SU849368A1 - Устройство дл дифференциальнойзАщиТы элЕКТРОуСТАНОВКи - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дифференциальной защиты участков сетей (цапример сборных шин) переменного и постоянного тока^ ,

Известны устройства для дифференциальной защиты сборных шин сетей переменного тока, выполненных на основе измерительных преобразователей ток-напряжение Г17 и CQ · ₁₍

Указанные устройства применяются для дифференциальной защиты участков сети переменного.тока, но поскольку выходным сигналом преобразователей является производная пер- , вичного тока могут быть использованы и для защиты участков сети постоянного тока.

Недостатком указанных устройств j является сдвиг по фазе между рабочим (дифференциальным) и тормозными сигналами, что может привести к неселективному срабатыванию.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для дифференциальной защиты участков се₄ти постоянного тока, содержащее преобразователи ток-напряжение, включенный на напряжение сети тиристор,в анодную цепь которого включены диод и обмотка -расцепителя автоматического выключателя питающего присоединения, накопительный и разделительный конденсаторы, группу диодных полумостов, на общих выводах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора и дифференциальный резистор (тиристор используется в качестве реагирующего органа защиты) ЬJ.

Недостатком устройства является недостаточная селективность при внешних коротких замыканиях и насыщении сердечника преобразователя. Кроме того^ устройство не может быть использовано для защиты сетей переменного тока.

Цель предлагаемого изобретения — расширение функциональных возможное тей и повышение селективности устройства защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем преобразователи ток-напряжение питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме звезда, многоплечевой выпрямительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинако- , вых резистора, к общей точке кото.рых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, общая точка выгодных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно через два противоположно включенных диода к другому выводу упомянутого дифференциального резистора и к одному из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора, второй вывод которого под-’ ключей к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орНан подключен одним входом к катодам мноГоплечевого выпрямительного моста, а другим входом - к.общей точке, соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из . двух вновь введенных логических блоков НЕ и с входом одного,из двух вновь введенных блоков И-НЕ, ко второму входу последнего и ко входу второго блока НЕ присоединен выход второго реагирующего органа, выходы обоих блоков НЕ подключены ко входу второго блока И-НЕ, выходы обоих₅₀ блоков И-НЕ соединены со входом блока И, выход которого подключен ко входу выходного блока.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схематически изображена работа реагирующих органов.

Устройство содержит преобразователи ток-напряжение питающих 1 и питаемых 2 фидеров, многоплечевой выпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5на его выходе, два дифференциальных резистора 6 и .7, два противоположно включенных диода 8 и 9, два логических блока НЕ 10 и 11, два логических блока И-НЕ 12 и 13, логический блок И 14, два реагирующих органа 15 и 16 и выходной блок 17.

Принцип действия устройства основан на использовании информации о полярности и. численном соотношении напряжений на резисторах 4 - 6 и 7 при нормальных эксплуатационных и аварийных режимах в первичнбй сети. Изменение этой информации в зависимости от режима фиксируется с помощью логических блоков 10 - 13 и 14.

Устройство при. защите сетей переменного тока работает следующим образом. '

Логическим единицам Г, поступающим на вход блоков 10, 11 и 12, соответствует полярность напряжений, при которой потенциал катода выпрямительного моста 3 выше’потенциала катода диода 9, а потенциал анода диода 8 выше потенциала анода выпрямительного моста (таковы полярности напряжений срабатывания реагирующих органов, сооветственно 15 и 16). Обратное соотношение потенциалов упомянутых.точек схемы, а также их равенство, соответствует логическим нулям О.

В случае внешнего повреждения (см.фиг.2.'а,б) при обеих полуволнах переменного первичного тока на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока И-НЕ 12 поступают две 1.На выходе блока И 14 при этом 0., т.е. сигнал отсутствует и выходной блок защиты 1.7 не срабатывает. Соотношение потенциалов то, чек 1 — 3 обусловлено тем, что сигнал преобразователя, установленного на повреждённом фидере, по которому протекает полный ток короткого замыкания, совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров,по которым протекают составляющие полного тока короткого замыкания. Фаза токов остальных питаемых фидеров (токи подпитки) при Коротком замыкании меняется на 180° , однако эти токи

II составляют практически незначительную часть полного тока короткого замыкания. Поэтому сигналы преобразователей этих фидеров (обозначены пунктирными стрелками) не оказывают существенного влияния на соотношение потенциалов упомянутых точек схемы.

В нормальном режиме суммарный сигнал преобразователей всех питаемых фидеров совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров и устройство работает аналогично режиму внешнего повреждения. При’ обесточенной первичной сети потенциалы точек 1-3 равны. В этом случае на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока.И-НЕ 12 •поступают два 0. На выходе блока И в этом случае также 0 и защита не срабатывает.

При внутреннем повреждении (фиг.

