SU1472994A1 - Устройство дл контрол токовых цепей дифференциальных защит - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, а именно к релейной защите. Цель изобретени  - повышение селективности и упрощение устройства. Неисправности токовых цепей в дифференциальных защитах с током срабатывани  меньше номинального вызывают их излишнее срабатывание. Указанна  цель достигаетс  тем, что сумматор 3 вырабатывает напр жение, пропорциональное сумме модулей дифференциальных токов всех фаз минус сумма модулей токов всех плеч защиты трех фаз. Выходное напр жение сумматора 3 в нагрузочном режиме содержит незначительную переменную составл ющую. По вление значительной переменной составл ющей  вл етс  признаком неисправности токовых цепей, на которую реагирует блок вы влени  неисправности 4 и с помощью реагирующего органа 8 блокирует защиту. При этом блок индикации 7 фиксирует, в какой фазе произошла неисправность. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

плеч защиты. Тогда при Под, а напр жение на выходе сумматора 3 равно

U8MKc K Ј lit +iicjl.,

Причем переменна  составл юща  этого напр жени  возрастает и отношение мгновенных максимальных и ми- нимальных значений его равно 2 (фиг. 3). Увеличение этого отношени  в нормальном режиме  вл етс  признаком неисправности токовых цепей защиты . Аналогична  картина наблюдаетс при других видах неисправности. При включении установки на короткое замыкание с- током повреждени  меньше тока срабатывани  блока 10 самоблокировани , а также при бросках тока намагничивани  трансформатора ьли автотрансформатора напр жение ligb(X равно нулю, если нет неисправности токовых цепей, так как

HZjiJ-H lij.

a,t,c /ч«Л-с

Этим исключаетс  срабатывание предлагаемого устройства при опробовании установки.

В случае виткового заикани  в обмотке работающего трансформатора или автотрансформатора с малой кратностью тока повреждени  ток поврежденной фазы, например А плеча защи- ты, можно представить в виде двух составл ющих i .+i0j, где iaj TOK нагрузки поврежденной фазы A; iaj ток виткового замыкани .

Поскольку |iajl li , выражение

дл  напр жени  UBWc при совпадающих по фазе токах примет следу- ющий вид:

ивмхс-к Z-Ilij.

К,Ъ,с jsf

При их несовпадении осциллограмма напр жени  Uei,Rc имеет практически такой же вид, как и при регули- ровании коэффициента трансформации трансформатора (автотрансформатора). Поэтому при зитковых замыкани х ка выходе сумматора имеют место такие же по форме сигналы, что и в нормаль ном режиме.

С выхода сумматора 3 напр жение поступает на блок 4 вы влени  неисправности, который предназначен

5

ц} tS 20

25

30

5

0

5

.

дл  измерени  переменной составл ющей выходного напр жени  сумматора. На инвертирующий вход компаратора I I блока 4 сигнал поступает через первую RC-цепь, котора  имеет большую посто нную зар да конденсатора (пор дка 80 мс). Посто нна  разр да этого конденсатора мала (1-2 мс). На неинвертирующий вход компаратора 11 сигнал с гыхода сумматора 3 поступает через вторую RC-цепь, котора  имеет мапук посто нную зар да конденсатора (- 2 мс Посто нна  р зрида этого ков- де сзюра оп-./г- :,..ет с  нуч-пскй-да ЕХОДНЫМ сопротивлением компил тора И и составл ет 25 мс. Настройка блока измерени  выполн етс  таким образом , чтобы в нормальном режиме работы установки при отсутствии кеиспрг-- ности токовых цепей защиты напр жение на неинвертирующем входе компз- ратора 11 было на 15-20% меньше мгновенного значени  напр жени  на инвертирующем входе. При таком соотношении указанных напр жений компаратор 11 не срабатывает, а его отрицательный сигнал на выходе запираетс  диодом. Кроме того, с выхода блока 5 запрета подаетс  положительное кзпр жение, превышающее напр жение с выхода сумматора 3, на иквертирующкй вход компаратора 11, что предотвращает срабатывание устройства при резких колебани х нагрузки установки При неисправности токовых цепей защиты срабатывает пороговый орган .9 и блок 5 запрета снимает запрет на действие блока 4. В выходном сигнале сумматора 3 возрастает переменна  составл юща . В течение первых 3-4 мс после по влени  неисправности мгновенные значени  входных сигналов компаратора И уменьшаютс , причем в большей степени на инвертирующем входе за счет малой посто нной времени разр да конденсатора его RC- цепи. В момент пересечени  кривых этих сигналов, который наступает не более, чем через мс после по влени  неисправности, срабатывает компаратор И. Его выходной сигнал поступает на реагирующий орган 8, блок 7 индикации и базу транзистора 12. Реагирующий орган 8 блокирует защиту , исключа  ее срабатывание., ь подает сигнал о неисправности. Блок 7 индикации определ ет неисправную фазу. Транзистор 12 открываетс  и

5

ставит компаратор II на самоудержание в сработанном состо нии путем снижени  потенциала инвертирующего входа до нул ,

После устранени  неисправности токовых цепей пороговый орган 9 возвращаетс  в исходное состо ние. При этом на выходе.блока 6 возврата (при нажатии на кнопку) имеет место нулевой потенциал. Транзистор 12 закрываетс  и, дешунтиру  инвертирующий вход компаратора П, возвращает его в исходное положение. Также возвращаютс  в исходное состо ние ,-лок 7 индикации и реагирующий орган 8. Последний снимает сигнал запрета на действие защиты.

