Устройство для дифференциальнофазной защиты электроустановки с регулятором напряжения (его варианты)
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оц 1001278(22) Заявлено 010481 (21) 3269851/24-07 Н 02 Н 3/28 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР на делам изобретений и открытий(ЕГО ВАРИАНТЫ) Йзобретение относится к релейной защите, а именно к устройствам дифференциально-фазной защиты электроустановок и может быть использовано при защите трансформаторов и авто- . трансформаторов, блоков генератор- трансформатор и генератор-автотрансформатор и т,д.ПО основному авт.св, В 744832 .известно устройство для дифференциально-Фазной защиты электроустановки с регулятором напряжения, которое содержит трансформаторы тока, установленные по концам защищаемого объекта с присоединенным блоком преобразования входных величин, подключенный к нему блок торможения в установившемся режиме, к которому по цепи дифференциального тока присоединены преобразователь дифференциального тока, блок торможения в переходном режиме, гармонический фильтр, а к выходу блока торможения в установившемся режиме присоединен через дифференцирующий блок первый блок временной памяти и первый ключ, блок сравнения с реагирующим орга.ном, выход преобразователя дифференциального тока .через дифференцирующий блок, второй блок временной памяти, второй. ключ, временнойблок присоединен к блоку сравненияи непосредственно к второму ключу,выход блока торможения в переходномрежиме присоединен к первому блокувременной памяти, к второму блокувременной памяти и к блоку сравнения, выход гармонического фильтраприсоединен к первому блоку временнойпамяти и к первому ключу, которыйприсоединен по цепи управления к. третьему ключу и к блоку торможенияв установившемся режиме, а выходтретьего ключа присоединен к блокусравнения, прн этом временной блоквыполнен в виде блока памяти величины предшествующего режима, а выходпреобразователя дифференциальноготока соединен с входом блока сравнения 1.Укаэанное устройство представляетсобой достаточно сложную схему, содержащую большое количество различных полупроводниковых блоков, приотказе которых защита также отказывает.Все это может привести к снижениюнадежности защиты.Мерой ненадеаности может служить ЗО математическое ожидание ущерба от55 65 Неисправность цепей защиты, После устранения неисправности сигнализеция гасится кнопкой на элемен те 24,для проверки исправности элементов 21 - 23 следует нажать кнопку на элементе 25, в результате чего сигнал с элемента 25 заставляет сработать триггеры во всех элементах 21. Это в свою очередь приводит кзагоранию светодиодов во всех эле"ментах 21, срабатыванию элементов22 и 23, и высвечиванию табло фНеисправность цепей защиты. Послетого, как станет ясно, что проверяемые элементы исправны, вся сигнализация снимается кнопкой на элементе 24. Устройство дифференциально-фазной защиты электроустановки по Фиг.2 работает следующим образом.В нормальном режиме работы защищаемого объекта диФференциальный ток очень мал, мал сигнал на выходе элемента 3, нет сигналов на выходе элементов 4 - 7. Сигналы на выходе элементов 3,8 и 9 равны между собой, Следовательно, равны между собой сигналы на входах 10 и 12 схемы 11 сравнения, эти сигналы уравновешивают друг друга. Сигналы на остальных входах не могут привести к срабатыванию схемы сравнения, так как они препятствуют срабатыванию схемы 11 сравнения. Следовательно, на выходе схемы 11 сигнала нет, нет сигнала и на выходе ключа 16. Точнотак же работают в этом режиме иблоки защиты в других фазах, т.е. нет сигнала на выходе всех трех блоков защиты. В таком случае сигналы не поступают и на входы порогового элемента Два из трех 28, он не срабатывает и не выдает сигнала на отключение защищаемого объекта.Нет сигналов на входах и выходах элементов 21 - 25, следовательно,нет и сигнализации с неисправностизащиты.При появлении в цепях защитынеисправностей которые приводят кложному срабатыванию элемента 16 водной из фаз защиты (например, йовреждении некоторых элементов, входящих в состав элементов 1 - 20 или токовой цепи одной фазы), на выходеэлемента 16 одной фазы защиты появляется сигнал, но отключение защищаемого объекта не происходит, таккак для того, чтобы на выходе элемента 28 появился сигнал., необходимо иметь не менее двух сигналов наего входе, а присутствует в рассматриваемом режиме только один сигнал. Зато элемент 21 соответствующей фазысрабатывает, на выходе блока 22появляется сигнал и с выдержкой эле 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мента 23 сигнал, появившийся на еговыходе, высвечивает табло фНеисправность цепей защитыф на щитеуправления, Представитель обслуживающего персонала после загораниятабло подходит к панели защиты ипо сигнализации (например, горящемусветодиоду) на элементе 21 выявляетповрежденный блок защиты, При первой же возможности это устройствозаменяется исправным.Следует отметить, что предлагаемое устройство позволяет Фиксировать не только устойчивые повреждения, возникшие в блоках защиты (элементы 1 - 20), но и кратковременныесамоустраняющиеся повреждения (сбои),возникающие из-.за старения элементови по другим причинам.Это позволяет зафиксировать исвоевременно устранить большое количество повреждений элементов.После устранения соответствующего повреждения сигнализация неисправностиснимается нажатием кнопки на элементе ручного съема сигнала 24.При коротком замыкании в зонезащиты сигнал на выход ПДТ 3 увеличивается и на выходе дифференцирующего элемента ДЭб появляется положительный сигнал, под воздействиемкоторого срабатывает элемент 7 временной памяти, запоминая, факт появления положительного сигнала насвоем входе на время, равное, например, 5-6 периодам промышленной частоты. Под воздействием сигнала, поступающего с элемента 7 временнойпамяти, ключ 8 закрывается на то жесамое время, не пропуская на элемент 9 памяти сигнала, пропорционального новому, увеличившемуся значениюдифференциального тока. Элемент 9памяти запоминает значение и сигналапропорционального величине дифференциального тока до его увеличения.Этот сигнал и выдается на вход 10схемы 11 сравнения.На вход.12 схемы 11 сравненияпоступает сигнал, пропорциональныйновому, увеличившемуся значению дифФеренциального тока,В результате этого на выходе схемы 11 сравнения на время, равное 5-6 периодам промышленной частоты, появляется сигнал, пропорциональный разности увеличившегося значения дифференциального тока и его предыдущего значения, Под воздействием этого сигнала срабатывает ключ 16 и на его выходе появляется фазный отключающий сигнал.Ранее уже отмечалось, что предлагаемое устройство дифференциальноФаэной защиты электроустановки предназначено для защиты, например силовых трансформаторов, автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор и генератор-автотрансформатор, когда трансформаторы тока защиты соединены по схеме звезда - треуголь. ник. При этом любое короткое замыкание в защищаемой зоне приводит к протеканию токов не менее чем по двум фазам (т.