Устройство для формирования тормозного сигнала дифференциальной защиты

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23,02.76 (21) 2327924/24-07с присоединением заявки-51) М Н 02 НЗ ооударотвенный комит СССР оо делам изобретений н открытий(54 ояц 1 ее устройство1 ектротехцики и преенциальной зашитый синхронных генерасиловых трансфорэлектрических ста тносит оласти э диффер мы кани саторов дназначено для от коротких заторов и компенаторов ц сборций и подстандифферец ержашие сигналов, фметическо рциональн иненцй заш шальблоккое сумх то- цшаеэтик устроиств мозцого сиала торичцых токовнасыщении их ющее селективкоротких замыизооретения явмирования торорможения лиф, содержащее ани я протекдюИзвестны устройстваной зашиты, 2, соформирования тормозныхторых осуществляется аримирование сигналов, пропокам всех или части присоедмой электроустановки.Основным недостаткамявляется уменьшение торпри искажении формы втрансформаторов тока прмагнитопроводов, понижаность зашиты при внешнихканиях.Прототипом настоящеголяется устройство для фомозного сигнала по способуференцидльной защитыблок раздельного суммиро Ввтентно.т э; ицч:сг. м бкблко 1 ец.а М- А ф АНИ ТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОРМОЗНСИГНАЛА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАШИТЫ шцх ц вытекающих токов присоединений за щи ьцаемой электроуста новки.Недостатком прототипа является несоответствие тормозного сигнала степени искажения вторичных токов трансформаторов тока прц насыщении их магнцтопроводов. определяющей ток дебаланса дифференциальной защиты прц внешних коротких замыканиях. Это обусловлено тем, что в блоке формирования тормозного сигнала. пропорционального минимальной по абсолютному значению сумме протекающих к защищаемой электроустановке цлц вытекающих из нее токов, тормозноц сигнал соответствует искаженному вторичному току насыщенного трансфооматора тока поврежденного присоединения электроустдцовкц.Целью настоящего изобретения является улучшение соответствия тормозного сигнала степени искажения формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении цх магнцтопроводов.Поставленная цель достигается тем. что в предложенном устройстве для формирования тормозного сигнала дцфферсцццаль. ной здциты. содержащем блоки формцрования тормозного сигнала, установленные в каждом плече защиты, выходы которых присоединены ко входу сумматора, блок формирования тормозного сигнала, включенный в плечо дифференциальной защиты, выполнен в виде резистора и дифференцирующего элемента, при этом к одному выходу резистора присоединен первый вход дифференциального усилителя, выход которого через интегратор тока присоединен к выходному пороговому элементу, а ко второму выходу резистора и выходу дифференцирующего элемента присоединен элемент выделения времени совпадения и времени несовпадения знаков сигналов, выход которого через электронный коммутатор присоединен ко второму входу дифференциального усилителя. Выходы пороговых элементов всех блоков формирования тормозных сигналов каждой фазы присоединены ко входам сумматора тормозного сигнала.В предложенном устройстве формирование тормозного сигнала, прямо зависящего от степени искажения формы токов плеч, позволяет отстроить дифференциальную защиту от токов дебаланса, обусловленных отсечкой вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитопроводов.На фиг. 1 изображена структурная схема в однофазном изображении дифференциальной защиты электроустановки с устройством для формирования тормозного сигнала, а на фиг. 2 - временные диаграммы формирования тормозного сигнала.В каждом присоединении защищаемой электроустановки 1 (фиг. 1) включены трансформаторы тока 2, вторичные обмотки которых соединены на циркуляцию токов. В дифференциальной цепи защиты включена рабочая цепь дифференциального реле 3, тормозная цепь которого подключена к выходу сумматора тормозных сигналов 4, подсоединенного входами к выходам всех блоков формирования тормозного сигнала 5, установленных в плечах защиты. Блок 5 выполнен в виде резистора 6 и дифференцирующего элемента 7, при этом к одному выходу резистора 6 присоединен первый вход дифференциального усилителя 8, выход которого через интегратор тока 9 и пороговый элемент 10 присоединен к одному из входов сумматора 4, а ко второму выходу резистора 6 и дифференцирующего элементаприсоединен элемент выделения времени совпадения и времени несовпадения знаков мгновенных значений сигналов 11, который через электронный коммутатор 12 присоединен ко второму входу дифференциального усилителя 8.