Устройство для дифференциально-фазной защиты

СОЮЗ СОВЕТСКИХвтдоиотдсдоРЕСПУБЛИК 3 Д) Н 02 Н 3/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯРЫТИЙ Ръй,.д; тй , тс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯП. ; ди двтсвсиоит свийстввьствттоддтдт 1 д 0 со ЛЯ(71) Новосибирский электротехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2968398/24-07,кл. Н 02 Н 3/28, 1981,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке.Р 3317196/24-07,кл. Н 02 Н 7/06, 1982.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ, основанной на сравнении ограниченных псмаксимальному значению сигналов,пропорциональных суммам одноименных полуволн токов плеч защиты, содержащее блок датчиков тока, входыкоторого присоединены к трансформаторам тока плеч защиты, а к выходамприсоединен многоплечевой диодныйполумост, двуплечий элемент сравнения, присоединенный к его выходувыпрямитель, фазный орган, вход которого соединен с выходом выпрямителя, пусковой орган, элемент И,два входа которого соединены с пусковым и фаэным органами, формирова-,тель входного логического сигнала,подключенный к многоплечему диодному полумосту, основной выход которого подключен к элементу временной задержки и к первому входу первогоэлемента И-НЕ, второй элемент И-НЕ,входы которого соединены с выходомпервого элемента И-НЕ и с выходом.элемента временной задержки, а выходсоединен с элементом запрещения срабатывания, элемент разрешения срабатывания, вход которого соединен свыходом первого элемента И-НЕ, а выход объединен с выходом элемента эапрещения срабатывания и соединен с третьим входом элемента И, второй вход первого элемента И-НЕ присоединен к выходу элемента запрещения срабатывания, сумматор, первый вход которого соединен с выходом элемента торможения, выход сумматора присоединен к основному входу элемента дозирования, первый управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента, а второй - с выходом элемента ИЛИ;входы которого соединены с выходами элементов контроля длительности входного сигнала и бестоковой .паузы соответственно, первый вход элемента контроля бестоковой паузы служит входом напряжения, вы- З ход элемента дозирования присоединен к первому управляющему входу фазного органа, второй вход которого присоединен к основному выходу формирова-., теля входного логического сигнала, компаратор, элемент выдержки времени, выход которого служит выходом сигнал о неисправности цепей напряжения, и узел проверки исправности защиты, основной вход которого присоединен к дополнительному выходу элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения надежности функционирования защиты путем увеличения диапазона проверки исправности цепей и элементов защиты в процессе эксплуатации в него введены дифференциатор, элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, элемент формирования выходного сигнала и элемент ЗАПРЕЪ, при этом вход дифференциатора присоединен к. допОлнительному выходу блока датчиков тока, а к его выходу присоединен вход элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРХТОР, первые два резнстивных входа узла проверки исправности присоединены к выходам многоплечого диодного попумоста,третий контактный вход при 1113866 16вичных обмоток 29 датчиков 28 тока с помощью регулировочных резисторов, подключенных параллельно регулировочным обмоткам 30 датчиков тока. Сигналы от датчиков тока разделяются по знаку полупериода с помощью 5 многоплечевого диодного полумоста 2 и поступают на вход элемента 4 сравнения, выполненного на резисторах 34, 36 и стабилитронах 35.Параллельно резисторам 34 плеч - 10 схемы сравнения подключены резисторы 57 и 58 узла 23 проверки исправности защиты, которые имеют величину примерно на порядок меньшую по сравне- нию с резисторами 34. Параллельно ре зистору 36 элемента 4 сравнения подключен резистор 59, который имеет также на порядок меньшее сопротивление, чем резистор 36. Резистор 60 подключен параллельно цепочке 32, принадлежащей блоку датчиков тока, и имеет величину примерно на порядок два меньшую, чем цепочка 32. Токи плеч защиты не доводятся резисторами 30 до полного баланса, небольшой .ток 25 небаланса, не оказывающий существенного влияния на поведение реле, протекает нормально по цепочке 32, шунтированной резистором 60, Реле 61, 62 и 63 обесточены и их контакты находятся в положении, указанном на фиг. 1.В нормальном режиме работы защищаемого объекта напряжения на резисторах 32, 34, 36 незначительны, и защита не срабатывает - она находится в режиме дежурства.При внутреннем коротком замыкании и совпадающих по фазе токах плечи элементов 34 и 35 попеременно обтекаются токами положительной и отри цательной полярности. Это приводит к появлению на резисторе 36 переменного напряжения. При малых токах внутреннего повреждения стабилитроны 35 заперты, и напряжение на резисторе 36 имеет синусоидальный характер, в результате чего имеет место дифференциальный режим работы, когда ток срабатывания не зависит от величины сквозного тока. При превышении сквозным током граничной величины открываются стабилитроны 35 плеч элемента 4 сравнения, и защита переходит в фазный режим работы. Поэтому предлагаемое устройство защиты работает как дифференциальное в области малых токов и как дифференциально-фазное в области больших токов повреждения. При переходе с дифференциальной на дифференциально-фазную характеристику устройство 6 О реализует дифференциаЛьную защиту с торможением, Это позволяет получить достаточную чувствительность к внутренним коротким замыканиям, сопровождающимся вытекающими токами на груэки при сохранении достаточной степени отстроенности защиты от токов небаланса, вызванных токами, при которых защита еще не переходит в фазный режим работы. Если при внутренних повреждениях, когда током обтекаются оба плеча элемента 4 сравнения попеременно, напряжение на входе этого элемента не превышает напряжения стабилизации стабилитронов, входящих в состав плеч схемы сравнения, то при внешнем коротком замыкании, когда током обтекаются оба плеча элемента 4 сравнения одновременно, это напряжение достигает удвоенной величины напряжения стабилизации стабилитронов 35, если токи., плеч защиты имеют достаточно большу. величину. Это обстоятельство используется в защите в качестве дополнительного признака внешнего короткого замыкания. Элемент 3 фиксирует напряжение на входе элемента 4, пропорциональное сумме модулей токов присоединений на уровне 1, 7-1, 8 напряжения стабилизации стабилитрона,и Формирует прямоугольный сигнал, который подается на вход логического. устройства 1 элементы 11 и 151 и на управляющий вход фазного органа б, увеличивая его угол блокировки. Следовательно, при внутренних повреждениях угол блокировки меньше, чем при внешних.Для правильной работы устройства в условиях предельно искаженной информации от трансформаторов тока например, защита шин 1, когда фаэовая погрешность может превысить 150, предусматривается дополнительно логическая часть. В основу ее принципадействия положено следующее свойство переходного процесса в трансформаторах тока при преимущественно активной нагрузке. При возникновении короткого замыкания трансформаторы тока входят в насыщение не сразу, а спустя некоторое время, определяемое характером переходного процесса, параметрами трансформатора тока, нагрузки и предшествующим состоянием трансформатора тока, В течение зтого времени в тяжелом переходном процессе менее 5 мс 1 первичный ток трансформируется во вторичную цепь практически полностью, и .ток намагничивания близок к нулю. Если индухция достигает величины, превышающей индукцию насыщения, происходит "срыв" вторичного тока, когда последний принимает практически нулевую величину, а мгновенное значение тока намагничивания - величину приведенного первичного тока. Таким образом, передний Фронт тока намагничивания всегда отстает от переднего Фронта вторичного тока. Известно, что дифференциальный ток состоит из алгебранческой суммы мгновенных значений вторичных токов, но при внешних коротких замыканиях с тяжелыми переходными процессами дифференциальный ток становится равным току намагничивания одного из насытившихся трансфор 5 маторов тока, При внутренних коротких замыканиях, если первичные токи присоединений близки по Фазе друг к другу, дифференциальный ток практически равен арифметической сумме мгновенных значений вторичных токов. Следовательно, при внутренних коротких замыканиях передние фронты выпрямленного дифференциального и суммы входных токов совпадают, а при 15 внешних второй отстает от первого на время, не менее 1,5-2 мс, т.е. в дифференциальном токе появляются паузы. По факту такого отставания можно давать запрет на срабатывание . 20 устройства.