SU864414A1 - Устройство дл дифференциальной защиты электроустановки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам дифференциальной защиты элементов электроэнергосистем , например автономных (АЭС).

Известно устройство дифференциальной токовой защиты RYDSS, разработанной фирмой ASEA Г13.

Недостатком схемы защиты RYDSS  вл етс  наличие тормозного сигнала при коротком замыкании в зоне защиты, что снижает чувствительность защиты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дифференциальной токовой защиты 2 .

Однако данное устройство имеет низкую селективность при дуговых коротких замыкани х из-за наличи  тока отсоса, большие габариты и низкую помехозащищенность, обусловленную вли нием внещних магнитных полей, создаваемых токами короткого 3aNaaкани  в соседних присоединени х и фазах, на датчики тока.

Цель изобретени  - повышение селективности , уменьшение габаритов и повышение помехозащищенности.

Поставленна  цель.достигаетс 

тем, что в устройство дл  дифференциальной защиты электроустановки, содержащее реагирующий блок, включенный на выход выпр мител , ко входам которого подключены датчики тока питающих и питаемых присоединений, отключающую цепь защиты, введены блок сравнени  фаз, второй вьшр митель , блокирующий блок и два блока

10 запрета, причем входы блока сравнени  фаз соединены параллельно входам первого выпр мител , а ко входу первого выпр мител , подключенному к датчикам тока питаемых присоединений,

15 включен вход второго выпр мител , выход которого соединен со входом блокирующего блока, выход блокирующего блока подключен к первот ду входу первого блока запрета, ко второму

20 входу которого подсоединен выход блока сравнени  фаз, а выход первого блока запрета соединен с первым входом второго блока запрета, ко второму входу которого подключен выход

25 упом нутого реагирующего блока, выход второго блока запрета подключен к отключающей цепи защиты, а в качестве датчиков тока используют трансреакторы с сердечником из магнитоШ диэлектрика на основе карбонильного

железа с магниевой проницаемостью дх 10-15.

На чертеже приведена принципиальна  схема устройства дл  дифференциальной защиты.

Схема содержит датчики 1 тока питающих присоединений, датчики 2 тока питаемых присоединений, выпр мители 3 и 4, блок 5 сравнени  фаз, реагирующий блок 6, блокирующий блок 7, соответственно первый и второй блоки 8 и .9 запрета. Соединенные последовательно датчики 1 тока питакхцих присоединений включены на один вход первого выпр мител  3, ко второму входу которого подключены соединенные последовательно датчики 2 тока питаемых присоединений. При совпадении фаз токов питающих и питаемых присоединений, что соответствует режиму внутреннего корсч Koio замыкани , на выходе первого выпр мител  3 формируетс  сигнал, пропорциональный сумме токов питающих и питаемых присоединений. При несовпадении фаз токов, что соответствует режиму внешнего короткого замыкани , на выходе первого выпр мител  3 формируетс  сигнал, пропорциональный разности между токами питающих и питаемых присоединений. Выход первого выпр мител  3 включен .на вход реагирующего блока 6, выдающего при превышении его уставки срабатывани  сигнал 1, Который поступает на первый вход второго блока запрета 9. Назначение этого блока состоит в запрещении сигнала на отключение при наличии на его втором входе сигнала равного О, разреша  отключение только при получении на втором входе сигнала 1. Этот сигнал формируетс  перВЫГ4 блоком 8 запрета только при наличии на обоих его входах сигналов по 1, К первому входу первого блока 8 запрета подсоединен блок 5 сравнени  фаз, который формирует на свое

при несовпсщении

выходе сигнал

фаз токов питающих и питаемых присоединений (режим нагрузки или внешнего короткого замыкани ), сигнал О на его выходе формируетс  при совпадени фаз токов питающих и питаемых присоединений (режим внутреннего короткого замыкани  на шинах). При отсутствии сигнала на одном входе блока сравнени  фаз (ток питаемых присоединений равен нулю), на выходе блока сравнени  фаз каждые полпериода формируютс  соответственно 1 и О. Ко второму входу первого блока 8 запрета подсоединен выход блокирующего блока 7. На выходе блокирующего блока 7 формируетс  сигнал, равный 1, когда сигнал на выходе второго выпр мител  4, пропорциональный сумме токов питаемых присоединений, превышает уставку блокирующего блока 7. Эта уставка выбираетс  больше

максимальной суммы токов отссса, котора  обычно не превылает 60-80% суммы номинальных токов питаемых присоединений. Если сигнал на входе блока 7 ниже его уставки, то на вые ходе блока 7 формируетс  О.

Устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании в зоне защиты (точка К) возможны три варианта: ток в питаемых фидерах отсутствует; имеетс  ток отсоса, направленный как показано на чертеже (стрелки .-); имеетс  ток подпитки,

направленный противоположно току от5 coca. В первом случае при отсутствии тока в nHTaeNiHX присоединени х на первый вход выпр мител  3 поступает сигнал с соединенных последовательно датчиков 1 тока питающих присоединений . На втором входе выпр мител  3, подключенном к соединенным . последовательно датчикам 2 тока питаемых присоединений сигнал равен нулю. Выпр мленный сигнал поступает  а вход реагирующего блока 6, выдаквде5 го при превышении уставки сигнал

1, который поступает на один вход второго блока 9 запрета.