е. по двум блокам защиты) и, .следовательно, фазные отключающие сигналы появляются на выходах не менее, чем двух блоков защиты (элементов 16). При появлении двух фазных отключающих сигналов на входах логического порогового элемента 28, он срабатывает, и на его выходе появляется сигнал, кото рый действует на отключение защищаемого объекта.Срабатывают также элементы 21 фиксации сигнализации, присоединенные к сработавшим блокам защиты, 20 Появившиеся на их выходах сигналы поступают на вход элемента ИЛИ 22 и приводят к появлению сигнала на его выходе, Однако элемент 23 выдержки времени не успевает сработать, так 25 как имеет задержку времени на срабатывание, а сигнал, поступающий с выхода элемента 28 на входы элементов 21, возвращает их в исходное состояние. После этого возвращаются З 0 в исходное состояние также элементы 22 и 23. Табло Неисправность цепей защиты. в этом случае не высвечивается.Если внутреннее короткое замыка ние сопровождается появлением значительной аппериодической ссставляющей в первйчном токе и переходными процессами в трансформаторах тока, то в течение всего времени переходного .40 процесса на выходе элемента 4 торможения имеется сигнал, поддерживающий элемент 7 памяти в открытомсостоянии, а ключ 8 - в закрытом, обеспечивая воздействие на схемУ 11 4 сравнения разности сигналов, поступающих на входы 12 и 10 схемы 11 сравнения и равно изменению сигнала, пропорционального дифференциальному току. На вход 15 схемы 11 сравнения. в этом режиме поступает сигнал от элемента 4 торможения, который оказывает на реле тормозное действие. Кроме того, в этом режиме сигнал с элемента 4 торможения открывает также элемент 12 памяти и ключ 20. С ключа 20 на вход 13 схемы 11 сравнения также выдается дополнительный тормозной сигнал, загрубляющий ток срабатывания защиты примерно до уровня 0,4 номинального тока защи щаемого трансформатора.Срабатывание защиты происходит в тот момент, когда действие сигнала, пропорционального дифференциальному току, и поступающего на вход 12 65 схемы 11 сравнения, преодолеет тормозное действие сигналов, поступающих на входы 10, 13 и 15 схемы 11 сравнения.Быстродействие предлагаемого устройства, как и быстродействие известных в настояшее время защит, обеспечивается за счет правильноговыбора типа элемента 4 торможения ивеличины сигнала, подаваемого с негОна схему 11 сравнения. Остальные элементы предлагаемогоустройства в этом режиме работают точно так же, как и в предылущем. Защищаемый объект отключается.При витковом замыкании на защищаемом трансформаторе изменение дифференциального тока может быть весь ма мало (ориентировочно "15-20 номинального тока). При этом заметногопереходного процесса в трансформа"торе тока, очевидно, не будет. Навыходе элемента 4 торможения такжепрактически не будет сигнала, и фазисе устройство защиты сработает сцсвоим минимальным током срабатыванияравным ориентировочно 10 номинального тока по цепи: элемент 1, преобразователь 3, схема 11 сравнения, ключ 16, Чувствительность защиты в этом режиме определяется конструкцией блока ПТД 3.Остальные элементы реле при этомработают так же, как в предыдущих двух случаях.При действии устройства регулирования напряжения защищаемого трансформатора под нагрузкой (РПН ток в дифференциальной цепи также может возрасти, в результате чего ключ 8 закрывается и на входы 12 и 10 схемы 11 сравнения опять поступают различные по величине сигналы, что может привести к ложному действию защиты. Для предотвращения лож ного действия в этом режиме сигнал от РПН заводится на элемент 19 памяти, котсрый открывает ключ 20 и загрубляет защиту на все время действия РПН до уровня примерно 0,4 номинального тока защищаемого транс. форматора (или выше, если на ключ 20 поступают дополнительные тормозные сигналы от элементов торможения ЭТ 2 или фильтра 5). Величина тока срабатывания защиты в этом режиме может быть увеличена, если токи небаланса в нормальном режиме окажутсясоизмеримыми с ней (например, прибольшом диапазоне регулированиянапряжения).Элементы 21, 24 и 28 в этом режиме не срабатывают вони находятся в исходном состоянии.При включении защищаемого трансформатора на холостой ход может воз никнуть большой по величине бросоктока намагничивания, В этом случае эащита запускается по рабочей цепи, как было описано выше, и на вход 12 схемы 11 сравнения поступает сигнал, больший, чем на вход 10 схемы 11 сравнения, Недействие же защиты обеспечивается за счет тормозного сигнала, поступающего на вход 15 схемы 11 с элемента 4 торможения.Если при включении защищаемого трансформатора броска тока намагничивания не возникает, а дифференциальный ток увеличивается на величину установившегося значения тока чамаг", ничивания, то недействие защиты обес печивается выбором ее минимального 15 тока срабатывания большим установившегося тока намагничивания, т.е.регулировкой схемы 11 сравнения и ключа 16.При увеличении тока намагничива ния защищаемого трансформатора за счет его перевозбуждения, например, при отключении с обратного конца линии электропередачи высокого напряжения, второй конец которой остал ся подключенным к защищаемому трансформатору, недействие защиты обеспечивается за счет гармонического фильтра 5, сигнал с выхода которого приводит к срабатыванию элемента 19 ЗО и открытию ключа 20, через который этот сигнал поступает на вход 13 схемы 11 сравнения и тормозит защиту до необходимого уровня в течение всего времени работы защищаемого трансформатора с перевозбуждением.При подключении к защищаемому трансформатору дополнительной нагруз ки дифференциальный ток также может скачкообразно возрасти.40При этом недействие защиты обеспечивается за счет элемента торможения ЭТ 2. Как отмечалось выше, сигнал на выходе элемента 2 торможения пропорционален разности суммы модулей . 45 токов плеч защиты и модуля дифференциального тока. Этот сигнал максимален при 180 сдвиге токов в плечах защиты и равен нулю при сдвиге, рав" ном 0 . При работе защищаемого транс 5 О форматора под нагрузкой сигнал на выходе элемента 2 торможения увеличивается с ростом нагрузки. Таким образом, при скачкообразном росте нагрузки сигнал на выходе элемента 2 торможения также скачкообразно возрастает и на выходе дифференцирующего элемента 18 появляется дополнительный положительный сигнал, который запускает элемент 19 памяти,в результате чего открывается ключ 60 20 и сигнал с элемента 2 поступает на вход 13 схемы 11 сравнения, обеспечивая загрубление защиты в функции от тока нагрузки защищаемого трансформатора. Ток срабатывания защиты 5 при этом всегда остается выше токанебаланса.. При коротком замыкании вне эонызащиты сигнал на выходе элементаторможения ЭТ 2 резко возрастает.Если он превышает величину, соответствующую вытекающему из эоны защитытоку, примерно равному 200 номинального, открывается ключ 17 и сигнал с элемента 2 торможения поступает на вход 14 схемы 11 сравнения,обеспечивая интенсивное торможениеи недействие защиты в этом режиме.