В качестве сигнала, фиксирующего передний фронт вторичного тока, ис,пользуется напряжение, снимаемое с элемента 4 сравнения с помощью формирователя 3, сформированные импульсы подаются на вход элемента 15 временной задержки, задерживающего сигнал на 1,5-2 мс, и на один из входов первого элемента И-НЕ 11, осу- ЗО ществляющего логическую операцию И-НЕ. Поскольку в течение указанного времени трансформаторы тока работают практически без погрешности, на втором входе элемента 11 сигнал, снимае мый с линейного выхода преобразователя 9 дифференциального тока, равен нулю, а на выходе - единице. При совпадении логических единиц на входах второго элемента И-НЕ 12 по истече О нии 1, 5-2 мс на его выходе, хотя бы кратковременно, появляется логический ноль, который элементом 14 запрещения срабатывания запоминается на время, большее времени максимальной 45 продолжительности пауз во вторичном токе при его срыве, когда отсутствует удвоение напряжения на входе схемы сравнения, а значит и сигнал с выхода элемента 3. Логический ноль с выхода элемента 14, объединенного по схеме ИЛИ с выходом элемента 13, на котором в этом режиме также логический ноль, подается на один из входов элемента 7 и на третий вход элемента 11, предупреждая совпадение 55 единиц на трех его входах при срывах вторичного тока одного из трансформаторов в последующих периодах переходного процесса и выдаче в этом случае единицы с дополнительного 60 выхода элемента 1, напряжение на котором равно ограниченному по величине сигналу, пропорциональному дифФеренциальному току. Этот сигнал выделяется на элементе 32 вследствие 65 йротекания по нему тока, пропорционального дифференциальному. Процессповторяется в каждом периоде при наличии апериодической составляющейили полупериоде при ее отсутствии.Таким образом, в течение всего переходного процесса на одном иэ входов элемента 7, осуществляющего операцию И, присутствует логическийноль и срабатывание пускового органа10 и фазного органа 6 из-эа значительных погрешностей трансформаторовтока не вызывает появления сигнала навыходе элемента 7, т.ене приводитк излишнему, срабатыванию элемента24 и выдаче сигнала на отключениезащищаемого объекта. При внутреннихкоротких замыканиях, когда токи, посылаемые источниками питания, совпадают по фазе, напряжение на входеэлемента 4 не превышает напряжениястабилизации стабилитрона 35, и Формирователь 3 не выдает запускающиеимпульсы на логическую часть схемы,состояние которой не изменяется в течение всего процесса. На выходе элемента 14 присутствует единица и присовпадении сигналов от элементов 10и б защита срабатывает, Наличие логического устройстваа также управление углом блокировки ) позволяетуменьшить угол блокировки Фазногооргана при сохранении высокой отстроенности от внешних коротких за.мыканий. Это связано с необходимостью обеспечения работы защиты втечение первого периода при максимально возможном искажении сигнала,так как во втором периоде ;возможнои в нескольких последующих ) искажение сигнала настолько велико, чтоэлементы б и 10 могут не сработать,т.е. защита будет иметь задержку всрабатывании на значительное время,определяемое постоянной времениапериодической слагающей тока короткого замыкания,Таким образом, уменьшение угла блокировки приводит к повышению устойчивости быстроты срабатывания защиты в рассматриваемом режиме. При внутренних коротких замыканиях со сдвигом по фазе токов, посылаемых источниками питания, существует интервал времени, когда током обтекаются оба плеча схемы сравнения, т.е. напряжение на схеме сравнения возрастает до удвоенного напряжения стабилизации стабилитрона 35 и логическое устройство запускается. Однако в отличие от внешнего короткого замыкания одновременно с вторичным появляется дифференциальный ток, поэтому .после появления сигнала на выходе элемента 3 на второй вход 11 подается сигнал с дополнительного выхода элемента 1, и навыходе 11, хотя бы кратковременно, появляется ноль, который запоминается элементом 13 разрешения срабатывания на время, достаточное для прохождения импульса на отключение выключателя. Возможный сигнал запрета в этом режиме от элемента 14 снимается, и при срабатывании фазного б и пускового 10 органов элемент 7 выдает сигнал на элемент 24 Формирования выходного сигнала. Сигнал, 1 О поступивший .на вход элемента 24, приводит к открыванию транзистора 70,работающего в режиме ключа. При этом замыкается цепь питания обмот- ки реле 73 от фминуса" источника 15 питания через размыкающие контакты реле 61 и 62 в узле 23 проверки исправности защиты ) на обмотку реле 73, далее через транзистор 70 - иа нулевой провод. Реле 73 срабатывания 2 О выдает своими контактами сигнал на отключение защищаемого объекта.При использовании предлагаемого устройства для защиты силовых трансформаторов автотрансформаторов) не обходимо отстроиться от броска тока намагничивания при включении защищаемого трансформатора на холостой ход.Предлагаемое устройство защиты работает при броске тока намагничивания следующим образом.С дополнительного выхода блока 1 датчиков тока сигнал поступает на входы порогового элемента 16 и элемен. та 17 торможения. При работе защищаемого трансформатора в переходном режиме элемент 17 торможения вырабатывает тормозной сигнал, запирая первую гармонику дифференциального тока При этом в режиме апериодического броска тока намагничивания в выходном сигнале элемента 17 торможения присутствует апериодическая слагающая и высшие гармоники, а в режиме периодического - высшие гармоники. 45 В связи с тем, что элемент 17 торможения является широкополосным фильтром, время запаздывания выходного сигнала значительно меньше времени,соответствующего углу блокировки защи-Оты, что позволяет ввести частичную компенсацию ложного выходного сигнала Фильтра входным. Это релизуется введением сумматора 18, на один вход которого поступает напряжение с вы хода элемента 17 торможения, а на другой - с его входа, причем сигналы поступают с разными знаками. Степень компенсации, тоРмозного сигнала определяется из условия селективной рабоО ты защиты при бросках тока намагничивания. Сумматор содержит ограничитель напряжения, ограничивающий тормозной сигнал на уровне, соответствующем, напряжению стабилизации стабилитронов схемы сравнения. При внутренних коротких замыканиях применение компенсации и ограничения интенсивности выходного сигнала позволяет значительно уменьшить тормознойсигнал, что приводит к повышениюбыстродействия защиты. Однако прибольших кратностях токов внутреннихкоротких замыканий, при наличии вних максимальных апериодических составляющих с максимальными постоянными времени возможно глубокое насыщение трансформаторов тока. Последние могут генерировать высшиегармоники и, несмотря на компенсацию, выходной сигнал сумматора 18может иметь значительную величину,что может привести к существеннымзадержкам в срабатывании защиты.Для повышения быстродействия защитыв этом режиме используется еще одинотличительный признак короткого замыкания от. броска тока намагничивания. Поскольку насыщение сердечника.вызвано изменением магнитного потокаоно не может происходить мгновенно.Поэтому устойчивым признаком броскатока намагничивания является наличиебестоковых пауз в производной броска тока намагничивания как после подачи напряжения, так и на протяжениивсего процесса включения. Сигнал свыхода элемента 9 поступает на входэлемента 20 контроля длительностивходного сигнала и на токовый входэлемента 21 контроля паузы, на входнапряжения которого поступает сигналс датчиков напряжения, связанных странсформаторами напряжения, установленными на выводах защищаемого объекта. Элемент 21 контроля паузы контролирует длительность бестоковой паузы от момента выдачи напряжения назащищаемый объект до появления производной дифференциального тока. Еслидлительность этой паузы более 3 мсрежим броска тока намагничивания 1,элемент 21 контроля паузы не выдает .сигнал управления через элемент ИЛИ22 и элемент 19 дозирования пропускает весь тормозной сигнал с выходасумматора 18 на фазный орган б, который загрубляется и не выдает сигнал на элемент И 7. Если длительностьбестоковой паузы от момента выдачинапряжения до появления производнойдифференциального тока менее 3 мс,что соответствует внутреннему короткому замыканию, элемент 21 контроляпаузы вырабатывает сигнал управления.Последний через элемент ИЛИ 22 поступает на второй управляющий вход элемента 19 дозирования, который ограничивает величину тормозного сигналадо уровня, достаточного для отстройки от переходных токов небалансавнешних коротких замыканий. Этоттормозной сигнал весьма мал, так как фазный орган б в значительной мере отстроен от внешних коротких замыканий. Для обеспечения быстродействия устройства после выдачи напряжения используется элемент 20 контроля длительности входного сигнала. Этот элемент запускается сигналом с выхода элемента 9 и блокируется на 14 мс. Благодаря этому, в режиме апериодического броска тока .