Устройство для дифференциально-токовой защиты сетей постоянного тока

(51) Н 02 Н 3/ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ РЕТЕН ЕТЕЛЬСТ(46) 30.04.84, Бюл (72) Г.П.фоменко, Н,Я.Шут и А.С.Дор (53) 621.316.925 ю значени а, коммутатор, блок его арифметического блок сравнения, вто рган, вторрй эле- Е, второй блок выя средвторойующий ределениачения, У 16М.Г.Шестаков,мент мент И, э держки вр селектора 88. 8) ри этом входы макси определения присое льным значением то ени ная защи(56) . Ф та элект гия", 19 2, Ср защит се научных ры и устмаксим нен е едосее систем, М 13-314. ный ан янного НПИ, т.ических 6, с. 3 внитель ализ токовых тока. Сборник 292, "Прибоики", 1974. и пос рудо ойст втом(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬ сум НО-ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПОСТОЯННОГО не ТОКА, содержащее датчики тока на пи" щи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ тающих фидерах, соединенные с автома"тами отключения через последовательновключенные сумматор, первый блоксравнения, первый реагирующий орган,первый элемент И и первый блок Ьь 1 держки времени, датчик тока на питаемомприсоединении, подключенный к первому блоку сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше"ния селективности, в него дополнительновведены максиселектор, блокопределения присоединения а максималь ка подключены к выходам датчиков тока питающих фидеров, выход максиСелектора соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход кбторого соединен через последовательно включенный блок определения среднего арифметического значения с выходомматора, выход второго блока сравния соединен через второй реагируюй орган с первым входом второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй вход второго элемента И соединен с выходом первого реагирующего органа, выход второго элемента И соединен через второй блок выдержки времени с сигнальным входом коммутатора, входы управления которого соединен с выходами блока определения присоединения с максимальным значением тока, а выходы подклю чены к автоматам отключения.1 ОЯ)6 Я ., Изобретение относится к элекгро -технике и может быть использованодля защиты в сетях постоянного токаот коротких замьеканий.Известно устройство для дкффере. - ; -цеальной токовой защиты, содержащеедатчики тока на концах защищаемогоучастка, реле тока, промежуточноереле, автоматы отключе еия 11Недостатком устройства являетсяневозможность внедрения при большомколичестве источников постоянноготока.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и,достигаемому результату является устройство для дифференциально-токовой защиты, содержащее датчики тока на питаеоших фидерах, соединенные с автоматами отключения через последовательно включенные сумматор, блок сравнения реагирующий орган, элемент И, блок выдержки времени датчик тока на питаемом присоединении 121Данное устройство характеризуется недостаточной селективнос.тьео, поскольку при коротком замыкании на участке между источнкксм тока и преобразователем,нецелесообразнс от" ключать все источники ги.ания, а достаточно отключить лишь фидер, накотором произошло повреждение;.Цель изобретения - п.овышение селективности устройства цля защиты сетей постоянного тока,Поставленная цель достеееается тем, что в устройство для дкфферен= циально тОкОВОЙ зашктье сетеее посео.янного тока, содержащее датчики тока на питающих фидерах соединенные автоматами отключение ч. р".