SU1690076A1 - Устройство дл защиты фидеров т говых сетей посто нного тока от коротких замыканий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники , а именно к технике релейной защиты систем электроснабжени  от токов коротких замыканий. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности защиты к малым токам удаленных коротких замыканий. В предлагаемое устройство дополнительно введены интегратор, второй блок адаптации и элемент задержки заднего фронта импульса. Защита срабатывает с большей чувствительностью при одновременном срабатывании сумматора, первого порогового элемента, второго блока адаптации . 4 ил. н - f.

Description

Изобретение относитс  к области электротехники , а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано дл  защиты т говых сетей посто нного тока от токов короткого замыкани .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности защиты к малым токам удаленных коротких замыканий.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства защиты; пример технической реализации первого блока адаптации приведен на фиг.2; второго блока адаптации - на фиг.З; временные диаграммы работы устройства при КЗ и нормальной нагрузке приведены на фиг.4.

Устройство дл  защиты фидеров т говых сетей посто нного тока от коротких замыканий содержит датчик 1 тока фидера

(измерительный шунт), подключаемый к шине т говой подстанции, датчик 2 напр жени  фидера, включающий потенциометр 3 регулировки уставки и ограничивающие ре- зисторы 4, включаемый между шиной +3,ЗкВ т говой подстанции и землей (или обратным проводом). К подвижному выводу потенциометра и к датчику фидера подключены вхо-, ды сумматора 5, выход которого соединен с1 первым пороговым элементом 6 (компаратором ) с усилителем 7 на выходе. Его выход через элемент задержки сигнала 8 соединен с исполнительным блоком 9. К датчику 1 тока фидера подключен масштабный усилитель тока 10, выход которого соединен с дифференциатором 11, соединенным с вторым пороговым элементом 12, выход дифференциатора 11 соединен также с инOs

ю о о VI

о

формационным входом интегратора 13, к управл ющему входу которого через элемент 14 задержки заднего фронта импульса подсоединен выход второго порогового элемента 12. К выходу интегратора 13 под- 5 ключей вход третьего порогового элемента 15, выход которого соединен с первым входом элемента И 16, второй вход которого используют дл  подключени  комплекта защиты отсасывающего фидера, фиксирую- 10 щей приращение тока в обратном (отсасывающем ) фидере.. К второму входу третьего порогового элемента 15 подключен выход второго блока адаптации 17, вход которого соединен с выходом масштабного усилите- 15 л  тока 10, выход масштабного усилител  тока 10 через первый блок адаптации 18 соединен с третьим входом сумматора 5, четвертый вход которого через расширитель импульса подключен к выходу элемен- 20 .та И 16.

Первый блок адаптации 18 выполн ет функцию задержки выходного сигнала напр жени  с выхода масштабного усилител  тока 10 на некоторое врем  Ati пор дка 25 1 - 2 с. Он может быть выполнен на операционном усилителе 20 (фиг.2, где U - напр жение сети, ф - ток фазы) с конденсатором 21 в обратной св зи или на конденсаторе 22, зар дном резисторе 23, 30 шунтированном диодом 24, к конденсатору 22 подключен эмиттерный повторитель на транзисторе 25.

Второй блок адаптации 17 (фиг.З) включает операционный усилитель 26, инверти- 35 рующий вход которого соединен через резистор 27 с выходом масштабного усилител  тока 10, резистор 28 обратной св зи. Пр мой вход усилител  26 подключен через резистор к потенциометру 29, включенному 40 параллельно стабилитрону 30 опорного ьч- пр жени . На выходе второго блока адаптации 17 формируетс  смещенное на некоторую величину напр жение, завис щее от тока фидера и уменьшающеес  с 45 увеличением последнего.

Устройство защиты фидеров т говых сетей посто нного тока от коротких замыканий работает следующим образом.

При коротком замыкании увеличивает- 50 с  ток фидера (фиг.4, где Ucp - напр жение срабатывани  и напр жение масштабного усилител  тока 10) и уменьшаетс  напр жение на выходе второго блока адаптации 17. Дифференциатор 11 выдел ет диффе- 55 ренциал приращени  тока, второй пороговый элемент 12 фиксирует превышение

производной тока-г -- некоторого заданного уровн . С некоторым расширением на небольшое врем  задержки заднего фронта импульса, определ емого частотой основной высшей гармоники напр жени  300 Гц, отрицательный сигнал с выхода элемента 14 поступает на управл ющий вход интегратора 13, и он начинает интегрировать входной сигнал, поступающий с дифференциатора 11 на его управл ющий вход.

Как только напр жение на выходе третьего интегратора 13 превышает значение сигнала на втором входе третьего порогового элемента 15, последний срабатывает,

Напр жение, с которым сравниваетс  выходной сигнал интегратора 13 дл  третьего порогового элемента 15, вырабатывает второй блок адаптации 17, его сигнал пропорционально уменьшаетс  от некоторого заданного потенциометром 29 начального значени  с увеличением тока и напр жени  масштабного усилител  гока 10.