намагни чивания на выходе элемента 20 контро,ля длительности входного сигнада напряжение постоянно равно нолю. Это объясняется тем, что форма апериодического броска тока намагничивания 15 представляет собой последовательность пикообразных импульсов, максимальная длительность которых не превышает 13, 5 мс, а между импульсами следуют бестоковые паузы. Однако, вследствие большой постоянной времени апериоуюческого броска тока намагничивания, последняя плохо трансформируется трансформаторами тока плеч защиты и датчиками тока устройства защиты, при этом в кривой броска тока намагничивания вместо пауз появляются отрицательные полуволны малой крутизны, Для восстановления бестоковых пауз дифференциатор 8 дифференцирует входной сигнал. При внутренних коротких замыканиях в производной тока короткого замыкания через 14 мс нет бестоковых пауз, и элемент 20 контроля длительности входного сигнала выдает управляющий сигнал через элемент ИЛИ 22 на второй управляющий вход элемента 19 дозирования. Послед- ний ограничивает величину тормозного сигнала до уровня, достаточного для отстройки от переходных токов не баланса внешних коротких замыканий. Для отстройки от периодических бросков тока намагничивания порог срабатывания элемента 20 контроля длительности входного сигнала и элемента 21 45 контроля длительности бестоковой паузы устанавливается на уровне 1,6 номинального тока, При очень большихтоках внутренних коротких замыканий,превышающих максимальное значение 50броска тока намагничивания и токанебаланса, представляющих значительную опасность, для устойчивой работы системы, срабатывает пороговыйэлемент 16 и выдает сигнал на первый управляющий вход элемента 19 дозирования. Последний полностью снимает тормозной сигнал с второго управляющего входа фазного органа б,чем обеспечивается наиболее высокоебыстродействие защиты. Для проверки исправности защитыследует поочередно нажать кнопки 64и 65 в узле 23 проверки исправности,При нажатии одной из этих кнопок 65 срабатывает соответствующее из реле 61 и 62 и размыкает свои размыкающие контакты, включенные между пятым входом элемента 23 (который соединен с отрицательным зажимом источника пи- танияЛ и его основным выходом. При этом снимается "минус" с ьывода обмотки реле 73, входящего в состав элемента 24, Теперь вне зависимости от поведения защиты сигнал на отключение защищаемого объекта не может быть выдан, Таким образом осуществляется блокировка защиты от неправильных действий в процессе проверки ее исправности.При нажатии кнопки 64 срабатывакт реле 61 и 63 (срабатыванию реле 62 препятствует диод 69). При этом кроме блокировки защиты размыкающие контакты реле 61 и 63 разрывают цепи резисторов 57, 58, 59 и 60. В результате, токами плеч защиты и током не- баланса обтекаются только резисторы 34, 36 и 32, которые теперь не шунтнруются резисторами 57, 58, 59 и 60. Их величина на один-два порядка выше, чем суммарное значение соот ветствующих сопротивлений до размыкания контактов реле 61 и 63. Поскольку ток, снимаемый с датчиков тока, при этом практически не изменяется, резко возрастают напряжения на плечах элементов 34 и 35 схемы сравнения и на цепи 32 дифференциального тока. В результате, имитируется режим внешнего короткого замыкания, Защита прн этом действует также, как и в режиме внешнего короткого замыкания, и не срабатывает, т.е. с выхода элемента И 7 на вход элемента 24 сигнал не выдается. Отсутствие сигнала на выходе элемента 7 проявляется в том, что не светится светодиод 72 в элементе 24. Нажав кнопку 64 и убедившись, что светодиод 72 не светится, можно перейти к имитации внутреннего короткого замыкания. Для этого отпускают кнопку 64 и нажимают кнопку 65. При нажатии кнопки 65 срабатывают реле 62 и 63 срабатыванию реле 61 препятствует диод 68). При этом, как в предыдущем случае, защита блокируется и отключающий сигнал не проходит на выход элемента 24. Размыканщие контакты реле 63 разрывают цепи резисторов 59 и 60 в элементе 23, а замыкающий контакт реле 62 шунтирует цепь сигнала положительной полярности, снимаемого с многоплечего диодного полумоста 2При этом токи отрицательной полярности с вторичных обмоток 31 датчиков 28 тока протекают черезцепочку 32 на нулевой провод, с,нулевого провода через резистор 36, затем резистор 34 через соответствующий диод полумоста 2 возвращаются на об 23 1113866мотки 31 датчиков 28. Токи положительной полярности протекают черездиоды полумоста 2, далее через кон-такты реле 62 возвращаются непосредственно на обмотки 31 датчиков 28тока, минуя плечи элемента 4 сравнения и цепочку 32. В связи с этимвозникают достаточно большие напряже.,ния на одном плече элемента 4 сравнения, на его выходе и на цепочке 32,т,е, на дополнительном выходе блокй 1.10Появление этих напряжений имитирует возникновение режима внутреннего короткого замыкания, и защитадолжна сработать, в результате чегона выходе элемента 7 должен появиться 15сигнал, который поступает на входэлемента 24 и заставляет светитьсядиод 72,Об исправности защиты судят по тому, что при нажатии кнопки 64 онане срабатывает, а при нажатии кнопки65 срабатывает в противном случае)защита считается неисправной и выюдится в ремонт.Описанная проверка исправности 25защиты производится посредством сигналов, снимаемых с ее трансформаторов тока, т.е. не может проводитьсяв режиме холостого хода. Поэтому перед проверкой исправности следуетубедиться в том, что защищаемыйобъект обтекается током. При этом нетребуется, чтобы нагрузка приближалась к номинальной. Соответствующимподбором величин резисторов 32, 34,36, 57,58, 59 и 60, а также настройкой датчиков посредством резисторов30 удается добиться полноценной проверки даже при протекании по защищаемому объекту токов на уровне 10-20номинального. 40 Для улучшения отстройки от переходных процессов в защите используется информация о напряжении.Сигнал, пропорциональный напряжению 45 на защищаемом объекте, поступает на вход элемента 21. Известно, что цепи измерительных трансформаторов напряжения имеют довольно низкую надежность и относительно часто выходят из строя. При этом отстройка защиты от переходных процессов ухудшается, и она можЕт излишне сработать в режиме тревоги. Для своевременного устранения неисправности в предлагаемом устройстве защиты имеются элементы 25, 26 и 27. Если объект обтекается током нагрузки, превышающим 10-20 номинального, срабатывает компаратор 25, подключенный к дополнительному выходу элемента 3. С выхода 60 компаратора 25 сигнал-выдается на основной вход элемента ЗАПРЕТ 26, На запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ выдается сигнал о напряжении на защищаемом объекте. Если сигнал о напряжении на защиту выдан, то элемент ЗАПРЕТ не пропускает дальшесигнал с компаратора 25. Ест жезащищаемый объект обтекается токомнагрузки, т.е. включен для нормальной работы, а сигнал о напряженииисчез (повреждены цепи трансформаторов напряжения или отключен автоматический выключатель в этой цепи),то на выходе элемента ЗАПРЕТ 26появляется сигнал, который спустя 1015 с поступает на выход элемента 27,а оттуда - на щит управления, гдевысвечивает табло "Неисправностьцепей напряжения", после чего обслуживающий персонал устраняет поверждение в этих цепях.Предлагаемое устройство для дифференциально-фазной защиты фиг. 2)работает аналогичным образом,Отличие заключается в том, чтов устройстве согласно фиг. 2 процесс проверки исправности полностьюавтоматизирован, участие обслуживающего персонала в проверке не требуется, Это устройство может быть рекомендовано для применения, например, на подстанциях и других объектах безпостоянного обслуживания.