з последа" вательно вкедочееекьее сум еатор первый блок сравнения. первый реагирующий орган, переьгй эдеме ет И к пер" вый блок вьедерю к времени., датчик тока на питаемом присоединении, подкевоченньей к первому блоу сравнения дополнительно введены макскселектор, блок определения пеоисоеее;-еенеея с мак симальным значением тока коммута=. тор, блок определееекя с едвего арифметического значения, в"орой блок сравнения, второй реагир,яоееЕкее орган, второй элемент И элемент БЕ, ееторой блок выдержки времени, пр. этом Входы максиселектора и блоееа определения присоединения с максималеным значением тока подключены к выходам датчиков тока питающих й едеров Выход мак иселектора соединен с перВы: входом второго блока сравнения,Второй Вход которого соединен через последовательна включенный блокопределения среднего арифметическогозначеьия с вьгодом сумматора, выходвторого блока сравнения соединенчерез второй реагирующий орган с первым Входом второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с Вторым входом первого элемента И, а второй вход второго элементаИ соединен с выходом первого реагирующего органа, выход второго элемента И соединен через второй блок выдержки времени с сигнальным входомкоммута сора, входы управления которото соединень: с выходами блока определения пркСоединения с максимальным значением тока, а выходы подключеки к автоматам отключения.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство включает датчики 1 . тока питаюц 1 их фидеров, соединенныечерез сумматор 2, первый блок 3 срав.кения, первый реагирующий орган 4,первый элемент И 5 с первым блоком 6 выдержки времени Выход датчика 7 тока напитаемом присоединении подключен кпервому блоку 3 сравнения. Иаксисепектор Ъ соединен с выходами датчиков тока питающих фидеров, его выходподключен к первому входу второгоблока 9 сравнений, второй вход кото.Е 5рого соединен через последовательноВключенный блок 10 определения среднего арифметического значения с выходом сумматора 2, выход второгоблока сравнения соединен через вторнэой реагирующий орган 11 с первымвходом второго элемента И 12 и входом элемента БЕ 13, выход которогосоединен " вторым входом первогоэлемента И 5 а второй вход второгоэлемента И 12 соединен с выходомпервого реагирующего органа 4, выход второго эиемента И 12 соединенчерез второй блок 14 выдержки време.ни с сигнальным входом коммутатораЭЬ Е -г:5,. Входы управления которого соединеНье с вьходами блока 16 определеи;еее г:рисоединения с максимальнымзначением тока, соединенного с выходами датчиков тока питающих фиде 5 ров, выходы первого блока 6 выдержкилях подачи топлива и окислителя дляэлектрохимических генераторов 18, служащих источниками питания постоянного тока.В связи с тем, что напряжение, 5снимаемое с батареи топливных элементов, не превышает 24 В, то дляобеспечения нормальной работы потребителей электроэнергии необходимоподнять величину этого напряжения Одо стандартной (220 В) , для чегои служат преобразователи 19 постоянного напряжения в постоянное.Блок 1 О определения среднегоарифметического значения представляет собой усилитель с коэффициентомусиленияККгде И - число суммируемых сигналов.Блок 16 определения присоединения 20с максимальным значением тока содержит генераторы напряжения переменного тока определенной частоты, подключенные к входным шинкам этогоблока, В зависимости от того, на 25какой из входов подается наибольшеепо величине напряжение постоянноготока, открывается диод на этом входе.На выходе блока установлен ряд узкополосных усилителей, резонансные ЗОчастоты которых равны частотам накладываемых маркирующих напрЪжений.Выходной сигнал появляется кавыходе того усилителя, резонанснаячастота которого равна частотедополнительного маркирующего напряжения, наложенного ка источник наи"большего напряжения.