Реле тока для защиты электроустановки

(53) (56) изме Фиг 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного, Знамени научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения(72) Г.С. Нудельман, М.А. Яамис и Н.А. Кочкин62.316.925(088,8)1 неерсон Э.М. Динамика сложныхрительных органов релейной защиты. М.: Энергоиздат, 1981.Нудельман Г.С. и др. Быстродействующее реле тока защит от замыкания на землю, Сер. Аппараты низкого напряжения, 981, вып. 1(92), с. 13-15.(54) РЕЛЕ ТОКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУ ТАНОВКИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах защиты электроустановок, например воздушных линий электропередач, Целью изобретения является повышение быстродействия реле. Цель достигается тем, что блок 2 ограничения амплитуды сигнала подключается к воспринимающему блоку 1 через дополнительно введенный ключевой элемент 3, управляющие входы которого через дополнительно введенс ный орган 7 выдержки времени подклю- а чены к исполнительному блоку. Это . позволяет за счет учета характера переходного процесса при аварии на защищаемой электроустановке ограничить сигнал на выходе воспринимав- ф щего блока 1 на более низком уровне, что дополнительно уменьшает времена ь й возврата реле.з.п. ф-лы, 3 ил. И1275 Изобретение относится к областиэлектротехники, в частности к релейной защите и предназначено для использования в устройСтвах защитыэлектроустановок, например воздушныхлиний электропередач,Целью изобретения является повышение быстродействия реле посредствомуменьшения его времени срабатыванияпри сохранении времени возврата. 1 ОНа фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - графики изменения сигналов,характеризующих работу предлагаемогоустройства; .на Фиг. 3 - графики изменения времени срабатывания предлагаемого и известного устройств.Вход воспринимающего блока 1 предлагаемого устройства подключен к измерительному трансформатору. Выходы 20.воспринимающего блока 1 соединены свходами преобразующего блока 4 и свходом блока 2 ограничения амплитудысигнала, который через ключевой элемент 3 соединен с третьим выводом 25воспринимающего блока. Выходы преобразующего блока 4 соединены с входамисравнивающего блока 5, выходы которого подключены к входам исполнительного блока 6. Выходы исполнительногоблока присоединены к входам ключевого элемента через орган 7 выдержки.времени.На фиг. 2 и 3 использованы следующие обозначения: 1- входной ток;- напряжение ограничения; 11 щ,порог срабатывания сравнивающей части; 11 - напряжение на выходе воспринимающей части; У - напряжениена выходе преобразующей части; С,время срабатывания устройства;15, - уставка реле по току срабатыванияУстройство работает следующим образом.45В нормальном режиме работы (фиг.2) до момента времени С 1, на входе воспринимающего блока 1 присутствует сигнал 1 , не достаточный для срабатывания устройства. Сравнивающий 550 и исполнительный 6 блоки находятся в несработанном состоянии и, следовательно, ключевой элемент 3 - в разомкнутом состоянии. Вследствие этого блок 2 ограничения амплитуды 55 сигнала не оказывает влияния нафункционирование воспринимающего блока 1. Сигнал 118 на выходе восприни 579 мающего блока 1 не искажен, т,е. пропорционален сигналу 1 з,При возникновении требования срабатывания в момент 1 амплитуды сигналов 1и 11 увеличиваются, что вызывает возрастание амплитуды сигнала 11 на выходе преобразующего блока, В момент 1 выполняется условие срабатывания 11 =Ущ . Сравнивающийпр орблок 5 срабатывает, вызывая срабатывание исполнительного блока 6.Учитывая разомкнутое состояние ключевого элемента 3, сигнал нарастает быстрее, чем это происходит у известного устройства. Как показали проведенные испытания (на Фиг. 3 кривая 8 характеризует известное, а кривая 9 - предлагаемое устройства), при 11, И =2 и кратности входного сигнала по отношению к уставке К=4 время срабатывания предлагаемого устройства, содержащего селективный фильтр с добротностью Я=1,15, меньше времени срабатывания известного в два раза.