Произвести проверку исправностизащиты можно вручную точно. так же,как это было описано, используя кнопки 64 и 65 в узле 23 проверки исправности,Периодичность автоматической про верки определяется таймером 75, который выдает короткий импульсный сигнал, например, один раз в однудве недели. Этот сигнал переводит . двустабильный триггерный элемент 76 в сработавшее состояние, в котором тот и остается до окончания проверки. Смгнал с выхода элемента 76 поступает на один вход элемента И 77. На вгорой вход элемента И 77, если защищаемый объект обтекается током нагрузки, поступает сигнал с компаратора 25. При наличии сигналов на обоих входах элемента 77 на его выходе появляется сигнал, который поступает на основной вход элемента 78 управления, Через диод 85 этот сигнал поступает на емкость 86, которая сглаживает поступающий сигнал. и далее через резистор 87 на базу транзистора 88, Транзистор 88, работающий в режиме ключа, открывается и запитывает малогабаритное реле 89. Контакты реле 89, замыкаясь, выдают "плюс" на первый выход элемента 78 управления. Отсюда сигнал поступает на вход 67 узла 23, имитируя внутреннее короткое замыкание, Одновременно сигнал поступает на второй вход элемента 80 сравнения. Если защита исправна и срабатывает при имитации внутреннего короткого замыкания, то на выходе элемента И 740 Двустабильный триггерный элемент82 в случае необходимости возвращается в исходное состояние нажатием . кнопки 96, входящей в состав элемента 83. Если при возникновении корот кого замыкания на зашишаемом объекте предлагаемое устройство защиты сработало нормально, но отключения объекта не произошло из-за неисправности, например, цепей питания соленоида отключения или привода выключения, то вследствие наличия в этом режиме сигнала только на одном входе элемента 80 сравнения, последний может сработать и ложно зафиксировать неисправность заШитЫ. Чтобы этого не произошло, сигнал с выхода элемента 24 поступает на вход элемента 83 возврата и приводит к срабатыванию реле 95 на все время сушествования сигнала на выходе элемента 24.60 Реле 95, замыкая свои контакты, возврашает двустабильный триггерный элемент 82 в исходное состояние и не дает ему сработать в течение всего времени, пока имеется сигнал на выходе 65 элемента 24,пэявляется сигнал, который поступа-ет на первый вход элемента 80 сравнения. Поскольку защита срабатываетне мгновенно, то и сигналы на входыэлемента 80 сравнения поступают несовсем в одно и то же время. Кратковременное появление сигнала на выхо,де элемента 80 сравнения не приводитк появлению сигнала на выходе элемента 81 временной задержки, так каквремя задержки элемента 81 отстроено 10от этой величины,Сигнал с выхода элемента И 7 пос -ле срабатывания зашиты в процессепроверки поступает на дополнительныйвход элемента управления и через 15цепочку из последовательно включенных диодов 91 - на один вывод обмот.ки малогабаритного реле 92, второйвывод которой через замыкающие контакты реле 89 присоединен к нулевомупроводу. Реле 92 срабатывает и становится на самоподпитку через свойзамыкающий контакт и диод 93. Одновременно с этим "плюс" выдается навторой выход элемента 78 управлениячерез диод 94, а с первого выходаснимается, так как размыкаются размыкаюшие контакты реле 92, включенныев цепь выдачи сигнЬла на первый выход. При появлении сигнала на второмвыходе элемента 78 этот сигнал поступает на вход 66 уЗла 23 и имитирует режим внешнего короткого замыкания. Исправная защита при этом неработает. Одновременно с поступлением сигнала на вход бб узла 23 он пос . 35тупает также на вход элемента 79 испустя примерно 1 с на выходе этогоэлемента появляется сигнал, которыйвозвращает двустабильный триггерныйэлемент 76 в исходное состояние доследуюшей проверки.При возврате 76 в исходное состояние исчезает сигнал на его выходе, а значит и на входе элемента И77. Снимается сигнал с выхода элемента 77, т.ес основного входа элемента 78, В результате реле 89 и92 возврашаются в исходное состоя-рние, возвращаются в исходное состояние реле 61, 62 и 63, входящие всостав узла 23, снимается блокировка с элемента 24 и защита продолжает нормально работать дальше. Весьпроцесс проверки исправности длится около 1,5 с,Если в процессе проверки выявленанеисправность, т.,е. защита не сработала в режиме имитации внутреннего короткого замыкания или сработалапри имитации внешнего короткого замыкания, то на входы элемента 80сравнения поступают разные сигналы,на его выходе появляется сигнал, который через элемент 81 временной задержки поступает на основной входдвустабильного триггерного элемеита 82, который, срабатнвая, фиксирует факт неисправности защиты. Если неисправность защиты выявлена прйимитации внутреннего короткого замыкания, то, вследствие того, чтона выходе элемента И 7 в этом режиме не появляется сигнал, не срабатывает реле 92 в элементе 78 управления и элемент 78 не переходит к ймитации следующего режима. Срабатывание двустабильного триггерного элемента 82 приводит к появлению сигнала на его выходе. Этот сигнал поступает на вход элемента 84 задержкисигнала и приводит к свечению светодиода в цепочке 97. Спустя 1-2 с после появления сигнала на входе элемента 98, на его выходе появляетсясигнал, который поступает на щитуправления и высвечивает табло "Неисправность цепей защиты", Одновременно: этот сигнал поступает на вход 67узла 23, приводит к срабатыванию реле 62 и блокировке защиты. Таким образом, неисправная зашита блокируется до тех пор, пока неисправностьне будет устранена. Аналогичные процессы происходят и при излишнем -рабатывании защиты в случае имитациивнешнего короткого замыкания. Еслиэнергетическая установка, на которой используется предлагаемое устройство защиты, не имеет постоянногообслуживающего персонала, то целесообразно передавать сигналы о неисправности защиты по каналам устройств телемеханики на диспетчерскийпункт с тем, чтобы была выслана бригада для устранения возникшей неисправности в защите.В качестве базового объекта для предлагаемых вариантов устройство для дифференциально-Фаэной защиты принято устройство для дифференциальнофазной защиты, снабженное узлом контроля исправности съемных кассет эаюе-ты, использованное в комплектах защита, установленных в Сахалииокой энергосистеме.Предлагаемое устройство защиты 10 является более простым - в его составев расчете на одну фазу ) примерно на пять элементов меньше, т.е. количество входящих в его состав деталей меньше примерно на 20 чем 15 у базового объекта. Кроме того, более высока глубина контроля, так как в предлагаемом устройстве защиты контролируются также неисправности и таких элементов, которые в нормальном режиме работы защищаемого объекта обесточены или не имеют сигналов на входах и выходах, а также такие повреждения элементов, которые в режиме дежурства защиты не изменяют режи ма работы схемы, например, обрыв стабилитронов элемента 4 сравнения, обрыв в элементе И 7, обрыв элементов 5, 6, 10 и так далее.Кроме того, в предлагаемом устройстве защиты имеется возможность контроля правильности сборки токовых цепей защиты даже при токах нагрузки порядка 10-20 номинального, так как в процессе проверки все используемые сигналы автоматически увеличиваются на порядок и выше. Это может быть чрезвычайно полезным, например, при введении в работу защиты трансформаторов или сборных шин на подстанциях, когда нагрузка подстанции еще очень мала и чрезвычайно трудно существующими методами убедиться в правильности сборки токовых цепей, В предлагаемом устройстве простым нажатием кнопки имити- . руется режим внешнего короткого замыкания, при этом используются сигналы, снимаемые с реальных трансформаторов тока.При неправильной сборке цепей или повреждениях в токовых цепях это сразу же выявляется при проверке.Все отмеченное позволяет существенно повысить надежность предлагаемой защиты, уменьшить количество ее отказов в функционировании примерно на 20 по отношению к базовому объек. ту.Это, в свою очередь, приведет к повышению надежности работы защищаемого энергетического объекта и всей системы в целом.1113866 Составитель Л.Корнееваактор Л,Ллексеенко Техред И, АсталошКорректор И.Иуска Тираж 613 суаарственного комите ам изобретений и откр осква, Ж, Раушская аказ 6630/ ВНИИПсоединен к выходу элемента сравнения, четвертый контактный вход - кдополнительному выходу блока датчиков тока, а пятый - блокировочныйк отрицательному зажиму источникапитания, основной вход элемента формирования выходного сигнала присоединен к выходу элемента И, его дополнительный вход присоединен к выходу узла проверки исправности, выход элемента формирования выходногосигнала служит выходом отключающегосигнала устройства защиты, основнойвход элемента ЗАПРЕТ присоединенчерез компаратор к дополнительномувыходу формирователя входного логического сигнала, запрещающий входэлемента ЗАПРЕТ объединен с первымвходом элемента контроля бестоковой паузы, вход элемента выдержкивремени присоединен к входу элементаЗАПРЕТ, а его выход служит выходомсигнала о неисправности цепей напряжения, к выходу элемента ВЫПРЯМИ.