Если внешнее короткое замыканиесопровождается переходным процессом,то недействие защиты обеспечиваетсядополнительно. элементом 4 торможения,При внешнем коротком замыкании иналичии в цепях защиты. такой неисправности, которая не была выявленав нормальном режиме работы, но приводит в описываемом режиме к срабатыванию одного блока защиты, появляется сигнал на выходе одного изблоков (одного элемента 16), срабатывает соответствующий элемент 21и запоминает наличие неисправностив цепях своего блока защиты. Защитав целом не действует из-за не срабатывания порогового элемента дваиэ трех 28,С выдержкой времени по цепям элементов 22 и 23 высвечивается таблоф 1 Неисправность цепей защиты. После устранения неисправности сигнализация гасится кнопкой на элементе 24.Для проверки исправности элементов 21 - 23 следует нажать кнопку на элементе 25, в результате чего сигнал с блока 25 заставит сработатьтриггеры во всех элементах 21. Это,в свою очередь., приводит к загоранию светодиодов на всех элементах 21, срабатыванию элементов 22 и 23и высвечиванию табло Неисправностьцепей защиты, После того, как станет ясно, что проверяемые элементы исправны, вся сигнализация снимается кнопкой на элементе 24.Таким образом, при сохранении основных технических характеристик прототипа предлагаемые устройства защиты электроустановки дают возможность существенно повысить надежность защиты.Это объясняется тем, что появив" шаяся в токовых цепях или блоке защиты неисправность не может привести непосредственно,к излишнему или ложному отключению защищаемого объекта, так как для отключения объекта требуется одновременное срабатывание не менее чем двух блоков, а одновреманное повреждение двух блоков защи-, ты .(особенно при отдельных токовых цепях, питающих эти устройства) практически можно считать невероятным.25 1001278 10 25 30 40 45 50 55 60 Любое, даже кратковременное, срабатывание одного из блоков защиты в нормальном режиме работы или при внешнем коротком замыкании Фиксируется и расценивается как признак неисправности этого блока. Таким образом фиксируется не только устойчивые повреждения, возникшие в цепях защиты (и токовых цепях, если есть регулирование по этим цепям), но и кратковременные сбои, за счет наведенных помех или постепенного ухудшения параметров каких-либо элементов схемы.Элементы фиксации и сигнализации обеспечивают запоминание, неправильного срабатывания связанных с ними блоков защиты и тут же вццают сигнализацию о появлении в цепях защиты неисправности. Таким образом, обслуживающий персонал может сразу же приступить к замене поврежденного элемента (или ремонту, если замена по какой-либо причине невозможна). Вследствие этого основная составляющая времени восстановления - время ,обнаружения неисправности резко снижается, а следовательно, резко возрастает интенсивность восстановления защиты и снижается коэффициент неготовности защиты к выполнению своих функций..Важно также отметить, что провер.ка исправности защиты по предлагаемому способу ведется без вмешательст ва обслуживающего персонала, следовательно ошибки персонала, которыечасто возникают при такого родапроверках и могут отрицательно повлиять на надежность защиты, исключены. Проверка исправности цепей защиты в предлагаемых устройствах ведется не только в нормальном режиме работы, но.и в режиме внешнего короткого замыкания, что позволяет выявить гораздо большее количество повреждений и своевременно их устранить.Частота проверок токами внешнего короткого замыкания равна частоте внешних коротких замыканий .и примерно на порядок-два выше частоты полных профилактических проверок защиты. Причем такие проверки могут вестись даже на подстанциях без обслуживающего персонала, так как участие персонала при проверках не требуется. Сигнал о неисправности защиты в случае йеобходимости может быть выдан на диспетчерский пункт по цепям телесигнализации.Тахим образом, предлагаемое устройство и его варианты существенно повышают надежность защиты при сохранении основных технических характеристик прототипа, и снижая ущерб.5 5 20 от ненадежности защиты, повышают ееэффективность. формула изобретения 1. Устройство для дифференциаль но-фазной защиты электроустановки с регулятором напряжения по авт.св9 744832, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, в каждую фазу дополнительно введены блок защиты, элемент И, два элемента фиксации и сигнали- . зации, а также два элемента ИЛИ,элемент выдержки времени, элемент ручного съема сигнала и элемент провер-. ки, при этом выход каждого блока защиты соединен с первым входом соответствующего элемента фиксации и сигнализации и с входом элемента И своей фазы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ и вторыми входами элементов фиксации и сигнализации своей фазы, .выход элемента ручного съема сигнала соеди-,; нен с третьим входом каждого элемента фиксации и сигнализации, выход элемента проверки соединен с четвертым входом каждого элемента фиксации и сигнализации, выходы всех элементов фикСации и сигнализации соединены с входами второго элемента ИЛИ, а выход последнего - с входом элемента выдержки времени.2. Устройство для дифференциально-фазной защиты электроустановки с регулятором напряжения по авт.св. У 744832, отличающеес я тем, что, с целъю повышения .на дежности комплекта защиты с соединением трансформаторов. тока по крайней мере одного из плеч защиты в фТреугольник, в него введены пороговый элемент Два из трехф, три элемента фиксации и сигнализации, элемент ИЛИ, элемент выдержки времени, элемент ручного съема сигнала и элементпроверки, при этом выходы блоковзащиты каждой фазы соединены с входами порогового элемента Два изтрех и с первыми входами соответствующих элементов фиксации и сигнализации, выходы которых соединены:,с входами элемента ИЛИ, выход кото"рого соединен с входом элемента выдержки времени, выход пороговогоэлемента Два из трехф соединен свторым входом каждогоэлемента фиксации и сигнализации, к третьим вхо.дам которых присоединен выход элемента ручного съема сигнала, а к четвертым - выход элемента проверкиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 744832, кл. Н 02 Н 3/28, 1981.Тираж б 15 Подпиосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д.4/ненадежности защиты МУН, выраженное, например, 1 руб/год на одну защиту. Величина математического ожидания ущерба М(УН) в сною очередЬ занисит от коэффициента неготовности защиты и различных режимах с 11. Величину коэффициента неготовности в 1-м 11 режиме можно представить себе как вероятность невыполнения защитой своих функций, если возникнет 1-й режим, например, внешнее 1короткое замыкание с определенной величиной токов плеч защиты. При росте коэффициента неготовности возрастает величина математического ожидания .ущерба.В свою очередьрТЬ 3) о) рем)где ). - интенсивность отказов защиты в 1-м режиме, 1 год;,Ц - интенсивность восстановления защиты после возник новения )-й -неисправности1 год;Т - время восстановления испМравного состояния защитыпосле возникновения-йнеисправности, год;Т- время между моментом возникновения ) -й неисправности и ее обнаружением(нремя обнаружения неисправности), год.