SU1697138A1 - Фильтр - реле тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам релейной защиты электроустановки, Цель изобретени  - повышение чувствительност 1 в услови х отклонени  частоты от номинальной и надежности работы во всех режимах работы линии. Цель достигаетс  тем, что в устройство дополнительно введена фильтр пр мой последовательности 41, цифровой сум:лз ор 30, форми -ратель сигнала коррекции уставки 24. 1 и

Description

Изобретение относитс  к автоматизации энергетических систем л может быть использовано в релейной защите и противо- аварийной автоматике

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности в услови х отклонени  частоты от номинальной и повышение надежности работы во всех режимах работы линии.

На чертеже представлена схема фильтр- реле тока.

Фильтр-реле содержит формирователь 1 контролируемого сигнала, включающий трансформаторы 2, 3, 4 тока, входные преобразователи 5, 6, 7 тока и фильтр 8 симметричных составл ющих, первый элемент 9 задержки, ключ 10, сумматор 11, сравнивающий блок 12, включающий аналого-цифровой преобразователь 13 и цифровой компаратор 14, реагирующий элемент 15, амплитудный детектор 16, элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, элемент И-НЕ 19, элемент НЕ 20, блок 21 задани  уставки,

включающий формирователь 22 кода уставок и мультиплексор 23, формирователь 24 сигнала коррекции уставки, включающий фазовый детектор 25, второй элемент 26 задержки , счетчик 27, генератор 28 стабильной частоты и регистр 29 пам ти, цифровой сумматор 30 и фильтр 31 пр мой последовательности .

Работает фильтр-реле следующим образом .

На выходе формировател  1 может быть сформирован контролируемый сигнал UK в виде напр жени , пропорционального току пр мой или обратной, или нулевой последовательности , фазному току или их комбинации . На выходе сумматора 11 выдел етс  аварийна  составл юща  сигнала путем сумь ирозаниу его с выходным сигналом первого элемента 9 задержки. На номинальной частоте коэффициент передачи первого элемента задержки равен единице, а фазовый сдвиг- 180°. Цифровым компаратором 14 сравнивающего блока 12 производитс  сравнение кода аналого-цифрового преоб (Л

а

Ч

VI

,s

о

ю®

разовател  13 МИк и кода на выходе цифрового сумматора 30 Муст. Причем NyCT NB3y+NKop. где NBSY - код на выводе мультиплексора 23; NKop - код на выходе регистра 29 пам ти формировател  24 сигнала коррекции уставки. Значение кода уставки МБЗУ может принимать два значени : NI и Na в зависимости от режима работы защищаемой линии. При частоте сигнала UK, равной номинальной-(50 Гц), значение кода Мкор равно нулю.

В режиме, когда защищаема  лини  отключена, , а уровень выходных сигналов сравнивающего блока 12, реагирующего элемента 15, амплитудного детектора 16, элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17 соответствует логическому О. При этом ключ 10 замкнут, на выходе элемента И-НЕ 19 формируетс  сигнал логической 1. 8 результате на выход мультиплексора 23 в виде n-разр дного кода коммутируетс  уставка по входу X NI, заданна  в формирователе 22 кода уставок путем подключени  соответствующих входов Xi...Xn к шинам с потенциалами логического О и 1. Уставка NI выбираетс  исход  из отстройки от максимального тока самозапуска аапмакс , т. е, NI К 1запмакс , где К - коэффициент преобразовани .

При включении линии под нагрузку на выходе формировател  1 возникает напр жение UK и формируетс  сигнал на выходе сумматора 11. Но этот сигнал не приводит ; срабатыванию реагирующего элемента 15, так как NMK МуСт ЫБЗУ NL По вление напр жени  пр мой последовательности на выходе фильтра 31, кроме того, приводит к срабатыванию амплитудного детектора 1 б и с задержкой элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17. Величина времени задержки определ етс  максимально возможной длительностью переходного процесса в первом элементе 9 задержки. После перехода элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 17 в состо ние логической 1 на выходе элемента И-НЕ 19 по вл етс  логический О. В результате на выход мультиплексора 23 коммутируетс  уставка по входу Y N2, Значение N. определ етс  исход  из величины наибольшего броска тока нагрузки в нагрузочном режиме нагрбр N2 2: К- I нагр 6р Очевидно при этом, что,

N2 N1 .

В случае включени  линии из отключенного состо ни  на короткое замыкание (КЗ) величина напр жени  на выходе сумматора „11 превышает уставку NI, т. е, Мик NycT N1. Реагирующий элемент 15 срабатывает, и лини  отключаетс .

В случае возникновени  КЗ на включенной под нагрузку линии уровень скачка напр жени  на выходе сумматора 11 и соответственно сигнала е цифровом коде на выходе преобразовател  13 оказываетс  выше значени  Na, срабатывают цифровой компаратор. 14 и реагирующий элемент 15.