ТЕЛЬ-КОМПАРАТОР присоединен входэлемента контроля длительности входного сигнала и второй вход элементаконтроля длительности паузы, входыэлемента торможения, пускового органа, порогового элемента, второй входсумматора, третий вход первого элемента И-НЕ присоединены к дополнительному выходу блока датчиков тока,узел проверки исправности содержитчетыре резистора,три группы реле,две кнопки с замыкающими контактамии два диода, при этом одни крайниевыводы цепочек из последовательновключенных резистора и размыкающегоконтакта реле первой группы служатпервым и вторым входами узла проверки исправности, другие крайние выводы этих цепочек объединены и служат третьим входом узла проверки исправности, к второму входу узла проверки исправности присоединен одинвывод замыкающих контактов реле третьей группы, второй вывод которыхслужит четвертым входом узла проверкиисправности, между третьим входом инулевым проводом, а также четвертым входом и нулевым проводомвключены цепочки из последовательно включенных резистора и размыкакщего контакта реле второй группы, один вывод цепочки из последовательно включенных размыкающихконтактов реле первой и третьейгрупп служит пятым входом, а второй - выходом узла проверки исправности, один вывод обеих кнопок соединен с положительным зажимом источника питания, между вторыми выводами, которые служат дополнительными входами узла проверки исправности, и нулевым проводом включены соответственно обмотки реле первой и третьей групп, обмотки реле второй группы с одной стороны присоединены к нулевому проводу, а с другой через диоды присоединены к дополнительным входам узла проверки исправности.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения периодических проверок исправности защиты на подстанциях без постоянного обслуживающего персонала, в него введены таймер, два двустабильных триггерных элемента, два элемента временной задержки, второй элемент И, элемент управления, второй элемент сравнения, элемент .возврата и элемент задержки сигнала, при: чем выход таймера соединен с основным входом первого двустабильного триггерного элемента, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с основным входом элемента управления, дополнительный вход которого объединен с первым входом второго элемента сравнения, выход второго элемента сравнения соединен через первый введенный элемент временной задержки с основным входом второго двустабильного триггерного элемента, к выходу которого присоединен вход элемента задержки сигнала, выход которого служит выходом сигнала о неисправности цепей защиты, вход элемента возврата соединен с выходом элемента формирования выходного сигнала, а выход - с входом возврата второго двустабильного триггерного элемента, дополнительный выход элемента задержки сигналасоединен с вторым входом второго элемента сравнения, первым выходом элемента управления и первым дополнительным входом узла проверки исправности, второй дополнительный вход которого соединен с вторым выходом элемента управления, вход второго введенного элемента временной задержки соединен с вторым выходом элемента управления, а выход - с входом возврата первого двустабильного триггерного элемента, второй вход второго элемЕнта И соединен с выходом компаратора, а дополнительный вход элемента управления соединен с выходом первого элемента И.Изобретение относится к релейнойзащите электроустановок и может бытьиспользовано при защите силовых трансформаторов, автотрансформаторов, генераторов, синхронных компенсаторов, шин и ошиновок, реакторов и крупных электродвигателей на электростанциях и подстанциях.1Известно устройство защиты, содержащее блок датчиков тока, выходы ко торого присоединены к многоплечему диодному полумосту, катоды и аноды которого объединены и являются его выходом, присоединенный к нему двуплечий элемент сравнения, состоящий 5 из последовательно соединенных подключенных к выходу многоплечего диод. ного полумоста двух резисторов и последовательно соединенных двух стабилитронов, фазный орган, вход которого соединен с выходом випрямительного моста, пусковой орган, элемент И, два входа которого соединены с пусковым и фазным органами, а выходс выходным органом, формирователь входного логического сигнала, подключенный к многоплечему диодному полумосту, выход которого подключен к элементу временной задержки и к одному из входов первого элемента И-НЕ, второй элемент И-НЕ, входы которого соединены с выходом первого элемента И-НЕ и с выходом элемента временной задержки, а выход связан с элементом запрещения срабатывания, элемент раз,решения срабатывания, вход которого 35 соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход объединен с выходом элемента запрещения срабатывания и соединен с третьим входом элемента И, регулировочные резисторы, подклю ченные параллельно третьим обмоткам датчиков тока, преобразователь дифференциального тока, включенный между общей точкой вторых обмоток датчиков и средней точкой элемента срав нения, его линейный выход соединен с входами пускового органа, порогового элемента, элемента торможения, первым входом сумматора и вторым входом. первого элемента И-НЕ, тре 1тий вход которого подключен к выходу элемента запрещения срабатывания, второй вход сумматора соединен с выходом элемента торможения, выход же сумматора подключен к основному входу элемента дозирования, первый уп равляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента, а второй - с выходом элемента ИЛЙ, входы которого соединены с выходами элементов контроля длительности входно го сигнала и бестоковой паузы соответственно, причем вход элемента контроля длительности входного сигнала и первый вход элемента контроля бестоковой паузы объединены и соеди иены с выходом дифференцирования пре, образователя дифференциального тока: второй вход элемента контроля бестоковой паузы является входом напряжения, выход элемента дозирования подключен к первому управляющему вход 4 фазного органа, второй вход которого подключен к выходу Формирователя входного логического сигнала, при этом катод первого стабилитрона элемента сравнения подключен к катодам, а анод второго стабилитрона элемента сравнения - к анодам многоплечего диодного полумоста,параллельно каждому стабилитрону элемента сравнения одноименными концами подключена последовательная цепь, состоящая изстабилитрона и резистора, а выход элемента сравнения через разделительный трансформатор подключен к входу выпрямительного моста 11.Однако в связи.с наличием сравнительно большого количества полупровод.никовых элементов в схеме устройства существенно повышается вероятность отказов защиты в функционировании из-эа повреждений элементов устройства. Излишние и ложные срабатывания защиты, а также отказы в срабатывании при повреждении защищаемого, объекта могут привести к большому экономическому ущербу.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дифференциальной защити, содержащее в каждой фазе блок датчиков тока, выходы которого присоединены к многоплечему диодному полумосту, присоединенный к нему двуплечий элемент сравнения, фазный орган, вход которого соединен с выходом випрямительного моста, пусковой орган, элемент И, два входа которого соединены с пусковым и фазним органами, Формирователь входного логического сигнала, подключенный к многоплечему диодному полумосту, выход которого подключен к элементу временной задержки и к одному из входов первого элемента И-НЕ, второй элемент И-НЕ, входы которого соединены с выходом первого элемента И-НЕ и с выходом элемента временной задержки, а выход связан с элементом запрещения срабатывания, элемент разрешения срабатывания, вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход объединен с выходом элемента запрещения срабатывания и соединен с третьим входом элемента И, преобразователь дифференциального тока, подключенный к выходам элемента сравнения и блока датчиков тока, его линейный выход соединен с входами пускового органа, порогового элемента, элемента торможения,первым входом сумматора и вторым вхо.дом первого элемента И-НЕ, третийвход которого подключен к выходу зле 1113866мента запрещения срабатывания, второй вход сумматора соединен с выходом элемента торможения, выход сумматора подключен к основному входу элемента дозирования, первый управляюший вход которого соединен с выходомпорогового элемента, а второй - свыходом элемента ИЛИ, входы которогосоединены с выходами элементов контроля длительности входного сигнала и бестоковой паузы соответственно, вход элемента контроля длительности входного сигнала и первый вход элемента контроля бестоко-.