Срабатывая, исполнительный блок 6подает сигнал на управляющие входы ключевого элемента 3. Ключевой элемент 3 переходит в замкнутое состояние, что обеспечивает подключение блока 2 ограничения амплитуды сигнала к выводам воспринимающего блока 1,Укаэанное обуславливает ограничение.амплитуды сигнала Уво, на выходе воспринимающего блока 1 БеоН 1 о)3 ) и, следовательно, ограничениеамплитуд сигналов на реактивных элементах частотных Фильтров преобразующей части 4. Поэтому, когда в момент(фиг. 2) произойдет отключениезащищаемого энергообьекта, возврат предлагаемого устройства произойдет так же быстро, как и известного, При возврате исполнительный блок 6, воздействуя на ключевой элемент 3, возвращает. его в исходное состояние.Блок 2 ограничения амплитуд сигнала перестает влиять на работу воспринимающего блока Значение напряжения 11 о, выбирается таким, чтобы обеспечить устойчивое пребывание устройства в сработанном состоянии при существовании требования срабатывания. Указанный выбор осуществляется на основании анализа спектрального состава сигнала 1 : чем меньше в сигнале 1доля составляющих неосновной частоты, тем мень1275579 зше может быть отличие значений Уи У, , и., следовательно, тем с меньшим временем произойдет возврат устройства; При возникновении КЗ на протяженных ВЛ высокого и сверхвысокогонапряжений имеет место возрастаниеуровня высших гармонических состав-ляющих. Последующий процесс измене ния этих составляющих при существовании КЗ на ВЛ носит затухающий характер. Поэтому включение блока 2 ограничения с задержкой Т , определяемой органом 7 выдержкивремени,позволяет не учитывать привыборе значениянаибольших значений высших гармонических составляющих, существующих при возникновении КЗ. Вследствиеэтого при наличии органа 7 выдержкивремени значение Б, , характеризующее предлагаемое устройство, может 20быть выбрано меньшим значения Ущу известного устройства. Однако введение органа 7 выдержки времени приводит к тому,что амплитуда сигналовна.реактивных элементах фильтра достигнет значений, определяемых уровнемЦ, по истечении интервала времени Т , определяемого:офТ =Т +Т,где Т - длительность переходного Зовпроцесса в фильтре, вызванного введением ограничениясигнала овос Но во многих случаях может быть обеспечено условие 35Т сТвгде, Тв - интервал времени между моментом срабатывания исполнительной части 6 устройствва и моментом отключениязащищаемого энергообьекта.При выполнении указанного условия предлагаемое устройство характеризуется меньшими временами возврата, чем известное. 4Проведенные исследования показали что применительно к реле тока нуле-вой последовательности включение ключевого элемента 3 через орган 7 выдержки позволяет снизить уровень ограничения на 30-507 Это дает возможность уменьшить времена возврата реле на 5-7 мс.Достигнутое в предлагаемом устройстве уменьшение времени срабатывания и возврата позволяет сократить ущерб, обусловленный авариями на защищаемой электроустановке, что особенно важно для линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжений. формула изобретения 1. Реле тока для защиты электроустановки, содержащее воспринимающий блок, к первому выходу которого подключены вход блока ограничения амплитуды сигнала и вход преобразующего блока, сравнивающий блок, вход которого подключен к выходу преобразующего блока, а вьпсод - к входу ис" полнительного блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены ключевой элемент и орган выдержки времени, соединенный выходом с выходом исполнительного блока, при этом выход блока ограничения амплитуды сигнала соединен с первым выходом ключевого элемента, второй выход последнего соединен с вторым выходом воспринимающего блока,. а управпяющий вход ключевого элемента подключен к входу органа выдержки времени.2, Реле по п. 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что выходной каскад, воспринимающего блока выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого является вторым выходом воспринимающего блока.1275579 Фиа 2 Фср,и Составитель К. Шил Техред И.Ходанич Корректор С, Шекм ктор Л. Гратипл каз 6572 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,8 Тираж 643 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж,Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5