Устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 310178 (21) 2576299/24-07 Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 1506,80. Бюллетень М 9 Дата опубликования описания 150630(72) Автор изобретения А.С. Енин(71) Заявитель Ульяновский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ С БЛОКИРОВКОЙ ПО НАПРЯЖЕНИЮ Изобретение относится к автоматизации электроэнергетических сис-.тем и может быть использовано дляпостроения устройств защиты и противоаварийной автоматики линийэлектропередач,Известна токовая направленнаязащита с блокировкой по напряжению(1). Защита выполнена на пассивныхэлементах и содержит реле тока, напряжения и направления мощности.Недостатком известной защиты является то, что она обладает низкойстепенью унификации, громоздкостью,большим потреблением мощности отисточников сигналов, невысокой точностью.От этих недостатков свободны реле, выполненные на активных элементах - операционных усилителях - и,в частности, реле тока, напряжениянаправления мощности 2).Однако если токовая направленнаязащига с блокировкой минимальногонапряжения выполняется на основеизвестных активных реле тока, напряжения и направления мощности, тообщее количество операционных асили"телей становится значительным.Вместе с тем, функциональные возможности усилителей в составе реле направления используются неполностью,что ограничиваетфункциональные воэможности реле.Целью настоящего изобретения является расширение функциональныхвозможностей.Эта цель достигается тем, что вустройство для токовой направленнойзащиты от повреждения с блокировкойпо напряжению, содержащее датчик1 ока, подключенный через последовательно соединенные первый блок формирования, выполненный на операционном усилителе с четырехполюсникомна входе, и первый выпрямитель.к первому входу блока сравнения, выполненного на операционном усилителесо ствбилитроном в цепи обратной связи, датчик напряжения, подключенныйчерез последовательно соединенныевторой блок формирования, выполненный на операционном усилителе с резистором на входе, и второй выпрямитель ко второму входу блока сравнения и исполнительный орган, дополнительно введен коммутатор, включенный на выходе блока сравнения, иблок з адани я уст авки, подключенныйчерез размыкающий контакт коммутатора к третьему входу блока сравнения причем первый замыкающий контакт коммутатора включен между выходом датчика напряжения и вторым входом первого блока формирования, вто рой - между выходом первого блока формирователя и вторым входом второго блока формирования, а третий между выходом блоха сравнения и входом исполнительного органа. 1 ОНа чертеже представлена схема устройства.Датчик 1 тока осуществляет пропорциояальнее преобразование тока защищаемого объекта в напряжение и может представлять собой, например, оптико-электронный датчик тока или электромагнитный трансформатор тока, вторичная обмотка .которого нагружена низкоомным резистором, Датчик 2 щ напряжения, например промежуточный трансФорматор напрякения, осуществляет преобразование напряжения защищаемого объекта. Выпрямители 3 и 4 являются двухполупериодными и выполняются на операционных усилителях, которые так же, как все остальные усилители устройства, целесообразно принимать интегрального исполнения. Первый 5 и второй б блоки формирования выполяечы на операцион- ЗО ных усилителях, На первом входе блока 5 формирования включен четырехпо" .люсник, состоящий из резисторов 71 и конденсатора 8, на втором входе и в цепи обратной связи включены 35 резисторы 9, На первом входе блока б формирования включен резистор10, на втором входе и в цепи обратной связи - резисторы 11. Выходы выпрямителей 3 и 4 подклЮчены к бло О ку 12 сравнения. На входах блока 12 сравнения включены резисторы 13, а в цепи обратной связи - стабилитрон 14. На выходе блока 12 сравнениявключены коммутатор коятактор) 15 и, через его замыкающий контакт 16, исполнительный орган 17. Блок 18 задания уставки подключен через размыкающий контакт 19 контактора 15 к третьему входу блока 12 сравнения,Блок 18 задания уставки представляет собой в простейшем случае делитель напряжения на резисторе 20. Замыкающие контакты 21 и 22 контактора 15 включены между блокады 5 и