вой паузы объединены и соединены свыходом дифференцирования преобразователя дифференциального тока,второй вход элемента контроля бестоковой паузы является входом напряжения, выход элемента дозированияподключен к первому управляющему 20входу фазного органа, второй входкоторого подключен к выходу Формирователя входного логического сигнала,выход элемента сравнения через разделительный трансформатор подключен 25к входу ныпрямительного моста, устройство зашиты выполнено на и съемных кассетах, Фазные органы, преобразователи дифференциального тока,пусковые органы, элементы разреше- ЗОния срабатывания, элементы запрещения срабатывания, элементы временной задержки, элементы торможения,элементы контроля длительности входного сигнала, контроля длительности З 55бестоконой паузы и преобразователидифференциального тока всех трех фазвыполнены с контрольными выходами,формирователь входного логическогосигнала одной фазы зашиты выполнен сдополнительным выходом, причем входы 4 Ои-й группы входов узла контроля исправности съемных кассет соединеныс контрольными ныходами тех элементов, которые размешены на п-й кассете, выходы элементов И всех трех 45фаз соединены с входами элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом выходного органа, узел контроля цепейнапряжения включает входной сумматор,оснонные входы которого подключены 50к выходам блока датчиков напряжения,входной преобразователь сигнала, входы которого подключены к дополнительному выходу формирователя входногологического сигнала. и выходу узла 55контроля исправности съемных кассет,выход входного греобразователя сигнала подключен к дополнительному входу входного сумматора, вспомогательные входы которого присоединены кэлементам настройки и проверки, авыход входного сумматора через компаратор и элемент индикации присоединен к входу элемента выдержки времени21. Недостатком устройства является сложность. Кроме того, имеющийся в его составе узел контроля исправности съемных кассет защиты не фиксирует таких повреждений в схеме, которые не приводят к изменению сигналов на контрольных точках в режимедежурства защиты, наПример, повреждений элементов, которые в режиме дежурства защиты обесточены. При появлении внешнего или ннутреннего повреждения, т.е. в режиме тревоги, эти невыявленные повреждения могут привести к отказу контролируемой защиты в Функционировании. Все это не позволяет обеспе чисть высокую надежность заШиты.Цель изобретения - повышение надежности функционирования зашиты.Поставленная цель достигается тем, что н устройство для дифференциальнофазной защиты, содержащее блок датчиков тока, входы которого присоединены к трансформаторам тока плеч зашиты, а к выходам присоединен многоплечевой диодный полумост, двуплечий элемент сравнения, присоединенный к его выходу выпрямитель, фазНый орган, вход которого соединен с выходом выпрямителя, пусковой орган, элемент И, два входа которого соединены с пусковым и фазным органами, формирователь входного логического сигнала, подключенный к многоплечему диодному полумосту, основной выход которого подключен к элементу вре. менной задержКи и к первому входу первого элемента И-НЕ, второй элемент И-НЕ, входы которого соединены с выходами первого элемента И-НЕ и с выходом элемента временной задержки, а выход соединен с элементом запрещения срабатывания, элемент разрешения срабатывания, вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход объединен с выходом элемента запрещения срабатынания и соединен с третьим входом элемента И, второй вход первого элемента И-НЕ присоединен к выходу элемента запрешения срабатывания, сумматор, первый нход которого соединен с выходом элемента торможения, выход сумматора присоединен к оснонному входу элемента дозиронания, первый управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента, а второй с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов контроля длительности входного сигнала и бестоковой паузы соответственно, первый вход элемента контроля бестоковой паузы служит нходом напряженич выход элемента дозирования присоединен к первому управляющему входу фазного органа, второй вход которого присоединен к оснонному выходу формиронателя входного логи1113866 ки исправности, между третьим входом ии нулевым проводом, а также четвертымвходом и нулевым проводом включеныцепочки из последовательно включенных резистора и размыкающего контакта реле второй группы, один вывод цепочки из последовательно включенныхразмыкающих контактов реле первой итретьей групп служит пятым входом, авторой - выходом узла проверки исгравности, один вывод обеих кнопок соединен с положительным зажимом источника питания, между вторыми выводами,которые служат дополнительными входами узла проверки исправности, и нуле вымпроводом включены соответственнообмотки реле первой и третьей групп,обмотки реле второй группы с однойстороны присоединены к нулевому проводу, а с другой через диоды присое динены к дополнительным входам узлапроверки исправности.С целью обеспечения периодическихпроверок исправности защиты на подстанциях без постоянного обслуживающе го персонала в устройство введенытаймер, два двустабильных триггерныхэлемента, два элемента временной задержки, второй элемент И, элемент управления,. второй элемент сравнения, 30 элемент возврата и элемент задержки сигнала, причем выход таймерасоединен с основным входомпервогодвустабильного триггерного элемента, выход которого соединен с пер - 35 вым входом второго элемента И, выход которого соединен с основнымвходом элемента .управления, дополнительный вход которого объединен спервым входом второго элемента срав нения, выход второго элемента сравнения соединен через первый введенный элемент временной задержки с основным входом второго двустабильчого триггерного элемента, к выходу 45 которого присоединен вход-элементазадержки сигнала, выход которогослужит выходом сигнала о неисправности цепей защиты, вход элементавозврата соединен с выходом элемента формирования выходного сигнала,а выход - с входом возврата второго двустабильного триггерного элемента, дополнительный выход элемента задержки сигнала соединен с вторым входом второго элемента сравне 55 ния, первым выходом элемента управления и первым дополнительным входом узла проверки исправности, второй дополнительный вход которогО соединен с вторым выходом элемента уп 60 65 ческого сигнала, компаратор, элементвыдержки врем ни, выход которогослужит выходом сигнала о неисправности цепей напряжения, и узел проверки исправности защиты, основной входкоторого присоединен к дополнительному выходу элемента И, введены дифференциатор, элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬКОМПАРАТОР, элемент формирования выходного сигнала и элемент ЗАПРЕТ,при этом вход дифференциатора присоединен к дополнительному выходу блокадатчиков тока, а к его выходу присоединен вход элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР, первые два резистивных входа узла проверки исправности присоединены к выходам многоплечего диодного полумоста, третий контактныйвход присоединен к выходу элементасравнения, четвертый контактный входк дополнительному выходу блока датчиков тока, а пятый - блокировочныйк отрицательному зажиму источникапитания, основной вход элемента формирования выходного сигнала присоединен к выходу элемента И, его дополнительный вход присоединен к выходу узла проверки исправности, выход элемента формирования выходного сигнала. служит выходом отключающего сигнала устройства защиты, основной вход элемента ЗАПРЕТ присоединен через компаратор к дополнительному выходу формирователя входногологического сигнала, запрещающийвход элемента ЗАПРЕТ объединен с первым входом элемента контроля бестоковой паузы, вход элемента выдержкивремени присоединен к входу элементаЗАПРЕТ, а его выход служит выходомсигнала о неисправности цепей напряжения, к выходу элемента ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР присоединен входэлемента контроля длительности входного сигнала и второй вход элементаконтроля длительности паузы, входыэлемента торможения, пускового органа, порогового элемента, второй входсумматора, третий вход первого элемента И-НЕ присоединены к дополнительному выходу блока датчиков тока,узел проверки исправности содержитчетыре резистора, три группы реле,две кнопки с замыкающими контактамии два диода, при этом одни крайниевыводы цепочек из последовательновключенных резистора и размыкающегоконтакта реле первой группы служатйервым и вторым входами узла проверки исправности, другие крайние выводы этих цепочек объединены и служат третьим входом узла проверки исправности, к второму входу узла проверки исправности присоединен одинвывод замыкающих контактов реле третьей группы, второй вывод которыхслужитчетвертым входом узла проверравления, вход второго введенногоэлемента временной задержки соединенс вторым выходом элемента управления, а выход - с входом возврата первого двустабильного триггерного элемента, второй вход второго элементаИ соединен с выходом компаратора, а дополнительный вход элемента управления соединен с выходом первого элемента И.