Устройство для дифференциальной защиты с торможением

нстирнашев СС 970 ССР НЦИАЛЬНОИ к эле я релеинои рансформа-на-. ключе ьного СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствоР 266909, кл. Н 02 Н 7/09,Авторское свидетельство СР 1275626; кл. Н 02 Н 3/28,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИффЗАЩИТЫ С ТОРМОЖЕНИЕМ(57) Изобретение относиттехнике и предназначенозащиты генераторов, шин,Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите,и может быть использовано для защитышин электроустановок, генераторов,трансформаторов и другого электрооборудования.Целью изобретения является повышение чувствительности,На Фиг,1 показана блок-схема устройства для дифференциальной защитыс торможением; на фиг. 2 - зависимости дифференциального сигнала и уровня высших гармоник от полной погрешности трансформаторов тока (ТТ).Устройство содержит ТТ 1-3, вторичные обмотки которых подключены квходам преобразователей 4-6 токпряжение, к выходам которых подны формирователь 7 дифференциал торов. Цель изобретения - повышениечувствительности устройства, Поставленная цель достигается тем, что вустройстве используются два вида торможения: при внешних повреждениях -торможение арифметической суммой токов плеч, при внутренних и при внешних с малой кратностью протекающихтоков - торможение арифметическойразностью и геометрической суммойтоков плеч. Переход с одного видаторможения на другой осуществляетсяавтоматически в зависимости от уровня сигнала внешних гармоник на управляющем входе порогового элемента иуровня сигнала дифференциального токана входе порогового элемента, 2 ил. сигнала, состоящий из последовательно соединенных сумматора 8 и формирователя 9 модуля, Формирователи 1012 модуля тормозной цепи, к выходамкоторых подключен формирователь 13тормозного сигнала, выполненный в виде сумматора. К входу формирователя13 подключен также выход инвертора 14, вход которого соединен черезключ 15 с выходом 7, К выходу сумматора 8 подключен блок 16 контроляформы дифференциального сигнала, состоящий из последовательно соединенныхФильтра 17 высоких частот, формирователя 18 модуля и порогового элемента19, причем на вход порогового элемента 9 подается сигнал с выхода 7, апороговым является сигнал с выходаформирователя 18 модуля, Выход порого3 1513563вого элемента 19 подключен к управляющему входу ключа 15. Выход формирователя 13 соединен с тормозным входом реагирующего органа 20, на рабочий5 вход которого подается сигнал с выхода 7, пропорциональный дифференциальному току (11 А)Устройство работает следующим образом. 10Токи плеч, снимаемые с вторичных обмоток ТТ 1-3 одноименных фаз, преобразуются в пропорциональные им напряжения с помощью преобразователей 4-6 ток - напряжение. Посредством сумматора 8 суммируются мгновенные значения сигналов. Выпрямленная формирователем 9 модуля сумма (пропорциональная дифференциальному току) подается на рабочий вход реагирующего органа 20 20 и действует в сторону срабатывания, Сигнал с выхода сумматора 8 подается также на вход блока 16. Здесь с помощью фильтра высоких частот выделяется сигнал, пропорциональный уров ню высших гармоник (С), Затем этот сигнал выпрямляется и умножается на постоянный коэффициент (а) в формирователе 18 модуля, Сигнал с выходаформирователя 18 модуля (а С, где 30а)1) используется в качестве переменного порогового уровня порогового элемента 19 и сравнивается в нем с дифференциальным сигналом (П), поступающим на вход порогового элемента 19 с выхода 7. Сигнал на выходе порогового элемента 19 появляется при выполнении условия Б 4(а С, что имеет место при КЗ вне защищаемой зоны, Сигналы с выходов преобразователей 4-6 ток - напряжение через формирователи 10-12 модуля тормозной цепи подаются на входы формирователя 13 тормозного сигнала, на вход Которого через ключ 15 также подается проинвертированный инвертором 14 дифференциальный сигнал, пропорциональный гометрической сумме токов плеч. Таким образом, на выходе формирователя13 формируется тормозной сигнал, пропор. циональный либо арифметической сумме, либо разности арифметической и геометрической сумм токов плеч (в зависимости от положения ключа 15), и подается на тормозной вход реагирующего органа 20, Тормозной сигнал пропорциональный разности арифметической и геометрической сумм токов плеч, при КЗ внутри защищаемой зоны резко уменьшается, так как в этомслучае дифференциальный сигнал ( геометрическая сумма) имеет высокий уровень, Однако рассмотренное торможение в случае внешнего КЗ способнообеспечить отстроенность защиты лишьпри небольших уровнях погрешности ТТ.