бформирования, 55Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии контакты16, 21, 22 разомкнуты, а контакт 19 замкнут. От датчика 1 тока черезпервый блок 5 формирования и выпрямитель 3 на первый вход блока 12сравнения подается сигнал О , пропорциональный току защищаемого объекта. От датчика 2 напряжения через второй блок б формирования и выпрямитель 4 яа второй вход блока 12 сравнения подается сигнал 02 , пропорциональный напряжению защищаемого объекта, со знаком, противоположным знаку О, На третий вход блока 12 сравнения через контакт 19 от блока 18 задания уставки подается напряжение уставки 0 , совпадающее по знаку с 02 . Величина напряжения уставки может регулироваться. Параметры резисторов 7, 9, 10, 11, 13 и 20, а также конденсатора 8 подобраны таким образом, что в нагрузочном режиме устройство находится в исходном состоянии. Напряжение на выходе блока 12 сравнения равно нулю благодаря соответствующему включению стабилитрона 14.При возникновении в достаточной близости от места установки защиты короткого замыкания ток в линии и, следовательно, ц значительно воз - растают а напряжение и, следовательно, О уменьшаются по величине. Это приводит к тому, что при заданном значении напряжения уставки Ц выбранном по условию отстройки От режима нормальной работы линии, на выходе блока 12 сравнения появляется напряжение, что приводит к срабатыванию коммутатора 15. Контакты 16, 21, 2 замыкаются, а контакт 19 размыкается, В результате этого формируется схема реле напряжения мощности, основанного на сравнении двух электрических величин Е и Е по аб 2 солютному значению, Путеи соответствующего подбора элементов блоков 5 и б формирования добиваются того, что если короткое замыкание в зоне зашиты, то )ЕЕ и на выходе блока 12 сравнения появляется напряжение положительной полярности, которое через замыкающий контакт 16 подается в исполнительный орган 17 за. щиты. Если же короткое замыкание происходит за спиной защиты,то В 1 В 1. В этом случае выходное напряжение блока 12 сравнеяия равно нулю бяагодаря соответствующему включению стабилитрона 14.Через заданное время, определяемое конкретными условияьи работы, защиты, коммутатор 15 возвращается в исходное состояние автоматически,Таким образом, в устройстве одни и те же операционные усилители используются сначала как реле максимального тока и минимального напржкения, а затем как реле направления мощности. Это позволяет существенно уменьшить общее количество усилителей в защите, полнее использовать их Функциональные возмо 1 кности и тем самым упростить и удешевить устройство.7413 б 1 Формула изобретения Составитель Л. Вас Лошкарева Техред О,Андрейкоова Корректор Е Папп актор лам изобретений и открытиймосква, Ж, Раушская наб., д Заказ 3214/51 Тираж 783 подписно ЦНИИПИ Государственного комитета СССР 3035,пПпПатент, г. Ужгород, ул, Проектная Фил Устройство для токовой направленной защиты от повреждения с блокировкой по напряжению, содержащее датчик тока, подключенный через последовательно соединенные первый блок формирования, выполненный на операционном усилителе с четырехполюсником на входе, и первый выпрямитель к первому входу блока сравнения, выполненного на операционном усилителе со стабилитроном в цепи обратной связи, датчик напряжения, подключенный через последовательно соединенные второй блок формирования, выполненный на операционном усилителе с резистором на входе и второй выпрямитель ко второму входу блока сравнения и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введен коммутатор, включенныйна выходе блока сравнения, и блокзадания уставки, подключенный черезразмыкающий контакт коммутатора ктретьему входу блока сравнения,причем первый замыкающий контакт коммутатора включен между выходом датчика напряжения и вторым входом первого блока формирования, второй -между выходом первого блока формирования и вторым входом второго блокаформирования, а третий - между выходом блока сравнения и входом исполнительного органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чернобровов Н.В, Релейнаязащита. М Энергия, 1971,с. 175.2. Ванин В,К. Енин А.С, Реле направления мощности на операционныхусилителях М р Электричество рР 7, 1975, с70-74, рис. 1.