На фиг, 1 и 2 приведены схемы предлагаемого устройства для диффереЙцйально-Фаэной защитыУстройство для дифференциальноФазной защиты фиг, 11 содержит блок 1 датчиков тока, предназначенный для преобразования токов плеч защиты в сигналы, удобные для работы устройства. Входы блока 1 соединены с тран сформаторами тока плеч защиты, а ос-, новные выходы подключены к диодному многоплечему полумосту 2, предназначенному для разделения поступающих сигналов по знаку. К выходам полу- моста 2 подключены входы Формирователя 3 входного логического сигнала 3, предназначенного для Формирования логического сигнала, зависящего от токораспределения. в плечах защиты, а также входы элемента 4 сравнения, предназначенного для сравнения ограниченных по максимальному значению сигналов, пропорциональных суммам одноименных полуволн токов плеч защиты. Выход элемента 4 сравнения через выпрямитель 5, предназначенный для выпрямления поступающего на него сигнала, присоединен к основному входу фазного органа б, который предназначен для оценки фаз и величин поступающих на него сигналов, Основной выход Фаэного органа б подключен к входу элемента И 7, предназначенного для выполнения соответствующей логической операции, К дополнительному выходу блока 1 датчиков тока присоединен дифференциатор 8, предназначенный для Формирования выходного сигнала, пропорционального производной входного сигнала по времени, К выходу дифференциатора 8 присоединен элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР 9, предназначенный для выпрямления входного сигнала и формирования равного единице выходного сигнала, если входной сигнал по абсолютной величине превосходит порог срабатывания компаратора.К дополнительному выходу блока 1 подключен вход пускового органа 10 защиты, предназначенного для запуска защиты в режиме тревоги, и вход первого элемента И-НЕ 11, предназначенного для выполнения соответствующей логической операции. К выходу пускового органа 10 присоединен второй вход элемента И 7. К выходу первого элемента И-НЕ 11 присоединены входы второго элемента И-НЕ "12, предназначенного для выполнения соответствующей логической операции, и элемента 13 разрешения срабатывания,предназначенного для запоминания поступающего на его вход сигнала иавремя, достаточное для похожденияимпульса на отключение выключателя,К выходу второго элемента И-НЕ 12присоединен вход элемента 14 запрещения срабатывания, предназначенного для запоминания паузы в сигнале,поступающем на его вход, на время,большее времени максимальной продолжительности пауз во вторичном токепри его срыве. Выходы элементов 13.и 14 объединены и присоединены ктретьему входу элемента И 7. Выходформирователя 3 входного логического 15 сигнала подключен к второму входуфазного органа б, к одному иэ входов первого элемента И-НЕ 11 и квходу элемента 15 временной задерж. ки, предназначенного для задержкисигнала, поступающего на его вход,на время, равное 1,5-2 мс. Выход элемента 15 соединен с вторым входомвторого элемента И-НЕ 12. К дополнительному выходу блока 1 подключенывходы порогового элемента 16, предназначенного для формирования выходного сигнала в случае превышениявходным сигналом порогового значе. ния, и элемента 17 торможения, предназначенного для Формирования сигнала, тормозящего защиту в переходныхрежимах внешних коротких замыканий,при бросках тока намагничивания ит.д. К дополнительному выходу блока0 1 подключен также вход сумматора 18,предназначенного для суммированияпоступающих на его входы сигналов.Второй вход сумматора 18 подключен)выходам порогового элемента 16 и сумматора 18 присоединены входы элемента 19 дозирования, предназначенного для доэирования тормозного сигнала, выдаваемого на Фазный орган б,Выход элемента 19 соединен с первымуправляющимвходом Фазного органа б.К выходу преобразователя 9 присоединены входы элемента 20 контроля длительности входного сигнала и элемента 21 контроля длительности пау зы, к основным выходам которых присоединены входы элемента ИЛИ 22, выход которого соединен с третьим входом элемента 19 дозирования, К входам и выходу элемента 4 сравнения 55 присоединены основные входы узла23 проверки исправности, предназначенного для имитации режимов внешнего и внутреннего короткого замыкания. Первый дополнительный вход 6 О узла 23 присоединен к дополнительному входу блока 1 датчиков тока, второй - к отрицательному зажиму источника питания, выход узла 23 присоединен к дополнительному входу элемента 24 формирования выходного сигащиты, включенных между соответстующими входами и выходом элемента4 сравнения, шунтирующих стабилитонов 35, включенных параллельно резисторам 34 и предназначенных дляограничения по величине суммарныхсигналов плеч элемента 4 сравнения,и нагруэочного резистора 36, включенного между виходом элемента сравнения и нулевым проводом, Нагрузочныйрезистор 36 предназначен для выделения на нем выходного сигнала элемента 4.Выпрямитель 5, Фазный арган б,элемент И 7 выполнены по стандартным схемам.Дифференциатор 8 выполнен по типовой схеме и предназначен для формирования выходного сигнала, пропорционального производной входного сигнала,Элемент ВЫПРЯМИТЕЛЬ-КОМПАРАТОР 9содержит цепочки иэ последовательновключенных резисторов и диодов 37,38 и 39, 40, включенные между входом элемента 9 с одной стороны инеинвертирующим и инвертирующим входами усилителя 41 в микросхемно исполнения с другой. Резисторы 42 и 43,включенные между соответствующимивходами усилителя 41 и нулевым проводом, предназначены для обеспечения нормального обеспечения работыусилителя 41, а резистор 44, включенный между положительным зажимомисточника питания и.инвертирующимвходом, предназначен для первоначального смещения рабочей точки усилителя 41 и обеспечения необходимого порога срабатывания. Цепочкаизпоследовательно включенных резистора 45 и диода 46, присоединенная одним выводом к выходу усийителя 41, авторым - к нулевому проводу, предназначена длу шунтирования цепи отрицательного сигнала с выхода усилителя41 и пропуска на выход элемента 9только положительного сигнала. Общаяточка резистора 45 и диода 46 служит выходом элемента 9.Элементы 10-16 без изменения взяты из прототипа и выполнены по стандартным схемам.Элемент 17 торможения может быть,например, выполнен в виде активногоВС-Фильтра с использованием операционного усилителя К 553 УД 1 А, Фильтр запирает первую, а также третью и высшие .гармоники дифференциального токаи может быть выполнен по любой иэ известных стандартных схем.Сумматор 18 также выполнен по стандартной схеме.Элемент 19 дозирования содержитдва транзистора 47, 48 и четыра резистора 49-52. Он выполнен по схеметранзисторных ключей, базы которыхсоединены с управляющими входами,нала, предназначенного для формиро- - звания выходного отключающего сигна- вла защиты. Основной вход элемента24 присоединен к выходу элемента И р7 а его выход является выходом устУ5ройства защиты.К.дополнительному выходу формирователя 3 входного логического сигнала присоединен вход компаратора25, выход которого соединен с основным входом элемента зАпРет 26, запрещающий вход которого соединен свходом напряжения устройства .защиты.Выход элемента ЗАПРЕТ 26 соединен свходом элемента 27 выдержки времени, предназначенным для задержки пос тупающего на него сигнала на время,равное, например, 10-15 с,Блок 1 датчиков тока содержитдатчики 28 тока плеч защиты, выполненные в виде промежуточных трансФорматоров тока с тремя обмоткамикаждый. Обмотки 29 являются первичными обмотками и предназначены дляподключения к измерительным трансФорматорам тока плеч защиты, Ониимеют отпайки, их число витков, обтекаемое током, можно ступенчато изменять при необходимости согласоватьнамагничивающие силы от токов плечзащити. Обмотки 30 с подключеннымик ним переменными резисторами предназначены для плавной регулировкинамагничивающей силы плеч. Обмотки31 являются вторичными и предназначены для подключения к многоплечему диодному полумосту 2, Цепочка З 532 из резистора, шунтированногб симметричным стабилитроном, включенная между обшей точкой обмоток 31плеч защиты и нулевым проводом, служит для преобразования сигнала, пропорционального дифференциальному току защиты, в соответствующее напряжение. Основные выводы обмоток 31являются основными выходами блока 1,общая точка обмоток 31 и цепочки 32служит дополнительным выводом блока 1.Многоплечий диодный полумост 2выполнен по типовой схеме с двумядиодами в цепи каждого плеча зашиты.Формирователь 3 входного логического сигнала выполнен по типовой схеме. На входе этого формирователя установлена микросхема, суммирующаясигналы, снимаемые с выходов полумоста 2, причем сигнал положительнойполярности суммируется со своим знаком, а сигнал отрицательной полярности поступает, на инвертирующий входмикросхемы и суммируется с обратнымзнаком, т.е. сигнал на выходе этоймикросхемы пропорционален сумме модулей токов всех плеч защиты. Выходэтой микросхемы служит дополнительным выходом 33 формирователя 3.Двуплечий элемент 4 сравнения состоит из резисторов 34 плеч сравнения 65коллекторы - с выходом. При этом резисторы 50, 52 (фиг. Ц соединяют управляющие входы элемента 19 с базами транзисторов 47 и 48 соответственно, резистор 49 соединяет основной вход элемента 19 с его выходом, а резистор 51 - коллектор транзистора 48 с выходом элемента 19, коллектор транзистора 47 соединен с выходом элемента 19. Эмиттеры транзисторов 47, 48 соединены с нулевым проводом.