Устройство блокировки дифференциальной защиты генератора автономной энергосистемы при повреждениях соединительных проводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 1403194 И 9) 02 Н 328 ЕНИЯ радаева ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Чувашский государственный университет им. И, Н. Ульянова и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения(56) Дифференциальная токовая защита с торможением (ДЗШТ). - В кн.: Электротехнический справочник/Под общ. ред. В. Г. Герасимова, П. Г. Грудинского и др. М.: Энергоиздат, 1982, т, 3, кн. 1, с. 558 - 563.Авторское свидетельство СССР1043779, кл. Н 02 Н 3/28, 1982.(54) УСТРОИСТВО БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА АВТОНОМНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИЯХ СОЕДИНИТЕЛЬНЪХ ПРОВОДОВ(57) Изобретение относится и электротехнике, в частности и защитам генераторов.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства. Устройство содержит инвертор 16, амплитудный детектор 17, подключенные к выпрямителю 4 и компаратору 18. При повреждении соединительных проводов с выпрямителя 14 на вход инвертора 16 поступает сигнал. Проинвертируемый сигнал поступает на вход амплитудного детектора 17, который осуществляет сглаживание сигнала. На выходе элемен- Я та выдержки времени 19 появляется сигнал орямортоцьяой форееы. На ашг оде раешаря. Щ теля импульсов 20 появляется сплошной сигнал, равный единице, и исполнитель- %в ае ный орган 21 срабатывает. 3 ил.1 О 20 30 35 40 45 25 50 Изобретение относится к электротехнике,в частности к релейной защите автономныхэнергосистем, и может быть использованосовместно с дифференциальными защитамигенераторов и сборных шин.Целью изобретения является повышениебыстродействия и упрощение устройства блокировки дифференциальной зашиты при повреждениях соединительных проводов.На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема устройства; на фиг. 2 - диаграммыработы устройства при повреждениях соединительных проводов; на фиг. 3 -- то же, притрехфазном коротком замыкании в зоне, за щиты.Устройство содержит датчики 1 - б тока,установленные в фазах защищаемого генератора со стороны выводов и нейтрали, промежуточные трансформаторы 7 - 12 напряжения, первичные обмотки которых подключены к соответствующим вторичным обмоткам датчиков тока, а вторичные обмотки под, ключены к входу сумматора 13. К выходу, сумматора подключен выпрямитель 14, квыходу которого подключен одним из выводом резистора 15 и вход инвертора 16,выход которого подключен к входу амплитудного детектора 17, выход которого подключен к второму выводу резистора 15 ик входу компаратора 18. К выходу компаратора 18 подключена цепь из последовательно соединенных элемента 19 выдержки времени, расширителя 20 импульсов и исполнительного органа 21,Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме (устройство нахо дится в статическом состоянии) по первич ным обмоткам датчиков 1 в тока протекает ток нагрузки генератора. При этом навход сумматора 13 поступают напряжения; с вторичных обмоток промежуточных трансформаторов 7 - 12 одинаковой амплитуды исдвинутые друг относительно друга на120. На выходе сумматора 13 имеется лишьнебольшое напряжение небаланса, котороедалее выпрямляется выпрямителем 14 и поступает на вход компаратора 18. Порог срабатывания компаратора больше напряжениянебеланса и вследствие этого на выходе компаратора 18, элемента 19 выдержки времени, расширителя 20 импульсов и исполнительного органа 21 сигнал равен О.