Т : - время, необходимое на ремонт-й неисправности,ОРМ 1год,Из изложенного ясно, что надежность защиты может быть увеличена .за счет снижения величины с 1 , которое, н свою очередь, может бытьдостигнуто либо снижением интенсивности отказов защиты . , либо повышением интенсивности восстановлений ,О (т,е. снижением времени Т )Предлагаемое устройство, в отличие от известного, предназначенодля одновременного решения обеихэтих задач.Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения интен"сивности отказов в функционированиизащиты и времени восстановления за"щиты,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве дифференциаль.но-фазной защиты с регулятором напряжения (первый вариант), в каждуюФазу дополнительно введены блок защиты, элемент И, два элемента фиксации и сигнализации, а также два элемента ИЛИ, элемент выдержки времени, элемент ручного съема сигнала и элемент проверки, приэтом выход каждого блока защитысоединен с первым входОм соответст. -вующего элемента фиксации и сигнализации, и с входом элемента Исвоей фазы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИи вторыми входами элементов фикса ции и сигнализации своей фазы, выход элемента ручного съема сигналасоединен с третьим входом каждогоэлемента Фиксации и сигнализации,выход элемента проверки соединен с 15 четвертым входом каждого элементафиксации и сигнализации, выходывсех элементов фиксации и сигнализации соединены с входами второго элемента ИЛИ, а выход последнего - свходом элемента выдержки времени.В устройство дифференциальнофазной защиты с регулятором напряжения (нторой вариант) введены пороговый элемент .дна из трех, триэлемента фиксации и сигнализации,элемент ИЛИ, элемент выдержки вреше.ни, элемент ручного съема сигнала и, элемент проверки, при этом выходыблоков защиты каждой фазы соединеныс входами пороговогоэлемента Дваиз трех и с первыми входами соот-ветствующих элементов фиксации исигнализации, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выходкоторого. соединен с входом элемента 35 выдержки времени, выход пороговогоэлемента Два из трехф соединен свторым входом каждого элемента фиксации и сигнализации, к третьимвходам которых присоединен выход 40 элемента ручного съема сигнала, а кчетвертым в ,выход элемента проверки.Первый вариант устройства дифференциально-фазной защиты электроуста.новок предназначен для примененияв тех случаях, когда трансформаторытока на защищаемом объекте соединеныпо схеме звезда - звезда.Второй вариант устройства дифференциально-фазной защиты электро О установок предназначен для защитытрансформаторов, блоков генератор -трансформатор, автотрансформаторови блоков генератор - автотрансформатор, когда трансформаторы токазащиты соединяются по схеме звезда -треугольник, наиболее распространенной в отечественной практике, В этомслучае любое повреждение на защищаемом объекте приводит к протеканиютока не менее, чем по днум фазам 66 (а значит, и блокам защиты), чтообеспечивает выполнение защиты сиспользованием предлагаемого устройства. Следует отметить, что предлагаемое устройство по стоимости почти 65 не отличается от устройстна-прототипа (в трехфазном исполнении) и почтине требует переделок уже смонтированных цепей защиты,.т.е. весьмаудобно к применению на уже эксплуатируемых объектах. Однако применениеэтого устройства невозможно на техобъектах, гдетрансформаторы .токазащиты соединяются по схеме звездазвезда, что иногда бывает, особеннона мощных трансформаторах и блоках,При использовании второго устройства дифференциально-фазной защитымогут возникнуть некоторые трудности,связанные с тем, что его быстродействие несколько снижается по сравнению с устройством-прототипом. 15Увеличение времени действия связанос тем, что защищаемый объект отключается теперь уже не первым сработавшим блоком защиты, а только после срабатывания второго из блоков. 2Это увеличение времени срабатыванияокажется совершенно несущественнымдля очень большого количества защищаемыХ объектов, короткое замыканиенекоторых, длящееся в течение времени срабатывания предлагаемого устройства, не представляет опасностидля устойчивости системы.Если все же есть необходимостьповысить быстродействие защиты доуровня быстродействия прототипа, чтоможет оказаться необходимым при защите особо ответственных объектов,следует применять более дорогое первое устройство дифференциально-фазной защиты, это может оказатьсятакже необходимым, если дифференциально-фазная защита должна дейст,вовать на автоматическое пожаротушение поврежденной фазы трансформатора,40На фиг. 1 и 2 изображены структурные схемы предлагаемых устройствдифференциально-Фазной защиты электроустановки,устройство (фиг.1) содержит злемент 1 преобразования входных величин (ЭПВВ) , присоединенный к трансФорматорам тока плеч защиты и предназначенный для преобразования вторичных токов трансформаторов токав величины, удобные для работы защйты.Выходы элемента 1 преобразованиявходныхвеличин соединены с входамиэлемента 2 торможения, в установившемся режиме. Элемент 2 торможенияпреднаэначен для обеспечения необходимой тормозной характеристики реле и имеет сигнал на выходе, пропорциональный разности суммы модулейтоков плеч защиты и дифференциального тока. Такой алгоритм действияэлемента 2 торможения обеспечиваетмаксимальный тормозной сигнал на еговыходе при внешнем коротком замыкании со 180 сдвигом токов и отсутст вие тормозного сигнала при внутреннем коротком замыкании и отсутствии сдвига между токами. При необходимости вместо описанного элемента может быть применен любой другой, дающий аналогичный эффект.По цепи дифференциального тока элемент 2 торможения связан с преобразователем 3 дифференциального тока (ПДТ), элементом 4 торможения в переходных режимах (ЭТП) и гармоническим фильтром 5 (Гф).Преобразователь 3 дифференциаль" ного тока содержит устройстго, расщепляющее поступающий на него сигнал, пропорциональный дифференциаль ному току, в трехфазную систему с последующим выпрямлением и сглаживанием и предназначен для преобразования переменного сигнала, пропор-. ционального дифференциальному току, в соответствующий сигнал постоянного тока.Элемент торможения в переходных режимах 4 предназначен для торможения защиты в переходных режимах броска тока намагничивания и внешнего короткого замыкания. Он может быть выполнен на основе схемы, срав" нивающий амплитуды волн полупериодов дифференциального тока, выделяю щей четные гармоники из дифференциального тока, и других известных принципах.Гармонический фильтр 5 предназначен для торможения защиты в режи" ме работы зашищаемого трансформатора с перевозбуждением, например, если он включен на отключенную с обратной стороны линию электропере" дачи высокого напряжения.К выходу преобразователя 3 дифференциального тока подключен дифференцирующий элемент б (ДЭ), который предназначен для выявления резкого изменения сигнала на выходе преобразователя 3 дифференциального тока.