элемент 20 контроля длительности входного сигнала содержит ждущий мультивибратор 53 и элемент И 54, выход которого служит выходом элемента 20, Входы ждущего мультивибратора, выполненного по стандартной схеме, и элемента И 54 объединены и служат входом элемента 20.Элемент 21 контроля длительности паузы содержит ждущий мультивибратор 55, выполненный по стандартной схеме, и элемент И 56. Вход ждущего мультивибратора 55 служит входом напряжения элемента 21, к выходу мультивибратора 55 присоединен один вход элемента И 5 б,выход которого служит выходом элемента 21. Второй вход зле мента И 56 служит вторым входом элемента 21.Элемент ИЛИ 22 выполнен по стандартной схеме.Узел 23 проверки исправности содержит резисторы 57, 58, 59, 60 и реле 61, 62, 63 (или группы реле с параллельно включенными обмотками, если не хватает контактов одного реле, предназначенные для изменения сопротивления между входами узла 23, а также между входами и нулевым проводом. При этом цепочка из последовательно включенных резисторов 57 и размыкающего контакта реле 61 включена между первым и третьим основными входами узла проверки исправности, аналогичная цепочка из резисторов 58 и контактов реле 61 выполнена между вторым и третьим основными входами, между вторым и четвертым основными входами узла 23 включен замыкающий контакт реле 62. Между третьим основным входом и нулевым проводом включена цепочка из последовательно соединенных резистора 58 и размыкающих контактов реле 63. Аналогичная цепочка 60, 63 вклю-. чена между четвертым основным входом узла 23 и нулевым проводом, Между пятым основным входом узла 23 и его выходом включена цепочка из по-следовательно соединенных размыкающих контактов реле 61 и 62. Кнопка 64, входящая в состав узла 23, служит вместе с реле 61 и 63 для имитации внешнего короткого замыкания, кнопка 65 совместно с реле 62 и63 - для имитации режима внутреннегокороткого замыкания. Один вывод обеихкнопок соединен с положительным зажимом источника питания, второй вывод кнопки 64 служит первым вспомогательным входом 66 узла 23. Второй выводкнопки 65 служит вторым вспомогательным входом 67 узла 23. Между вторымвыводом .кнопки 64 и нулевым проводом включена обмотка реле 61. Междувторым выводом кнопки 65 и нулевымпроводом включена обмотка реле 62. 10 К вторым выводам кнопок подключеныаноды диодов 68 и 69 соответственно,Катоды этих диодов объединены и сое 15 динены с первым выводом обмотки реле 63, второй вывод которой соединен для индикации поступления сигнала на основной вход элемента 24, и реле73, обмотка которого, шунтированнаядиодом 74, включена между коллектором транзистора 70 и дополнительнымвходом элемента 24. Один вывод замы"кающего контакта реле 73 соединен сположительным зажимом источника питания, другой служит выходом элемента 24,Элемент 25 представляет собой компаратор, выполненный по стандартнойсхеме, например, на базе усилителяв интегральном исполнении.Элемент ЗАПРЕТ 26 выполнен постандарной схеме.Элемент 27 выдержки времени представляет собой стандартный элемент,обеспечивающий задержку поступающего на него сигнала на время, равное 10-15 с, и может быть выполнен,например, в виде стандартного полупроводникового реле времени. Входэлемента 27 служит выходом сигналао неисправности цепей напряжения. 30 35 40 45 50 Кроме того, устройство может содержать таймер 75, предназначенный для выдачи на его выход один раз в 1-2 недели кратковременного импульсного сигнала. К выходу таймера 75 присоединен основной вход двустабильного триггерного элемента 76, предназначенного для фиксации факта появления сигнала на его основном входе, Выход элемента 76 соединен с одним входом элемента И 77, второй вход которого присоединен к выходу компаратора 25, а выход - к основному входу элемента 78 управления, пред 55 60 65 с нулевым проводом.Элемент 24 формирования выходного сигнала содержит транзистор 70,предназначенный для работы в режимеключа, база которого через резистор71 присоединена к основному входуэлемента 24, цепочку из последовательно включенного балластного ре зистора и светодиода 72, включеннуюмежду основным входом элемента 24и нулевым проводом и предназначенную13 назначенного для обеспечения управления процессом автоматической проверки исправности защиты. Дополнительный вход элемента 78 управления присоединен к выходу элемента И 7, первый выход присоединен к входу 67 элемента 23, второй - к входу 66 того же элемента. Между вторым выходом элемента 78 и входом возврата двустабильного триггерного элемента 76 включен элемент 79 временной задержки, предназначенный для задержки поступающего на его вход сигнала на время, равное, например 1 с. Второй элемент 80 сравнения имеет два входа, один из которых присоеди нен к выходу элемента И 7, а второй к первому выходу элемента 78 управления Элемент 80 предназначен для формирования выходного сигнала, пропорционального разности входных , 2 сигналов. К выходу элемента 80 сравнения через второй элемент 81 временной задержки, предназначенный для задержки поступающего на него сигнала на время, равное, например 0,1 с, присоединен основной вход второго двустабильного триггерного элемента 82, предназначенного для запоминания факта появления сигнала на его входе.К входу возврата двустабильного триггерного элемента 82 присоединен выход элемента 83 возврата, предназначенного для возврата двустабильного триггерного элемента 82 в исходное состояние. Вход элемента 83 присоединен к выходу элемента 24 формирования выходного сигнала. К выходу двустабильного триггерного элемента 82 присоединен вход элемента 84 задержки сигнала, предназначенного для создания временной задержки поступающего на него сигнала на время, равное, например, 10-15 с, индикации поступающего на вход сигнала, а также выдачи блокирующего сигнала, Основной выход элемента 84 служит выходом сигнала о неисправности цепей защиты. Дополнительный выход элемента 84 соединен с первым выходом элемента 78 управления.Таймер 75 выполнен в виде электрон ных часовпо стандартной схеме, обеспечивающей выдачу кратковременного импульсного сигнала с периодичностью один раз в одну-две недели.Элемент 76 выполнен по стандарт- Фной схеме с основным и возвращающим входами, например, в микросхемном исполнении.Элемент И 77 выполнен по стандартной схеме.Элемент 78 может быть выполнен, например, следующим образом.Он содержит подключенные к его основному входу диод 85 и емкость 38 бб86, включенную между диодом 85 и йулевым проводом, предназначенные длясглаживания поступающего на входЬлемента 75 сигнала. Общая точка дн 5ода 85 и емкости 86 через балластныйрезистор 87 соединена с базой транзистора 88, предназначенного для работы в режиме ключа. Между отрицательным зажимом источника питания иколлектором транзистора 83 включенаобмотка малогабаритного реле 89, шунтированная диодом 90,предназначеннымдля защитй транзистора 88 от перенапряжения в процессе его закрывания.Цепочка из двух последовательно5 включенных диодов 91 соединяет дополнительный вход элемента 78 с однимвыводом обмотки реле 92, второй вывод которой через замыкающие контакты реле 89 соединен с нулевым проО водом. Один вывод разминающих контактов реле 92 соединен с положительным зажимом источника питания, второй через замыкающий контакт реле89 - с первым выходом элемента 7825 управления.Один вывод замыкающих контактовмалогабаритного реле 92 соединен сположительным зажимом источника питания, а второй - с анодами диодов30 93 и 94. Катод диода 93 соединен собщей точкой диодов 91 и реле 92,а катод диода 94 служит вторым выходом элемента 78 управления Элемент 83 возврата содержит малогаба 35 ритное реле 95, обмотка котороговключена между входом элемента 83и нулевым проводом, а замыкающие контакты включены между положительнымзажимом источника питания и выходом40 элемента 83. Кнопка 96, входящая всостав элемента 83, шунтирует контакты реле 95. Элемент 84 задержки сигнала содержит цепочку 97 из последовательно включенных балластного резистора и светодиода, включенную45 между входом элемента 84 и нулевымпроводом. Элемент 98 выдержки времени, входящий в состав элемента 84,выполнен по стандартной схеме, например, в виде полупроводникового ре 50 ле времени с выдержкой времени 1-2 с,Элемент 98 включен между входом элемента 84 и его основным выходом.Между основным и дополнительным выходами элемента 84 включен диод 99,55 предназначенный для предотвращенияобратного проникновения сигнала навыход элемента 84.Предлагаемое устройство для дифференциально-фазной защиты (фиг. 1)60 оаботает следующим образом,Токи от трансформаторов токаплеч защити поступают на входы блока1 датчиков тока, где осуществляетсяих согласование посредством соответ 65 ствующего выбора числа витков пер