Резистор 6 формирует сигнал, пропорциональный току плеча защиты, а дифференцирующий элемент 7 формирует сигнал, пропорциональный первой производной по времени мгновенных значений тока плеча. Элемент 11 выделяет время совпадения и время несовпадения знаков выходных сигналов элементов 6 и 7, которые соответствуют возрастающему и убывающему токам каждого полупериода. Электронный коммутатор 12 переключает плечи дифференциального усилителя 8 на возрастающий и убывающий токи каждого полупериода. Интегратор тока 9 совместно с пороговым элементом 10 выделяет на выходе усилителя 8 тормозной сигнал, пропорциональный разности количеств электричества возрастающего и убывающего токов. При отсутствии искажения тока 1 (фиг. 2), тормозной сигнал 1, =О, а при отсечке тока 1 г - 1,О.Напряжение открытия порогового элемента 10 определяет длительность переходного процесса в устройстве и при соответствии этого напряжения удвоенному потокосцеплению насыщения магнитопровода трансформатора тока, переходный процесс длится не более одного периода тока Т.При внутренних коротких замыканиях с малыми токами магнитопроводы трансформаторов тока не насыщаются, форма их вторичных токов, а следовательно и токов плеч дифференциальной защиты, не искажается, вследствие этого тормозной ток устройством не формируется и обеспечивается высокая чувствительность защиты.При внутренних коротких замыканиях с большими токами возможно насыщение магнитопроводов трансформаторов тока, искажение формы их вторичных токов и формирование тормозного тока, однако высокая чувствительность защиты обеспечивается большим рабочим током дифференциальных реле.При внешних коротких замыканиях с большими токами насыщение магнитопроводов трансформаторов тока сопровождается искажением их вторичных токов и формированием тормозного тока, предотвращающе го неселективное срабатывание защиты от тока дебаланса.Броски тока намагничивания при включении под напряжение ненагруженного силового трансформатора сопровождаются насыщением магнитопроводов трансформаторов тока, искажением их вторичных токов и формированием тормозного тока,улучшающего отстройку дифференциальной защиты от этого режима.Технико-экономическая эффективность предложенного устройства для ормирования тормозного сигнала дифференциальной защиты состоит в уменьшении экономических потерь электрических систем и систем электроснабжения от излишних срабатываний дифференциальной защиты при внешних коротких замыканиях и отказов в срабатывании при внутренних коротких замыканиях, что обусловлено повышением чувст653668 Формула изобретения фиг. фиг.Е Составитель Л. КорнееваРедактор Д. Мепуришвили ТехредО. Луговая Корректор В. КуприяновЗаказ 1298/38 Тираж 856 ПодписноеОНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Филиал П 11 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вительности и селективности защиты вследствие использования более совершенного устройства для формирования тормозного сигнала. Устройство для формирования тормозного сигнала дифференциальной защиты, содержащее блоки формирования тормозного сигнала, установленные в каждом плече защиты, выходы которых присоединены ко входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью улучшения соответствия тормозного сигнала степени искажения формы вторичного тока трансформаторов тока при насыщении их магнитопроводов, блок формирования тормозного сигнала выполнен в виде резистора и дифференцирующего элемента, к одному выходу резистора присоединен первый вход дифференциального усилителя, выход которого через интегратор токаприсоединен к выходному пороговому эле 5 мецту, а ко второму выходу резистора ивыходу дифференцирующего элемента присоединен элемент выделения времени совпадения и времени несовпадения знаков сигеналов, который через электронный коммутатор присоединен ко второму входу дифференциального усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 254627, кл. Н 02 Н 3/26, 1970,15 2. Патент ФРГ Мо 193652,кл. 21 с 6850, 1973.3. Авторское свидетельство СССРМо 439046, кл. Н 02 Н 3/28, 1974.