К выходу дифференцнрующего элемента б псдключен элемент 7 временной памяти (ВП), предназначенный для запоминания наличия сигнала на его входе на время, равное, например, 5-б периодам промышленной частоты.К выходу элемента 7 временной памяти подключен ключ 8, предназначенный для коммутации сигнала, снимаемого с преобразователя 3 дифференциального тока, на элемент 9 памяти (ЭП) .Элемент 9 памяти предназначен для запоминания величины сигнала на его входе на время, равное, например, 2 с. Этот элемент может состоять из емкости, шунтированной высокоомным резистором, и заряжающейся с малой постоянной времени до вели 100127830 чины напряжения, поступающего наэлемент памяти 9 с ключа 8, истокового повторителя, вход которого соефдинен с укаэанной емкостью, а выходявляется выходом элемента 9 памяти.Изменением величины резистора,шунтирующего емкость, можно менять время, на которое запоминается поступивший на элемент 9 памяти сигнал.в необходимых пределах. Истоконыйповторитель, обладающий большимвходным сопротивлением, (порядка10 МОм и более для серийных микросхем) обеспечивает необходимую величину выходного сигнала элемента9 памяти, не уменьшая практически 15время разряда упомянутой ныше емкости.При необходимости элемент 9 памяти может быть выполнен на любомдругом принципе, к его выходу подключен вход 10 схемы 11 сравнения(СС)Вход 12 схемы 11 сравнения подключен к выходу преобразователя 3 дифФеренциального тока. 25Схема 11 сравнения имеет пятьвходов и один выход и может быть выполнена, например, на серийном операционном усилителе в микросхемномисполнении или любом другом аналогичном устройстве.Вход 10 схемы 11 сравнения предназначен для того, чтобы с выдержкой времени, определяемой элементом7 вРеменной памяти, компенсиРоватьположительный. сигнал, поступающий навход 12 схемы 11 сравнения. Сигнал,поступающий на вход 10 янляетсятормозящим.Вход 12 схемы 11 сравнения предназначен для действия на срабатывание, а вход 13 - для загрубленияреле до уровня тока срабатывания,равного, например, 0,4 номинального .и выше в зависимости от величиныпоступающего на него сигнала. 45Вход 14.схемы 11 сраннения пред-назначен для интенсивного торможенйяреле при внешних коротких замыканияха вход 15 - для торможения защиты.н переходных режимах. 50К выходу схемы 11 сравнения присоединен ключ 16, предназначенныйдля Формиронания Фазного отключающе.го сигнала,Ключ 17 по цепям управления присоединен к элементу 2 торможения ипредназначен для коммутации сигнала,также поступающего с элемента 2торможения на вход 14 схемы 11 сравнения.60Дифференцирующий элемент 18 (ДЭ),подключенный к выходу элемента 2торможения, предназначен для выполнения Функции, аналогичных Функциямдифференцирующего элемента 6. 65 Элемент 19 временной памяти (ВП) также выполняет функции, аналогичные функциям элемента 7 временной памяти, но запоминает сигнал на время, равное например 7 - 9 периодам промышленной частоты.Ключ 20 предназначен для коммута ции целого ряда загрубляющих сигналов на вход 13 схемы 11 сравнения. К таким сигналам относятся: сигнал о работе устройства, регулирование напряжения под нагрузкой, сигналы от гармонического фильтра 5 и элемента 2 торможения. Кроме того, ключ 20 дает воэможность регулирования начального загрубляющего сигнала, обеспечивающего ток срабатынания защиты при открытом положении ключа 20 на уровне, например, равном 0,3- 0,5 номинального тока защищаемого трансформатора.Входы элементов временной памяти ВП 7 и ВП 19 соединены с выходом элемента 4 торможения н переходных режимах, для того, чтобы обеспечить с помощью этих элементов открытое состояние ключа 20 и закрытое сос- . тояние ключа 8 н течение всего времени переходного процесса.Вход 15 схемы 11 сравнения (СС) соединен с выходом элемента 4 торможения в переходных режимах для обеспечения торможения защиты при переходных процессах бросков тока намагничивания и внешних коротких замыканий.Перечисленные выше элементы и связи принадлежат прототипу и нходят н предлагаемое устройство без изменения. Вся описанная схема условно названа блоком зашиты.В предлагаемом устройстве дифференциально-фазной защиты электроустановки по схеме фиг. 1 в каждой Фазе защиты установлено по два таких блока защиты (фаза А 1, фаза А 2 в фазе А; фаза В 1, фаза В 2 " в фазе В) Фаза С 1, Фаза С 2 - в фазе С).Выходы обоих блоков (выход элементов 16) каждой Фазы соединены с первыми входами соответствующих элементов 21 фиксации и сигнализации.Элементы 21 фиксации и сигнализа ции (по два в каждой фазе, нсего на схеме Фиг. 1 шесть штук) предназначены для Фиксации факта хотя бы кратковременного появления сигнала на их входе и сигнализации неисправности соединенных с ними фазных устройств защиты. Они выполнены на основе триггеров с сигнализацией одного из состояний такого триггера посредством светодиода.Выходы всех элементов 21 фиксации и сигнализации соединены со входами элемента ИЛИ 22, сигнал на выходекоторого появляется при наличии хотябы одного из сигналов на любом входе.Выход элемента ИЛИ 22 соединеныс входом первого элемента 23 выдержки времени, предназначенного длясоздания выдержки времени порядка0,5 с. Сигнал на выходе элемента 23выдержки времени предназначен длявысвечивания на щите управления табло 1 Неисправность целей эащитыф,Вход элемента ручного съема сигнала 24 соединен с входом каждогоэлемента 21 фиксации и сигнализации,предназначенным для возврата триггера в элементе 21 в исходное состояние. В простейшем виде элемент 24 .может представлять собой обычнуюэлектрическую кнопку.Выход элемента 25 проверки соединен с входом каждого элемента 21,предназначенным для перевода входящего в него триггера в сработавшеесостояние. В простейшем виде элемент24 может представлять собой обычную .электрическую кнопку.Выходы обоих блоков защиты (выходы элементов 16) каждой Фазы соединены с входами элементов И 26,своих Фаз.Выход элемента 26 каждой Фазысоединен с входами обоих элементов21 соответствующей фазы, предназначенными для возврата входящих всостав элементов 21 триггеров в исходное состояние.Кроме того выходы всех трех элементов 26 соединены с входами второго элемента ИЛИ 27, сигнал на выходекоторого предназначен для,отключениязащищаемого объекта,Предлагаемое устройство (фиг.2)содержит элемент 1 преобразованиявходных величин, присоединенный ктрансформаторам тока защиты.и предназначенный для преобразования вторичных токов трансформаторов тока ввеличины, удобные для работы защиты.Выходы элемента 1 соединены с элементом 2 торможения в установившемся режиме. Элемент 2 торможенияпредназначен для обеспечения необходимой тормозной характеристики.реле и имеет сигнал на выходе, пропорциональный разности суммы модулейтоков плеч защиты и дифференциального тока. По цепи дифференциальноготока элемент 2 связан с преобразователем 3 дифференциального тока,элементом 4 торможения в переходныхрежимах и гармоническим фильтрам 5.К выходу элемента 3 подключендифференцирующий элемент 6, которыйпредназначен для выявления резкогоизменения сигнала на выходе преобра, зователя 3 дифференциального тока.