Поэтому при работе ТТ со значительными погрешностями целесообразноприменить тормозной сигнал, пропорциональный арифметической сумме токовплеч. Он обеспечивает отстроенностьзащиты при внешних КЗ, но сохраняетсяи при внутренних КЗ, что являетсянежелательным, поскольку снижает чувствительность защиты, Такое торможение должно работать лишь для отстройки от внешних КЗ,Переход с одного вида торможенияна другой производится следующим образом.Для формирования управляющего сигнала перехода используется переменный пороговый уровень, равный а С.Зависимости 114 и С (средневыпрямленные значения) от полной погрешности(Е) ТТ и при внешнем и внутреннем КЗпредставлены на фиг,2, Линии а и Биллюстрируют изменение дифференциального сигнала (при внешнем и внутреннем КЗ соответственно), Зависимостиуровня высших гармоник Р (Е) при .внешнем и внутреннем КЗ практическисовпадают и на фиг.2 показаны однойлинией 5 . Линия г соответствует зависимости аС (Е) и представляет собойпеременный пороговый уровень, таккак расположена между линиями а и 5(при градуировке оси ординат фиг.2за базис принято напряжение, соответствующее номинальному току защищаемого объекта, цифры соответствуюткратности тока КЗ 1,0, при другихкратностях взаимное расположениелиний не меняется). Таким образом,появляется возможность идентифицировать место возникновения КЗ (внутри или вне защищаемой эоны, в широкомдиапазоне возможных погрешностей ТТс точностью, достаточной для управ"ления торможением. При внутреннемКЗ торможение является нежелательным. Тормозной сигнал, пропорциональный разности арифметической игеометрической сумм токов плеч, резко снижает торможение при внутреннем КЗ. Это соответствует области,расположенной выше порогового уров5 51356ня (Б) аГ), При внешних КЗ - областьниже порогового (П (аС) - целесообДразен переход на торможение арифметической суммой токов плеч, обеспечивающих надежную отстроенность защиты в этом режиме, поскольку появляется возможность установить максималь-ный коэффициент торможения, Такое выполнение устройства для дифференциальной защиты с торможением позволяет устранить противоречивость вобеспечении селективности и чувствительности, дает возможность существенно повысить чувствительность защиты,в которой в зависимости от степенинасыщения ТТ и места КЗ автоматически(за счет работы блока 6 контроля формы дифференциального сигнала и ключа 15) происходит выбор соответствующего тормозного сигнала, подводимогок реагирующему органу 20,Формула изобретения тормозного сигнала, выход которого соединен с тормозным входом реагирующего органа,Устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее датчики тока, предназначенные для установки по концам защищаемого объекта, вторичные обмотки которых через 3 6преобразователи ток - напряжение подключены к входам блока формирования дифференциального сигнала и через формирователи модулей тормозной цепи - к входам блока формирования тормозного сигнала, первый выход блока формирования дифференциального сигнала соединен с первым входом блока контроля формы дифференциального сигнала, а его второй выход - с рабочим входом реагирующего органа, выход которого является выходом устройства, выход блока контроля формы дифференциального сигнала соединен с управляющим входом ключевого элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введен инвертор, к второму выходу блока формирования дифференциального сигнала подключен управляющий вход блока контроля формы дифференциального сигнала и через ключевой элемент - вход инвертора., выход которого подключен к дополнительному входу блока формированияКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ ВНИИПИ 094/54 Тираж 608Государственного комитета по изобре 113035, Москва, У(-35, Рауш Подписное ниям и открытия ая наб., д. 4/5