Блок 15 представляет собой выходной коммутатор, входы управления которого подключены к блоку определения присоединения с максимальнымзначением тока 1,блок 16) а сигнальный вход подключен к блоку 14выдержки времени. Выходной сигналпоступает только на тот клапан, навходе управления которого присутствует управляющий сигнал,Устройство работает следующимобразом,50При возникновении короткого замыкания на питаемом присоединении внезоны, в точке К 1, датчики 1 тока напитающих фидерах выделяют сигналы,пропорциональные току короткого замы 55кания, которые подаются на входысумматора 2 и максиселектора 8. Вмаксиселекторе 8 выделяется максимальный сигнал, который сравниваетсп Бо пторам блоке 9 сравнения со срсцн:1 значением сигналов датчиков тдкд,. поступающих с выхода блока 1 О сос,1 него значения. Полученная величннд сигнала ка выходе блока 9 сравнения мала и недостаточна для срабдгыпаннз Бторогс реагирующего органа ., С 511 пал с блока сумматора 2,пре,.1 С 1 авл 51 ющий собой сумму значенийси;.на,1 СБ С Цатч 111.ОВ тОКа питаюЩИХфилеров, покается на первый блок 3срдпкегп , где полностью компенсируется си налом с датчика 7 тока пи- тасма 5 О присосц 1-:пдн 11 я. На выходе пер. БОГО блоха 3 СрдЗНЕКИЯ СИГНаЛ ОТСУТ- ствус С 11 сдскд.:лько, команды на Отл;,:и,. - . ппе дк , дтОБ ке поступит.Пгц. Бсз 1;:.:",:, сни 11 короткого замыкдн:1.д ш 1: . Б -,очке К 2, датчикито:;а кд .,дю 11 пс фидерах выделяют спгпдГы, кс Гсрые псдя 1 Отся на Бходы су 1:.:дтор 2 г дксиселектора 8. В макс 11 селд 1.огз 8 выделяется максимальный сигпж 1 который сравнивается Бо втором блоке 9 сравнения со сред 11 им зпдчскием сигналов датчиков тока, г.сступающим с выхода блока 1 Осренего значения. Полученная величинд сигнала ка выходе блока 9 срав-кек 1;я мала и 1 -.1 остаточка для срабат 1 вапи 51 второго реагирующего органа ,. На выходе первого блока 3 срд,1 сп 1.51 -сваляется сигнал, представляющги ссой разность между сигпалок, поступающим из блока сумматора 2 и сигналом с датчика 7 питаемсгс 11 рисссд 11 кекия, Этот сигналпри.;эдит к срдбатывакию первого реагпд., в .С 1.его органа . и с. в 1:5 хода пер" Бсгс блок: БьЦержки Брсмсни пода ется 1;с;1 д 11 д" ;д О ключекие всех автоыто,При 11 озн 111;.1 овек 11 и короткого замь 1 кд 11 и 5: Б псд: оке до преобразователя 1 кд с 110 11 з п 1 з а 1 Б 111 их фидеров в точ ке КЗ, ,сигналы с датчпковпоступгю 5 11 д Бхс.л;:1 --.115 атора 2, максисе лектсга 8;:. блод 6 определенияКО;.;Еэа К 5 С 1.; .Пг.НКЯМаКСИМБЛЬНЫМ зка.;еппеи с 11 г:.:.лз датчика тока. Ток на повре 551 днн,. питающем фидере существенно к.евышает номинальнБй. В МдКСИСЕЛЕК;Сов 8 БЫДЕЛяЕТСя МаКсв 1 а;11:нос значспие сигнала котороесравпивдется Бс втором блоке 9 сравкения СО средним значением сигналов всех дд 111 ков питающих фидеров с Бькадд блока 10. Величина сигналака Бьходе бло.з 9 сравнения Доста10 Составитель А,Бондаренедактор В.Петраш Техред И.Тепер орректор Г.Решетн Заказ 2947/ ираж 614 Подписное ВНИИПИ Госуда венного комитет ений и открытий Ж, Раушская по делам обре 13035, Москва б., д лцал ППП "Патент, г, Ужгород, ул ктная, 4 точна для срабатывания второго реагирующего органа 11.Сигнал подается на первый вход второго элемента И 12. В первом блоке 3 сравнения сигнал с блока сумматора 2 не компенсируется значением сигнала датчика 7 питаемого присоединения, на выходе появляется сигнал, приводящий к срабатьг ванию первого реагирующего органа,С первого реагирующего органа 4 сигнал подается на второй вход второго элемента И 12 и иа один из входов первого элемента И 5, на второй вход которого подается блокирующий (нулевой) сигнал с элемента НЕ 13. На выходе первого элемента И 5 сигнала не будет, Сигнал с выхода второго элемента И 12 поступает на второй блок 14 выдержки времени. Второй блок 14 выдержки времени подает сигнал на сигнальный вход коммутатора 15, на входы управления которого подаются сигналы с блока 16 определения присоединения с максимальным значением тока. С выхода коммутатора 15 подается сигнал иа отключение лишь того питающего фидера, на котором произошло короткое замыкание,Предлагаемое устройство, обладая повышенной селективиостью, может най. ти применение для защиты сетей посто янного тока различного назначения.