При вит новых замыкани х в обмотках iрансформатора или автотрансформа- , ра может сработать пороговый орган Р при этом блок запрета снимает за- siper на действие блока 4. Однако &ак показано выше) переменна  составл юща  на выходе сумматора 3 ос- .«.етс  практически без изменени , по- лг-ону соотношение входных сигналов шипаратора 11 не отличаетс  от нормального режима и устройство не сра-

Основное назначение блока 10 са- 40блокировани  - ограничить диапазон токов, при которых предлагаемое устройство функционирует, величиной длительных нагрузочных токов. Это обеспечивает превосходство устройства перед контролируемой защитой по чувствительности и быстродействию, так как при выборе его параметров срабатывани  не надо учитывать переходные процессы в первичной цепи и ТТ. На вход компаратора 26 блока 10 самоблокировани  поступают через максиселектор сигналы от дифференциальных цепей всех фаз защиты, что обеспечивает работу блока при токах, превышающих его ток срабатывани , пр внутренних КЗ. Компаратор 26 срабатывает , если кратность тока повреждени  превышает заданный уровень. Положительный сигнал с выхода компаратора 26 поступает на базу транзистора 27, Последний открываетс .и, шунтиру  неинвертирующий вход компаратора И, выводит из действи  блок 2, Кро.. того, положительный сигнал с выхода компаратора 26 через диод поступает на инвертирующий вход компаратора И9 дополнительно блокиру 

14

2994 6

блок 4. Это позвол ет обеспечить правильную работу устройства при пере- ходе внешнего КЗ во внутреннее.

При внутренних несимметричных КЗ любого вида в режиме АПВ сборных шин, если ток КЗ меньше тока срабатывани , возможна неселективна  работа устройства контрол  токовых цепей.

10 Действительно, на выходе сумматора 3 при этом по вл етс  переменный сигнал , обусловленный токами нагрузки (фчг. 4), что  вл етс  признаком неисправности . Кроме того, срабатывает

15 пороговый орган 9, так как короткое замыкание  вл етс  внутренним, н бло:, 5 запрета снимает положительный (блокирующий) сигнал с инвертирующего входа компаратора 11. Чтобы ис20 ключить неселективкую работу устройства в указанном режиме, на инвертирующий вход компаратора 11 подаетс  положительный сигнал (+15 В) от устройства АПВ на врем , достаточное

25 дл  работы защиты.

Таким образом, устройство дл  контрол  токовых цепей дифференциальной защиты исключает ложные срабатывани  защиты практически при любых не30 нсправност х токовых цепей, но ке

преп тствует ее срабатыванию при внутренних КЗ, т.е. обладает высокой селективностью действи .

35

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  токовых цепей дифференциальных защит, содержащее два блока входных сигналов,

входа первого предназначены дл  подключени  к входным токовым цеп м контролируемой защиты, входы второго предназначены дл  подключени  в дифференциальную цепь защиты, выходы

первого блока входных сигналов подключены к входам сумматора, выходы второго блока входных сигналов подключены к входам сумматора, входам блока самоблокировани  и входам порогового органа, выходы последнего подключены к входам блока запрета и блока возврата, блок вы влени  неисправности , первый вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход - к

выходу блока запрета, третий и четвертый входы соединены с первым и вторым выходами блока самоблокировани  соответственно, выход блока вы влени  неисправности соединен с входом реагирующего органа, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  селективности

действи  и упрощени  устройства, четвертый вход блока вы влени  неисправности предназначен дл  подключени  к выходу блока AIIB, блок вы влени  неисправности выполнен в виде компаратора и транзистора, причем инвертирующий вход компаратора  вл етс  четвертым входом блока вы влени  неисправности, а неинвертирующий вход компаратора - третьим вхо- дом, третьи и четвертые входы блока вы влени  неисправности через первую и вторую RC-цепь подсоединены к первому входу блока вы влени  неисправности , выход компаратора  вл етс 

выходом блока вы влени  неисправности и соединен через последовательно соединенные первый диод и резистор с базой транзистора, котора  подключена к выходу блока возврата, эмиттер транзистора подключен к клемме дл  соединени  с землей, а коллектор через второй диод - с инвертирующим входом компаратора и  вл етс  вторым входом блока вы влени  ненс- гравности.

2. Устройство по п. S, отличающеес  тем, что, с целью ускорени  ликвидации повреждени , дополнительно введен блок индикации, входы которого подключены к выходам порогового органа, а выход - к входу реагирующего органа.

Vfotxc

Vfaxt

фиг. 2

фие.З

Гс

ъ

%/ло 6