных внутренних КЗ со сдвинутыми

щихс сквозными токами нагрузки (врем идентификации режима составл ет 3-4 мс), а также исключить ложную идентификацию ре.жима блоков управлени при внутретаих КЗ со зна- читальным сдвигом по фазе токов и сопровождающихс вытекающим то- ком нагрузки в последующих .периодах ™, и повысить устойчивость фушсцио- нировани при. КЗ. ,

0

5

0

5

Формул: изобретени

5 14274656

формировател импульса первого перио- ход подключен к второму входу вы ви- да переходного процесса, выход кото-тел признака идентификации режима рого подключен к первому входу вы ви-;выход которого соединен с входом рэс- тел признака идентификации режима, ширител импульса, выход расширител вход второго формировател импульсовимпульса подключен к управл ющему : вл етс входом производной модул входу электронного ключа, выход кото- дифференциального тока блока, а вы-рого вл етс выходом блока

0)

Фиг. 2

6}

Claims

Формула изобретения

Блок управления для устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки, содержащий первый формирователь импульсов, выявитель признака идентификации режима и электронный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования, в него введены логический элемент ИЛИ, формирователь импульса первого периода переходного процесса, второй формирователь импульсов и расширитель импульса, при этом первый вход логического элемента ИЛИ соединен с выходом первого формирователя импульсов , вход которого является входом блока, второй вход логического элемента ИЛИ является входом модуля дифференциального тока блока, а выход элемента ИЛИ соединен с входом формирователя импульса первого периода переходного процесса, выход которого подключен к первому входу выявителя признака идентификации режима, вход второго формирователя импульсов является входом производной модуля дифференциального тока блока, а вы1427465 6 ход подключен к второму входу выявителя признака идентификации режима, .выход которого соединен с входом рас· 5 ширителя импульса, выход расширителя импульса подключен к управляющему входу электронного ключа, выход кото· рого является выходом блока.