2.в,г) все первичные токи, протекаю-. щие по питаемым присоединениям (токи подпитки) меняют свою фазу на 180°. Соответственно меняется и соотношение потенциалов точек 1 -3 схемы. Полярность падений напряжения на резисторах 4-7 при этом соответствует (при обеих полуволнах переменного первичного тока) подаче на входы ранее упомянутых логических блоков 10 - 12 логических 0 и 1. С выхода блока И 14 при этом подается сигнал 1 на срабатывание выходного блока защиты. Направление вторичных токов защиты в режиме внутреннего повреждения, когда питаемые фидеры отключены, а питающий включается на короткое замыкание, представлено на фиг.2. д,е (потенциалы точек 2 и 3 в этом случае одинаковы) . В этом режиме также на вход блоков 10 - 12 подаются логические 1 и 0 и защита срабатывает. Аналогичным образом работает • устройство защиты при внутренних повреждениях, когда токами подпитки можно пренебречь (при малом количестве включенных питаемых фидеров).

При защите сетей постоянного тока предлагаемое устройство работает таким же образом, как при одной из полуволн переменного тока (фиг.2а,- в,д) .

Используемая в устройстве информация качественно изменяется в зависимости от режима в первичной сети, что позволяет повысить селективность предлагаемого устройства при защите сетей как постоянного, . так и переменного тока при значительной погрешности преобразователей ток - напряжение.

· Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет расширить функциональные возможности известного устройства и повысить . его селективность ’при защите сβίο тей как постоянного, так и переменного тока, что дает положительный эффект.

Claims (3)