Повреждение соединительны х проводов (обрыв одного из проводов или короткое замыкание одного из проводов на корпус) приводит к исчезновению сигнала, поступающего от одного из датчиков тока на вход сумматора 13. Вследствие этого на выходе сумматора 13 появляется сигнал, как показано на фиг. 3 в предположении, что повреждение произошло в момент, когда сумма оставшихся сигналов начинается с нуля,Выпрямитель 14 выпрямляет этот сигнал и далее через резистор 15 он поступает на вход компаратора 18. Одновременно по параллельной цепи сигнал с выхода выпрямителя 14 поступает на вход инвертора 16, инвертируется и подается на вход амплитудного детектора 17. Коэффициент передачи инвертора принимается равным примерно 0,3. Амплитудный детектор осуществляет сглаживание сигнала, причем значения сглаженного сигнала имеют малые пульсации и близки к амплитуде сигнала на выходе инвертора. Сложение двух разнополярных сигналов на входе компаратора 18 приводит к уменьшению сигнала на его входе. Поскольку уровень отрицательного сигнала составляет около 0,3 от амплитуды положительного, длительность импульсов на выходе компаратора 18 составляет около 8 мс. Время задержки срабатывания элемента 19 выдержки времени принято 6 мс. Вследствие этого на выходе элемента 19 выдержки времени появляется сигнал прямоугольной формы с длительностью около 2 мс. На выходе расширителя 20 импульсов появляется сплошной сигнал, равный 1, и исполнительный орган 21 сработает. При этом обеспечивается надежная блокировка дифференциальной защиты генератора, имеющей минимальное время срабатывания около 10 мс.Гри трехфазном коротком замыкании в зоне дифференциальной защиты апериодическая составляющая первичного тока в одной из фаз может быть значительно больше, чем в других фазах (фиг. 3). В этой фазе датчик тока насыщается и работает с большой погрешностью, что вызывает появление напряжения ь на выходе сумматора 13.Г 1 оскольку датчики тока имеют зазоры в магнитопроводе и являются дифференцирующими элементами, напряжение на их выводах, а следовательно и напряжение 1; не содержит апериодической составляющей. Длительность импульсов напряжения . уменьшается с ростом уровня замера. Напряжение1 выпрямляется выпрямителем 14 и через резистор 15 подается на вход компаратора 18. Инвертор 16 изменяет полярность выпрямленного напряжения на противоположную и уменьшает значения напряжения примерно в 3 раза. Амплитудный детектор 17 сглаживает напряжение на уровне, близком к амплитуде импульсов на выходе инвертора 16. На входе компаратора 18 положительное импульсное и отрицательное сглаженное напряжения суммируются, в результате чего на выходе компаратора между импульсами появляется пауза, а длительность самих импульсов не превышает 5 мс,Элемент 19 выдержки времени имеет задержку 6 мс и не успевает сработать за время 5 мс, а пауза между импульсами доста 14031943точна для полного сброса энергии, которая накапливается в элементе выдержки времени за 5 мс. Поэтому и при воздействии второго импульса с длительностью 5 мс элемент 19 выдержки времени не срабатывает. Сигналы на выходах расширителя 20 импульсов и исполнительного органа 21 остаются равными О.Устройство имеет ток срабатывания 0,4 1, что позволяет дифференциальную защиту генератора выполнить с током срабатывания 0,5 1. При этом обеспечивается высокая надежность дифференциальной защиты генератора, поскольку она не имеет ложного срабатывания как при обрыве, так и при замыкании любого из соединительных проводов на корпус.Формула изобретенияУстройство блокировки дифференциальной защиты генератора автономной энергосистемы при повреждениях соединительных проводов, содержащее датчики тока каждой фазы со стороны линейного вывода и нсйтрали генератора с выходом по напряжению, промежуточные трансформаторы напряжения, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика тока, а выходы подключены к входам сумматора, к выходу которого подключены последовательно соединенные выпрямитель, резистор, компаратор, элемент выдержки времени, расширитель импульсов и выходной орган, отлнчаюи 1 ееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, дополнительно введены последовательно соединенные инвертор 15 и амплитудный детектор, причем вход инвертора подключен к выходу выпрямителя, а выход амплитудного детектора подключен к входу компаратора.Составитель А Техред И. Ве Тираж 650 ного комитета ССС осква, Ж - 35, Ра рафическое предпрРедактор Е. КончаЗаказ 2873/47ВНИИПИ Государствен113035, МПроизводственно-поли Озерецковскиирес Корректор О. КравцоПодписноепо делам изобретений и открытишская наб., д. 4/5ятие, г. Ужгород, ул. Проектная,