8результате размыкаетс  ключ 10, обеспечива  надежное самоудерживание фильтрреле в сработанном состо нии. Элемент И-НЕ 19 переходит в состо ние логической 1, и в блоке задани  устэвки происходит переключение уставки с Ма на N-,. Под действием выходного сигнала реагирующего

элемента 15 происходит отключение защищаемой линии и фильтр-реле возвращаетс  в исходное состо ние.

При работе на номинальной частоте IHOM входное и выходное напр жение первого

элемента 9 задержки находитс  в противо- фазе. На выходе фазового детектора 25 формируетс  сигнал логической 1, через второй элемент 26 задержки удержива  счетчик 27 в обнуленном состо нии. В результате . При отключении частоты сигнала 0 от номинальной (.) на выходе сумматора 11 возникает напр жение небаланса Онб, а на выходе аналого-цифрового преобразовател  13 - код Мнб. Одповременно фазовый сдвиг входного и выходного напр жений первого элемента

9задержки становитс  отличным от 180°, на выходе фазового детектора 25 по вл етс  (дважды за период UK) импульс нулевого

уровн ,длительность которого тфд пропорциональна отклонению частоты Ок. Генератор 28 стабильной частоты вырабатывает импульсы с частотой fr. и которыми наполн етс  счетчик 27 за врем  тфд . Сигнал в

виде кода NKOp переписываетс  из счетчика 27 в регистр 29 пам ти в момент по влени  импульса единичного уровн  на выходе детектора 25. Второй элемент 26 задержки в виде RC-цепи служит дл  задержки поступлени  импульса единичного уровн  на R- аход счетчикз 27 с целью надех ного считывани  кода NKOp регистром 29 пам ти. Значение кода коррекции уставки

м ТФД fr.n

NK°P- к7

где Kg - коэффициент делени  счетчика 27. Работа формировател  сигнала коррекции уставки идентична при f fHoM и f тном. 55Цифровым сумматором 30 производитс  сложение кодов МБЗУ и NKop, т. е. НуСТ Мкор+ NBSV. В результате при отклонении в нормальном режиме частоты от номинальной производитс  коррекци  N,/r.i так. что

Мкф NH6. Заглубление фильтр-реле тока в этом случае происходит только при .

Амплитудный детектор 16, подключенный к выходу фильтра 31, обеспечивает вы вление тока в защищаемой линии при любом ее режиме работы.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Фильтр-реле тока, содержащий формирователь контролируемого сигнала, выполненный в вида зходных преобразователей тска, подключенных входами к соответствующим трансформаторам тока линии, а выходами к входам фильтра симметричных составл ющих, выход которого  вл етс  выходом формировател  контролируемого сигнала, он подключен к первому входу сумматора и через последовательно соединенные первый элемент задержки и ключ к второму входу сумматора, выход которого соединен с первым входом сравнивающего блока, выполненного в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразовател  и цифрового компаратора, причем вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  первым входом сравнивающего блока, выходом которого  вл етс  выход цифрового компаратора, соединенного с входом реап/оующего элемента , выход последнего  вл етс  выходом фильтр-реле тока, который подключен к управл ющему входу ключа и к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные амплитудный детектор и элемент задержки на срабатывание, выход последнего подключен к первому входу элемента И-Н Е и к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ,

   выход которого подключен к первому входу блока задани  уставки и к входу элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу блока задани  уставки, выполненного в виде последовательно соединенных формировател  кода уставок и мульти- плексаторз, первый и второй входы последнего соответственно  вл ютс  первым и вторым входами, а его выход - выходом бло0 KS задани  уставки от л и чающийс  тем, что. с целью повышени  чувствительности в услови х отклонени  частоты от номинальной у, надежности работы во всех режимах работы линии, в него введены

   5 фильтр пр мой последовательности, цифровой сумматор и формирователь сигнала коррекции уставки, выполненный в виде генератора стабильной частоты и последовательно соединенных фазового детектора,

   0 второго элемента задержка, R-входа счетчика и D-входов регистре пам ти, причем первый и второй входы фазового детектора подключены соответственно к Е ходу и выходу первого элемента задержки, выход гене5 рагора стабильной частоты подключен к С-йходу счетчика, выход фазового детектора подключен к С-входу регистра пам ти, выход которого  вл етс  выходом формировател  сигнала коррекции сигнала и

   0 подкпючен к первому входу цифрового сумматора вторые входы которого подключены к вь- одам блока задани  уставки, s выходы - к вторым входам цифрового OMnapaiopa сравнивающего блока,

   5 фиттр пр мой последовательности включен между выходами входных преобразователей тока и входом амплитудного детектора