1. . .. : л . ,, Изобретение относитс  к электратехнике .и может быть .использовано дл  дифференциальной защиты участков сетей (цапример сборных шин) перемен HOJO и посто нного тока Известны устройства дл  дифференциальной защиты сборных шин сетей . переменного тока, выполненных на основе измерительных преобразователей ток-напр жение Г17 и 2 . Указанные устройства примен ютс  дл  дифференциальной защиты участ ков сети переменного.токаJ но поскольку выходным сигналом преобразователей  вл етс  производна  первичного тока могут быть использованы и дл  защиты участков сети посто нного тока. Недостатком указанных устройств  вл етс  сдвиг по фазе между рабочим (дифференциальным) и тормозными сигн лами, что может привести к неселекти ному срабатыванию. Наиболее близким к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  дифференциальной защиты участков сети посто нного тока, содержащее преобразователи ток-напр жение, включенный на напр жение сети тиристор,в анодную цепь которого включены црюд и обмотка X расцепитал  автоматического выключател  питающего присоединени  j накопительный и разделительной конденсаторы, группу диодных полумостов , на общих выводах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора и дифференциальный резистор (тиристор используетс  в качестве реагирующего органа, защиты) 1з1. Недостатком устройства  вл етс  недостаточна  селективность при внешних коротких замыкани х и насыщении сердечника преобразовател . Кроме того устройство не может быть использовано дл  защиты сетей переменного тока. Цель предлагаемого изобретени  - расширение функциональных возможностей и повьшение селективности устрой ства защиты. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве, содержащем преобразователи ток-напр жение питакщих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме звезда, многопдечевой выпр мит ел мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке кото- . рых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, обща  точка ных обмоток преобразователей ток-на , пр жение подключена раздельно через два Противоположно включенных диода к другому выводу угтом нутого дифференциального резистора и к одному из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора , второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам мноГоплечевого выпр мительного моста, а другим входом - к общей точке, соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодо и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпр мительного моста а другим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь вву.денных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из двух вновь введенных логических блоков НЕ и с входом одного из двух И-НЕ, ко ВНОВЬ введенных блоков ч ши , второму входу последнего и ко входу второго блока НЕ присоединен выход второго реагирующего органа, выходы обоих блоков НЕ подключены ко входу второго блока И-НЕ, выходы обои блоков И-НЕ соединены со входом блока и, выход которого подключен ко входу выходного блока. На представлена принципиаль на  схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схематически изображена работа реагирующих органов. 84 Устройство содержит преобразователи ток-напр жение питакщих 1 и питаемых 2 фидеров, многрплечевой выпр мительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5 на его выходе, два дифференциальных резистора 6 и .7 5 два противоположно включенных диода 8 и 9, два логических блока НЕ 10 и 11, два логических блока И-НЕ 12 и 13, логическийблок И 14, два реагирующих органа 15 и . 16 и выходной блок 17. Принцип действи  устройства основан на использовании информации о пол рности и. численном соотношении напр жений на резисторах 4 - 6 и 7 при нормальных эксплуатационных и аварийных режимах в первичнЬй сети . Изменение этой информации в зависимости от режима фиксируетс  с помощью логических блоков 10 - 13 и 14, Устройство при. защите сетей переменного тока работает следующим образом, , Логическим единицам Г, поступающим на вход блоков 10, 11 и 12, соответствует пол рность напр жений, при которой потенциал катода выпр мительного моста 3 вьще потенциала катода диода 9, а потенциал анода диода 8 выше потенциала: анода выпр мительного моста (таковы пол рности напр жений срабатывани  реагирующих органов, сооветственно 15 и 16), Обратное соотношение потенциалов упом нутых точек схемы, а также их равенство, ссзответствует логическим нул м О, В случае внешнего повреждени  (см,фиг,2,а,б при обеих полуволнах переменного первичного тока на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока И-НЕ 12 поступают две 1,На выходе блока И 14 при этом О., т,е, сигнал отсутствует и выходной блок заищты 1.7 не срабатывает , СоотноЩение потенциалов точек 1-3 обусловлено тем, что сигнал преобразовател , установленного на повреждённом фидере, по которому протекает полный ток короткого замыкани , со впадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеро.в по которым протекают составл ющие полного тока короткого замыкани . Фаза токов остальных питаемых; фидеров (токи подпитки) при коротком замыкании мен етс  на 180° , однако эти токи 5 составл ют практически незначительн часть полного тока короткого замыкани . Поэтому сигналы преобр-азователей э-тих фидеров (обозначены п гнктирными стрелками/ не оказывают существенного вли ни  на соотношение потенциалов упом нутых точек схемы. В н ормальном режима суммарный сигнал преобразователей всех питаемых фидеров совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей .питающих фидеров и устройство работает аналогично режиму внешнего пов реждени  При обесточенной первичной сети потенциалы точек 1-3 равны В этом случае на входы логических блоков НЕ 10, 11 и блока.И-НЕ 1 поступают два О. На выходе блока и в этом случае также О и защита не срабатывает, .При внутреннем повреждении (фиг 2.в,г все первичные токи, протекаю щие по питаемым присоединени й (то ки подпитки мен ют свою фазу на 180°. Соответственно мен етс  и соотношение потенциалов точек 1 -3 схемы. Пол рность падений напр жени  на резисторах 4-7 при этом соответствует (при обеих полуволнах переменного первичного тока) подач на входы ранее упом нутых логических блоков 10 - 12 логических О и 1. С выхода блока И 14 при этом подаетс  сигнал 1 на срабаты ванне выходного блока защиты. Напра ление вторичных токов за1диты в режиме внутреннего повреждени , когда питаемые фидеры отключены, а питающий включаетс  на короткое замыкание , представлено на фиг.2. д,е (по тенциалы точек 2 и 3 в этом случае одинаковы . В этом режиме также на вход блоков 10 - 12 подаютс  логические 1 и О и защита срабаты вает. Аналогичным образом работает устройство защиты при внутренних повреждени х, когда токами подпитк можно пренебречь (при малом количестве включенных питae ыx фидеров При защите сетей посто нного тока предлагаемое устройство работа таким же образом, как при одной из луволн переменного тока (фит,2а,- в, Используема  в устройстве информаци  качественно измен етс  в зависимости от режима в первичной сети , что позвол ет повысить селективность предлагаемого устройства 8 при защите сетей как посто нного, так и переменного тока при значительной погрешности преобразователей ток г- напр жение. Таким образ.ом, введение дополнительных элементов позвол ет расширить функционалbiuie возможности известного устройства и повысить его селективность -при защите сетей как посто нного, так и переменного тока, что дает положительный эффект. Формула изобретени  Устройство дл  дифференциальной защиты электроустановки, содержащее преобразователи ток-напр жейие питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме звезда, многоплечевой выпр мительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, о тличающеес  тем, что, с целью расширени  -функциональных возможностей путем обеспечени  работы в сети переменного тока и повышени  селективности, обща  точка выходных обмоток преобразователей ток-напр жение подключена раздельно через два противоположно включенных диода к другому выводу упом нутого дифференциального резисторами -fi одному из выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора , второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов,реагирующий орган подключен одним входом к катодам многоплечевого выпр мительного моста, а другим своим входом к общей точке соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реа:гирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпр мительного моста, а другим своим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором, причем выход одного из реагирующих органов соединен с входом одного из двух введенных логических блоков НЕ и с выходом одного из двух вновь введенных блоков И-НЕ, ко второму входу последнего и ко вхог ду второго блока НЕ присоединен йыход второго реагирующего органа, выхода обоих блоков- НЕ подключены к входу второго блока И-НЕ,,выходы обоих блоков И-НЕ соединены со входом блока И, выход которого подключен к входу выходного блока. 84936 5 10 Фиг. 88 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР. № 626462, кл. Н.02 Н 3/28,1976, .
2. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2572049/24-07, кл. Н 02 Н.3/28, 24.01.78v
3. 3. Авторское свидетельство СССР по за вке №2484930/24-0.7, кл. Н 02 Н 3/28, 03.05.77. 0(ПНЛ,

   а

   гУ

   ---- fo

   .-/orv

   kii}TC rt b

   ,.ггч

   kiiwzi k 5Z

   CI3-4Z br H

   .r

   11}гС Й Н

   3

   2