В случае, если на втором входе элемента И 16 по витс  аналогичный сигнал с выхода третьего порогового элемента 15, сигнал с выхода комплекта защиты на отсасывающем фидере по витс  он и на выходе элемента И 16 и удлинитс  с помощью расширител  импульсов 19.

Сигнал на втором входе элемента И 16 возникает при срабатывании защиты, фиксирующей приращение тока в обратном (отсасывающем ) проводе сети.

Поступление сигнала приращени  тока на третий вход сумматора 5 приводит к увеличению чувствительности дистанционного элемента защиты, состо щего из сумматора 5 и первого порогового элемента 6, Первый пороговый элемент 6 срабатывает при сравнении (и небольшом повышении) падени  напр жени  на датчике 1 тока фидера с напр жением на потенциометре 3 регулировки уставки датчика 2 напр жени  фидера. Сигнал на четвертый вход сумматора 5 с расширител  импульса 19 позвол ет этому сравнению происходить при меньшем токе фидера, т.е. при большом сопротивлении.

Сигнал, поступающий с выхода масштабного усилител  тока 1C через первый блок адаптации 18, вызывает увеличение момента сравнивани  тока с напр жением фидера, т.е. приводит к загрублению защиты при медленном нарастании тока, что характерно дл  режима т говой нагрузки. Врем  задержки определ етс  подвижным составом и должно быть больше наибольшего времени приращени  тока при нагрузке.

При медленном нарастании тока фидера сигнал на выходе второго блока адаптации 17 не по вл етс , чувствительность дистанционного элемента защиты не повышаетс , Напротив, она загрубл етс  сигналом , по вл ющимс  на выходе первого блока адаптации 18, и защита не срабатывает при меньших сопротивлени х, чем при ко- ротком замыкании.

При резких скачках тока, но небольшой длительности сигнал на выходе второго блока адаптации 17 также не по вл етс , так как напр жение на выходе интегратора 13 не успевает нарасти до порога срабатыва- ни  третьего порогового элемента 15. Если ток фидера будет небольшим длительное врем , спуст  врем  выдержки по витс  сигнал отключени . Таким образом осуществл етс  по существу защита от перегрузки.

Таким образом, устройство защиты позвол ет с высокой чувствительностью отключать малые токи короткого замыкани  и не отключать достаточно большие токи нагрузки .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты фидеров т говых сетей посто нного тока от коротких замыканий , содержащее датчик фидера и датчик напр жени  фидера, в ьТходы кото- рых подключены к входам сумматора, выход которого соединен через первый пороговый элемент с входом элемента задержки сигнала , к выходу датчика тока фидера подключен вход масштабного усилител  тока, выход ко-

   торого через дифференциатор подключен к выходу второго порогового элемента, третий пороговый элемент, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход масштабного усилител  тока также соединен с входом первого блока адаптации, расширитель импульса и исполнительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности к малым токам удаленных коротких замыканий, дополнительно введены элемент задержки заднего фронта импульса, интегратор и второй блок адаптации, при этом выход второго порогового элемента через элемент задержки заднего фронта импульса подключен к управл ющему входу интегратора, информационный вход которого соединен с выходом дифференциатора, а выход - с первым входом третьего порогового элемента, второй вход которого через второй блок адаптации соединен с выходом масштабного усилител  тока, выход первого блока адаптации подключен к третьему входу сумматора , второй вход элемента И предназначен дл  подключени  комплекта защиты отсасывающего фидера, выход элемента И через расширитель импульса соединен с четвертым входом сумматора, выход элемента задержки сигнала подключен к входу исполнительного блока..,/,.

   +3,3x8

   4г

   Комплект защиты на отсасывающем фидере

   11

   tfslip ф-СЭг

   J

   2U

   03

   K

   23 ±22

   Фиг.г

   ft сумматору 5

   + V

   3

   K

   Хсумматору5

   Х/Яре/ ьему

   пороговому элементу t5

   VuzJ

   tip

   t8bfd.6i

   t Ток сридера, Выход касштао- Ного усилител  тока Ю

   j Выход Второго блока Ј адоптации 17

   , Выход диференци- JL ctmopa ff

   t Выход второго порога- вого элемент a fЈ

   i Выход элемент а задет ни заднего фронта имщлбсо Г4дыход анте&раглора /J

   / выход третьего Ј. порогового элемехга f$

   f ВЬ/ХО( 3GttfU/77b/

   -отсась/дающего фидеро,

   Расширитель импульса №

   t Выход пер&вго поро- гобоео элемента б

   I1- дь/ход элеме#/77о 6

   Ток фидера при лусхе

   - I.-,-

   -i дь/хоЭ блока 9