К выходу дифференцирующего элемента 6 подключен элемент 7 времен ной памяти, предназначенный для запоминания наличия сигнала на еговходе на время, равное, например,5-6 периодам промышленной частоты.К выходу элемента 7 подключен 5 ключ 8, предназначенный для коммутации сигнала, снимаемого с преобразователя 3 на элемент 9 памяти,Элемент 9 памяти предназначен:для запоминания величины сигнала иа 10 его входе на время, равное например2 с.К выходу элемента 9 подключенвход 10 схемы 11 сравнения. Вход 12схемы 11 сравнения подключен к выхо ду преобразователя 3 дифференциального тока. Схема 11 сравнения имеетпять входов и один выход.Вход 10 схемы 11 сравнения предназначен для того, чтобы с выдержкой времени, определяемой элементом7 временной памяти, компенсироватьположительный сигнал, поступающийна вход 12 схемы 11 сравнения. Сигнал, поступающий на вход 10, являет ся тормоэящимеВход 12 схемы 11 предназначендля действия на срабатывание, а вход 30 35 40 45 50 55 60 13 - для загрубления реле до уровнятока срабатывания,.равного, например0,4 номинального и выше, в зависимости от величины поступающего на%унего сигнала.Вход 14 схемы 11 сравнения предназначен для интенсивного торможенияреле при внешних коротких замыка-,ниях.Вход 15 схемы 11 сравнения предназначен для горможения защиты впереходных режимах.К выходу схемы 11 сравнения присоединен ключ 16, предназначенныйдля формирования фазного отключающего сигнала.Ключ 17 по цепям управления присоединен к элементу 2 торможения ипредназначен для коммутации сигнала,также поступающего с элемента 2 навход 14 схемы 11 сравнения,Дифференцирующий элемент 18, подключенный к выходу элемента 2 торможения, предназначен для выполненияФункции, аналогичных Функциям дифференцирующего элемента 6,Элемент 19 временной памяти такжевыполняет Функции, аналогичные функциям элемента 7 временной памяти,но запоминает сигнал на время, Равное 7 - 9 периодам промышленной частоты.Ключ 20 предназначен для Комкутации целого ряда загрубляющих сигиа"лов на вход 13 схемы 11 сраанения.К таким сигналам относится сигнаЛо работе устройства регулированиянапряжения под нагрузкой, сигналыот гармонического фильтра 5 и элемента 2 торможения. Кроме того, ключ20 дает возможность регулирования начального загрубляющего сигнала;обеспечивающего ток срабатывания защиты при открытом положении ключа 22 на уровне, равным 0,3-0,5 номинального тока защищаемого трансформатора.Входы элементов 7 и 19 временной памяти соединены с выходом элемента 4 торможения в переходных режимах для того, чтобы обеспечить с помощью этих элементов открытое состояние ключа 20 и закрытое состояние ключа 8 в течение всего переходного процесса.Вход 15 схемы 11 сравнения соеди нен с выходом элемента 4 для обеспечения торможения защиты при переходных процессах бросков тока намагничивания и внешних коротких замыканий. 20Поскольку предлагаемое устройство дифференциально-Фазной защиты электроустановки относится ко всем трем Фазам, то на Фиг.2 изображено три описанных выше блока защиты (фаза А, 25 фаза В и фаза С).Выходы элементов 16 всех трех блоков защиты соединены со входами порогового элемента Два из трех 28 предназначенного для выявления З 0 количества поступающих на его входы сигналов и выдачи сигнала на выходе, если количество сигналов на выходе не меньше двух.Элемент 28 может быть, например, выполнен на базе схемы, использующей операционный усилитель в интеграль- НОМ ИСПОЛНЕНИИ И ВКЛЮЧЕННОГО ПОСЛЕ- довательно с ним ключа. При этом каждый вход элемента 28 соединен с входом входящего в его состав усилителя соответствующим резистором, В исходном состоянии этот усилитель смещен в отрицательную область характеристики с помощью резистора, соединяющего его вход с источ:,иком 45 питания, Еще один резистор, подключенный к выходу усилителя, и включенный между вторым концом этого резистора к общим проводам диод шунТирует выход усилителя по цепи отрица тельного сигнала. Таким образом, в исходном состоянии (при отсутствии сигналов на входе элемента 28) на входе ключа потенциал близок к нулю и ключ находится в закрытом состоя нии, Величина резистора, обеспечиваю. щего смещение усилителя в отрицатель. ную область характеристики, подобрана таким образом, что усилитель может быть переведен в положительную 60 область характеристики только одно" временным наличием сигналов не менее, чем на двух входах элемента 28. Ключ, входящий в состав элемента 28, при этОм нахОдится в ОткрытОм сос 65 тоянии и сигнал на его выходе является выходным сигналом порогового элемента Два из трех 28.Сигнал с выхода элемента .28 предназначен для отключения защищаемого объекта.Кроме входов элемента 28 выходы блоков защиты (элементов 16) соединены с первыми входами соответствующих элементов фиксации и сигнализации 21.Элемент 21 Фиксации и сигнализации предназначен для Фиксации Факта хотя бы кратковременного появления сигнала на его входе и может быть выполнен, например, на базе триггера в интегральном или другом исполнении, Триггер имеет.два стабильных состоянияВ исходном состоянии он находится, если на его первый вход не поступает сигнал с выхода фазных устройств защиты (с элементов. 16). В этом случае отсутствует и сигнализация, которая может быть, например, выполнена посредством светодиода, расположенного на лицевой панели реле. Если ка первый вход элемента 21 хотя бы кратковременно поступает сигнал, то триггер перебрасывается в сработавшее состояние и остается в нем до тех пор, пока лицо обслуживающего персонала не вернет его в первоначальное состояние. В сработавшем состоянии триггера горит светодиод, подключенный к одному из его плеч.Выходы элементов 21 фиксации и сигнализации соединены с входами элемента ИЛИ 22, сигнал на выходе которого появляется при наличии хотя бы одного из сигналов на входе.Выход элемента ИЛИ 22 соединен с входом элемента 23 задержки времени, предназначенного для создания выдержки времени порядка 0,5 с. Сигнал с выхода элемента 23 предназначен для высвечивания на щите управления табло Неисправность це. пей защиты.Выход порогового элемента фДва из трехф 28 соединен с вторым входом каждого элемента 21 фиксации и сигнализации, предназначенным для возврата триггера, входящего в состав элемента 21, в исходное состояние и гашение соответствующей сигнализации.Выход элемента ручного объема сигнала 24 соединен с третьим входом каждого элемента 21 фиксации и сигнализации, также предназначенным для возврата триггера в элементе 21 в исходное состояние. В простейшем виде элемент 24 может представлять собой.обычную электрическую кнопку.Выход элемента 25 проверки соединен с четвертым входом каждого зле10 мента 21 фиксации,и сигнализации, предназначенным для перевода входящего в него триггера в сработавшее состояние. В простейшем виде элемент 25 также может представлять собой электрическую кнопку.5Устройство дифференциально Фазной защиты электроустановки по фиг. 1 работает следующим образом.