Поскольку сигнал от датчиков тока

питаемых присоединений отсутствует,

У на выходе блокирующего блока 7, формируетс  сигнал О, а на выходе блока сравнени  фаз каждые полпериода и О. При этом на выходе первого блока запрета формируетс  сигнал

1, разреша  прохождение сигнала

на отключение. Во втором случае, когда имеетс  ток отсоса, направленный как показано на чертеже (стрелки . на выходе реагирующего органа формируетс  сигнал, равный 1, так как на выходе выпр мител  3 формируетс  выпр мленный сигнал,превышающий уставку и равный разности токов питающих присоединений и токов питаемых присоединений. Поскольку сумма токов отсоса меньше уставки блокирующего блока 7 на его выходе формируетс  О, на выходе блока сравнени  фаз - 1, так как фазы токов питанкцих присоединений и токов отсоса не совпадают. На выходе первого блока запрета формируетс  сигнал 7, разреша  прохождение сигнала на отключение.

В третьем случае при коротком замыкании в зоне защиты (точка К), когда возможна подпитка короткого замыкани  токами, текущими от потребителей , направление токов подпитки противоположно токам отсоса, в этом случае на выходе выпр мител  3 формируетс  выпр мленный сигнал, равный сумме токов короткого замыкани  в питающих присоединени х и токов подпитки в питаемых присоединени х. Выпр мленный сигнал поступает на вход .

Claims (1)

1. 5 реагирующего блока 6, который при превышении уставки срабатывани  выдает сигнал 1 на первый вход второго блока 9 запрета. Блок 5 сравнени  фаз, поскольку фазы токов питающих присоединений и токов подпит ки совпадают, формируют на выходе сигнал О, Наличие сигнала 1 или О на.втором входе первого блока запрета безразлично (т.е. все равно срабатывает блокирующий орган или нет), так как на его выходе сигнал равен 1 (из-за равенства О сигнала на его первом входе), Наличие на выходе первого блока запрета сиг разрешает прохождение сигнала на отключение. При внешнем кор ком замыкании (точка Krj) на выходе выпр мител  3 формируетс  сигнал, равный небалансу датчиков тока пита щих и питаемых присоединений. Выпр  ленный сигнал небаланса поступает н вход реагирующего блока 6, который, если сигнал небаланса превысит его уставку, выдает сигнал 1 на первы вход второго блока 9 запрета. Блок сравнени  фаз фиксирует несовпадени фаз токов питающих и питаемых присо динений. При этом на его выходе фор поступающий на мируетс  сигнал первый вход первого блока 8 запрета На выходе выпр мител  4 формируетс  сигнал, равный сумме токов в питаемых .присоединени х, поступаюашй на вход блокирующего органа 7. Так как сумма токов внешнего короткого замыкани  в питаемых фидерах значительно больше суммы номинальных токов, а следовательно больше уставки блокиру ющего блока, то блокирующий блОк сработает и на его выходе формируетс  сигнал 1, поступающий на второй вход первого блока 8 запрета. Наличие сигналов 1 на обоих его входах вызывает по вление на выходе первого блока запрета сигнала, равного О, который поступает на второй вход вто рого блока 9 запрета. Этот сигнал запрещает прохождение сигнала с выхода реа ирующего блока б, обусловленного небалансом, на отключение. Использование в качестве датчиков тока трансреактора с сердечников из магнитодиэлектрика на основе карбонильного железа позвол ет значительно уменьшить габариты предлагаемого устройства по сравнению с известным: Кроме того, так как напр женность, соответствуклца  началу загиба кривой намагничивани  у магнитодиэлектрика из карбонильного железа (около 40 кА/м) гораздо выше, чем у ферромагнитного железа (около 80 А/м) и, из которого изготавливают сердечники датчиков тока, то помехозащищенность датчиков тока с сердечником из магнитодиэлектрика на основе карбонильного железа во внешних магнитных пол х, создаваемых токами короткого замыкани  с апериодическими составл ющими в соседних фазах при присов динени х, значительно выше, чеМ у датчиков тока с сердечником на основе ферромагнитного железа. Это так же повышает надежность устройства, так как исключаетс  возможность ложной работы, обусловленной в известном устройстве насыщением трансформаторов тока во внешних магнитных пол х . Предлагаемое устройство может быть использовано дл  дифференциальной защиты сетей переменного тока, особенно сетей, где наиболее веро тны дуговые короткие замыкани  с токами отсоса, которые не вы вл ет известное устройство и сетей, где необходима высока  помехозащищенность устройства защиты. Формула изобретени  1.Устройство дл  дифференциальной защиты электроустановки, содержащее реагирующий блок, включенный на выход выпр мител , ко вxoдa , которого подключены датчики тока питающих и питаемых присоединений, отключающую цепь защиты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  селективности, в него введены блок сравнени  фаз, второй выпр митель, блокирующий блок и два блока запрета, причем входы блока сравнени  фаз соединены параллельно входам первого выпр мител , а ко входу первого выпр мител , подключенному к датчикам тока питаемых присоединений , включен вход второго выпр мител , выход которого соединен со входом блокирующего блока, выход блокирующего блока подключен к первому входу первого блока запрета, ко второму входу которого подсоединен выход блока сравнени  фаз, а выход первого блока запрета соединен с первым входом второго блока запрета, ко второму входу которого подключен выход упом нутого реагирующего блока, выход второго блока запрета подключен к отключающей цепи защиты.2 ,Устройство по п.1, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  габаритов и повышени  помехозащищенности, в качестве датчиков тока используютс  трансреакторы с сердечником из магнитодиэлектрика на основе карбонильного железа с магнитной проницаемостью fx 10-15. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Биленко Э.К. Полупериодное дифференцигшьное реле защиты шин, Электрохоз йство за рубежом, 1, 1976, 2,Авторское свидетельство СССР 505074, кл. Н 02 Н 3/28, 1972,