В нормальном режиме работы защищаемого объекта дифференциальный ток очень мал мал сигнал на выходе элемента 3, нет сигналов на выходах элементов 4 - 7. Сигналы на выходах 3, 8 и 9 равны между собой. Следовательно, равны между собой сигналы 15 на входах 10 и 12 схемы 11 сравнения, эти сигналы уравновешивают друг друга. Сигналы на остальныхвходах не могутпривести к срабатыванию схемы сравнения, так как они препятствуют срабатыванию схемы 11 сравнения. Следовательно, на выходе схемы 11 сигнала нет, нет сигнала и на выходе ключа 16. Точно так же работают в этом режиме и другие Фазные устройства защиты, т.е. нет сигнала на выходе обоих устройств в каждой фазе. Следовательно, сигналы не поступают на входы логических элементов И 26 Фаз, на выходе этих элементов сигналов нет, нет сигналов на входах элементов ИЛИ 22 и 27. Следовательно, защита не срабатывает, нет сигналов ни на отключение защищаемого объекта, ни на автоматическое пожаро- тушение поврежденной фазы. Нет также сигнализации о неисправности защиты.При появлении в цепях зашиты неисправностей, которые приводят к ложному срабатыванию одного из бло ков защиты (появлению сигнала на выходе одного из ключей 16), сигнал поступает только на один из двух входов соответствующего логического элемента И 26 и этот элемент не сра батывает. Однако появление сигнала на выходе одного из ключей 16 сразу же фиксируется подключенным к выходу этого. ключа элементом 21 фиксации и сигнализации, Сигнал с выхода этого 50 элемента поступает на вход элемента ИЛИ 22, с выхода этого элемента на вход элемента 23 выдержки времени. Сигнал с выхода элемента 23 высвечивает табло Неисправность цепей зашиты на щите управления. Представитель обслуживающего персонала после загорания табло подходит к панели защиты и по сигнализации (например горящему световоду), на элементе 21 выявляет поврежденное ф 0 фазное устройство защиты, При первой же возможности это устройство заменяется исправным.Призащите особо ответственных объектов целесообразно запитать каж 65 дое из фазных устройств от отдельны) комплектов трансформаторов тока, по отдельным контрольным кабелям, а сигнал на отключение защищаемого объекта выдать по двум независимым цепям (два промежуточных реле, отдельные цепи питания оперативным током, отдельные обмотки соленоида отключения). Эти мероприятия хотя и будут связаны с существенными дополнительными затратами, могут быть вполне экономически оправдены при защите особо ответственных объектов, например, трансформаторов с:эрез которые осуществляется связь двух систем или других подобных объектов.Если каждый из блоков защиты будет питаться от своего трансформатора тока по своему кабелю и выходные цепи защиты будет резервированы так, как описывалось выше, то надежность устройства дифференциальнофазной защиты по Фиг, будет чрезвычайно повышена по сравнению с надежностью устройства-прототипа, а сигнализация о появлении неисправности будет охватывать также и токовые цепи защиты, повреждение в одной из которых не может привести к ее иэлишнему или ложному срабатыванию защиты.Следует отметить, что пр 4 цлагаемое устройство позволяет фиксировать не только устойчивые повреждения в блоках защиты (блоки 1 -20), и токовых цепях, но и кратковременные самоустраняющиеся повреждения (сбои), возникающие из-за старения элементов и по другим причинам. Это позволяет зафиксировать и своевременно устранить большое количество повреждений элементов. После устранения соответствующего повреждения сигнализация неисправности снимается .нажатием кнопки на элементе ручного съема сигнала 24.Если по экономическим или другим причинам принято рещение запитать оба блока защиты (фаза А 1 и А 2, фаза В 2 и Р 2, Фаза С 1 и С 2) от общих трансформаторов тока, то для контроля исправности токовых цепей защиты могут быть применены специальные устройства контроля исправности токовых цепей, известные в настоящее время еПри коротком замыкании в зоне защиты сигнал на выходе преобразователя 3 дифференциального тока резко увеличивается, и на выходе дифферен - цирующего элемента б появляется по= ложительный сигнал, под воздействием которого срабатывает элемент 7 временной.памяти запоминая факт появления положительного сигнала на своем входе на время, равное, напри мер, 5-6 периодам промышленной час-тоты.Под воздействием сигнала, поступающего с элемента 7, временной памя ти ключ 8 закрывается на то же самое время, не пропуская на элементе 9 памяти сигнала, пропорционального новому, увеличившемуся значению дифференциального тока, элемент 9 памяти запоминает значение сигнала, пропорционального величине дифференциального тока до его увеличения. Этот сигнал и выдается на вход 10 схемы 11 сравнения.На вход 12 схемы 11 сравнения поступает сигнал, пропорциональный новому, увеличившемуся значению дифференциального тока,В результате 1 И этого на выходы схемы 11 сравнения на время, равное 5"б периодам промьаиенной частоты, появляется сигнал, пропорциональный разности увеличив" шегося значения дифференциального 20 тока и его предыдущего значения. Под воздействием этого сигнала срабатывает ключ 16 и на его выходе появляется фазный отключающий сиг" н ал. 2 ИДальнейшее поведение устройства .защиты по фиг.1 зависит от вида короткого замыкания.Если возникло однофазное короткое замыкание на землю, то при соединении трансФорматоров тока защиты по схеме звезда или неполная звезда (на стороне с изолированной нейтралью) ток короткого замыкания протекает по одной Фазе защиты и обтекает оба фазные устройства, принадлежащие этой фазе. В результате появляются сигналы на выходах элементов 16 обоих блоков защиты, например фазы А, Эти сигналы запитывают оба входа элемента И 26 своей Фазы. 4 О и на выходе элемента 26 появляется сигнал. Этот сигнал действует на пожаротушение поврежденной Фазы (в том случае,. если предусмотрено автоматическое пожаротушение от ц:пей 4 И дифференциально-фазной защиты), Кроме того, сигнал с выхода элемента 26 поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 27 и сигнал с выхода элемента 27 действует на отключение ИО защищаемого объекта Элементы 21, сработавшие после появления сигналов на выходах соответствующих ключей 16, возвращаются в исходное состояние при появлении сигнала на выходе . ИИ элемента ИЛИ 27 и, таким образом, сигнализация о неисправности цепей защиты не выдается.Действие предлагаемого устройст" ва дифференциально-фазной защиты 60 электроустановки по фиг.1 при двухтрехфазных коротких замыканиях на защищаемом объекте будет таким же, как только что описанное, за исключением того, что срабатывает теперь ИИ не один элемент 26, а два (при двухфаз ном к орот к ом з амык анин ) или три(при трехфазном) таких элемента. Со.ответственно сигнал на автоматическое пожаротушение выдается во всехповрежденных фазах.Если внутреннее короткое замыка,ние сопровождается появлением значительной апериодической составляющей в первичном токе и переходнымипроцессами в трансформаторах тока,то в течение всего времени переходного процесса на выходе элемента 4имеется сигнал, поддерживающий элемент 7 временной памяти в открытомсостоянии, а ключ 8 в закрытом состоянии, обеспечивая воздействие насхему 11 сравнения разности сигналовпоступающих на входы 12 и 10 схемы11 сравнения, и равной изменению сигнала, пропорциональногодифференциальному току. На вход15 схемы 11 сравнения в этомрежиме поступает сигнал от элемента4 торможения, который оказывает нареле тормозное действие, Кроме того,в этом режиме сигнал от элемента 4торможения открывает также элемент19 и ключ 20. С ключа 20 на вход 13схемы 11 сравнения также выдаетсядополнительный тормозной сигнал,загрубляющий ток срабатывания защитыпримерно до уровня 0,4 номинальноготока защищаемого трансформатора.Срабатывание защиты происходитв тот момент, когда действие сигнала, пропорционального дифференциальному току, и поступающего на вход 12схемы 11 сравнения, преодолеет тормозное действие сигналов, поступающих на входы 10, 13 и 15 схемы 11сравнения.Быстродействие предлагаемого устройства, как и быстродействие известных в настоящее время защит,обеспечивается за счет правильноговыбора типа элемента 4 торможения ивеличины сигнала, подаваемого с негона схему 11 сравнения.Остальные элементы устройства вэтом режиме работают точно так же,как и в предыдущем. Защищаемыйобъект отключается,При витковом замыкании на защищаемом трансформаторе изменениедифференциального тока весьма мало(ориентировочно +15-20 номинальноготока), При этом заметного переходного процесса в трансформаторах тока, очевидно, нет на выходе элемента4 торможения также практически нетсигнала и блок защиты срабатываетсо своим минимальным током срабатывания, равным ориентировочно 10 номинального тока по цепи: элемент 1,преобразователь 3, схема 11 сравнения, ключ 16. Чувствительность защиты в этом режиме определяется конструкцней элемента 3. Остальные элементы при этом работают так же, какв предыдущихдвух случаях,При действии устройства регулирования защищаемого трансформаторапод нагрузкой (РПН) ток в дифференциальной цепи также может возрасти,в результате чего ключ 8 закрывается и на входы 12 и 10 схемы 11 сравнения опять поступают различные повеличине сигналы, что могло бы привести к ложному действию защиты.для предотвращения ложного действияв этом режиме сигнал от РПН заводится на элемент 19 временной памяти.,который открывает ключ 20 и загрубляет защиту на все время действияРПН до уровня примерно 0,4 номинального тока защищаемого трансформатора (или выше, если на ключ 20 поступают дополнительные тормозные сигналы от элементов 2 торможения илифильтра 5. Величина тока срабатывания защиты в этом режиме может бытьувеличена, если токи небаланса внормальном режиме окажутся соизмеримыми с ней (например, при большомдиалазоне регулирования напряжения).Элементы 21 - 27 в этом режимене срабатывают - они находятся в. исходном состоянии,При включении защищаемого трансформатора на холостой ход можетвозникнуть большой по величине бросок тока намагничивания. В этом случае защита запускается по рабочейцепи, как было описано выше, и навход 12 схемы 11 сравнения поступаетсигнал больший, чем на вход 10 схемы11 сравнения. Недействие же защитыобеспечивается за .счет тормозногосигнала, поступающего на вход 15 40.схемы 11 сравнения с элемента 4 тор.можекия.Если при включении защищаемоготрансформатора броска тока намагни-.чивания не возникает, а дифференциальный ток увеличивается на величину установившегося значения токанамагничивания, то недействие защитыобеспечиВается выбором ее минимального тока срабатывания большим 50установившегося тока намагничивания,т.е. регулировкой чувствительностисхемы 11 сравнения и ключа 16.При увеличении тока намагничивания защищаемого трансформатора.за 55счет перевозбуждения, например приотключении с обратного конца ликии .электропередачи высокого напряжекия,второй конец которой остался подключенным к защищаемому трансформатору,недействие защита обеспечивается засчет гармонического фильтра 5, сигнал с выхода которого приводит ксрабатыванию элемента 19 и открытиюключа 20, через который этот сигналпоступает на вход 13 схемы 11 срав нения и тормозит защитудо необходимого уровня в течение всего време-. ни работы защищаемого трансформатора с перевозбуждением.При подключении к защищаемому трансформатору дополнительной нагруз ки дифференциальный ток также может скачкообразно возрасти. При этом недействие защиты обеспечивается за счет элемента 2 торможения ЭТ. Как отмечалось выше, сигнал на выходе элемента 2 пропорционален разности," суммы модулей токов плеч защиты и модуля дифференциального, тока. Этот сигнал максимален при 180 сдвига токов в плечах защиты и равен нулю при сдвиге тока, равном 0 . При работе защищаемого трансформатора под нагрузкой сигнал на выходе элемента 2 увеличивается с ростом нагрузки.Таким образом, при.скачкообразном росте нагрузки на выходе диффе.ренцирующего элемента 18 появляется положительный сигнал, который за" пускает элемент 19 временной памяти, в результате чего открывается ключ 20 и сигнал с элемента 2 поступает на вход 13 схемы 11 сравнения, обес" печивая загрубление защиты в функции от тока нагрузки защищаемого . трансформатора. Ток срабатыцуния защиты при этом всегда остается выше тока небаланса.При коротком замыкании вке зоны защиты сигнал на выходе элемента 2 торможения резко возрастает. Если он превышает величину соответствующую вытекающему из зоны защиты току, примерно равному 200 номинального, открывается ключ 17 и сигнал с элемента 2 торможения поступает на вход 14 схемы 11 сравнения, обеспечивая интенсивное торможение и не- действие защиты в этом .режиме.Если внешнее короткое замыкание сопровождается переходным процессом, то кедействие защиты обеспечивается дополнительно элементом 4 торможе ния.При внешнем коротком замыкании и наличии в цепях защиты такой неисправности, котбрая не была выявлена в нормальном режиме работы, но приводит в описываемом режиме к срабатыванию одного блока защиты, появляется сигнал на выходе одного из блоков защиты (одного элемента 16), срабатывает соответствующий элемент 21 и запоминает наличие неисправности в цепях своего блока защиты. Защита в целом не действует ни на пожаротушение, ни на отключения иэ-за несрабатывания элементов И 26. С выдержкой времени по цепям эле.ментов 22 и 23 высвечивается табло
СмотретьЗаявка
3269851, 01.04.1981
НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ШАЛИН АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ, МОИСЕЕВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02H 3/28
Метки: варианты, дифференциальнофазной, его, защиты, регулятором, электроустановки
Опубликовано: 28.02.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1001278-ustrojjstvo-dlya-differencialnofaznojj-zashhity-ehlektroustanovki-s-regulyatorom-napryazheniya-ego-varianty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для дифференциальнофазной защиты электроустановки с регулятором напряжения (его варианты)</a>
Предыдущий патент: Устройство для дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора)
Следующий патент: Устройство для дифференциальной защиты и узел контроля исправности съемных кассет защиты
Случайный патент: Способ образования покрытия на деталях