Устройство для дифференциальной защиты с торможением

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ительное к авт. свнд ву.72 (21) 1822906/07 аявки1832907/О баявлено присоединением Гоеудеротвеиыый комитет Совета Иыыыстроо ССС 9 по делен изооретеыый ы открытий,. а а Патв 2) Авторы изобретении явитель ; т а - УТР 0, -,.;, ,т Р;,; .т.;- Н- - . т т-; д"Игт.,т ТС)РМОЖЕ;НИЕМ спользование электроме тв понижа т наде.киасть хамы иустройс райства енное и бретение отличается Отцения надежзмерительных о вкчючетшыми диодами измерительный вход то для пов.: дены два и него в кд 0 та разнопаляр управлени,7т,ных устройств является то, чта онц не по-.ЗВОЛЯтот ПОЛУЧИТЬ тнЕООХСДИМЯО ЧУВСТВИТЕ;ттНОСТЬ ПРИ КОРОТКИХ За;,тЫКання В ЗСНЕ дЕЙстВиЯ зашиты и Обесттечт".ь неоахадимыйурОВень надежнс ти.Ближайшиманалогам поедлаженнагот; тУСТРОЙСТВа МОЖНО СЧИатЬ УСТР.:йе" Ват "1 1.содержашее выпаямиель;Ьгй ма. -, Предо,ав:ЛЯЮШИЙ Сааай Грутлту равд-ЛиГ= ННЫХ дца-.НИЕ СУММ ПОЛОт;ИТЕЛ.:тт.,тк Цт;тодеатэтЫХ ПОЛУВОЛН ТС "тВ тасГПаНЫХ ТРаттСЯООМтаГОООВ ттт,Ч:. -, -. - . ЕДЫ СУММатапа ВЫПОЛНЕтпОГО-Д ОЕЗКСТОРНХ3ШЕСТВЛЯЮШИй фаР;ПтРОВВНИЕ Меду;.Гт;:,.Д - ,-ЕН,пиального рабочего .:. г:;:ала па;:. че:=;.:Ьй- .хада:,т.: к входам того же сумматора, аЬХ:да: ,ОбШЕЙ таЧКай днадОВ) К ВЫХОдныттЗаКтЪаМ ПратмежУТОЧНЫХ ТРаНСфоРМаТОРОВгака и р=лейный элемент. Недостатком изВЕСтЮГО уотРОЙСтВа ЯВЛЯЕТСЯ та, Чта ВСЕСХЕМ-т МтчтИрОВтатИЯ ВЫПОЛНЕНЫ На ПаССИВ";. у ув.глццению падения напряжения на оезистарах сумматора при увеличении числавходов и токов присоединений В режцмахкоротких замыкантп, т.е. к увеличению потреблениямошнасти от трансформаторовтака а, СЛЕДОватЕЛЬНО КВЕЛИЧЕНИЮ ПатГРЕЦИОСТт :ааатвт И ПОЯВЛЕБЧта ТОРМОЗНОГО ТОКаВ ПЕЛЕтитом ЭЛЕМЕНТЕ ПРИ т;ОРОТКИХ ЗаУЫКан,.:.:;:;-; - действця заттшиты, Такое пательного сумматора положительных полуволн напряжений, а измерительный вход второго ключа через инвертор - с выходом дополнительного сумматора отрицательныхполуволн этих же напряжений, выходы ключей подключены к одному иэ входов сумматора рабочего и тормозного сигналов, а общая точка диодов в целях управления к выходу сумматора дифференциального сигнала,причем входы дополнительных сумматоровчерез диоды подключены к преобразователямток- напряжения,Такое выполнение схемы становится возможным при использовании отдельных сумматоров на активных элементах, обеспечивающих 15 малое потребление во входных цепях и их развязку.На фиг. 1 приведена схема устройства для одной фазы; на фиг. 2 - диаграмма его работы, 20Основными элементами схемы являются преобразователи 1, 2, 3 - ток-напряжение, которые могут представить собой промежуточные трансреакторы, нагруэочные резисторы или непосредственно оптико-электронные 25 трансформаторы тока или другие современные датчики тока, у которых выходная информация представляется в виде напряжения, пропорционального измеряемому току, сумматор 4 дифференциального сигнала на основе 30 операционного усилителя (ОУПТ) интеграль ного исполнения; разделительные диоды 5- 10; сумматоры отрицательных и положительных полуволн 11-12; инвертор 13;формирователь 14 модуля дифференциально го сигнала, измерительные ключи 15 и 16, в качестве которых можно использовать двухтриодные компенсированные интегрального исполнения; диоды 17-18, сумматор 19, рабочего и тормозного сигналов, ре лейный элемент 20. Узлы 12, 13, 14, 19 и 20 в целях унификации должны быть выполнены на ОУПТ. При этом возможно вы полнение прецизионных формирователей модуля, устраняющих падение напряжения на диодах.В нормальном режиме или при внешнем коротком замыкании напряжения, пропорциональные токам всех присоединений, суммируются в сумматоре 4, на выходе которого будет напряжение небаланса, определяемое погрешностью преобразователей ток-напряжение 1, 2, 3. На диаграмме показаны картины преобразования напряжений в целях наглядности для случая двух присоединений. Напряжения поступают также на схему формирования тормозного сигнала, в качестве которого используется минимальная из сумм положительных или отрицательных полуволн напряжений. Положительные полуволны через диоды 5, 6, 7 поступают на входы сумматора 11, а отрицательные- через диоды 89, 10 на входы сумматора 12. После инвертора 13 сумма отрицательных полуволн имеет полярность, одинаковую с полярностью суммы положительных. 11 ля выбора минимальной из сумм используются измерительные ключи 15, 16, которые управляются рабочим напряжением, На диаграмме случай внешнего короткого замыкания показан при небалансе, обусловленном преобладанием положительной полуволны (с учетом инвертирующих свойств усилителя). При этом отрицательная полуволна напряжения небаланса через диод открывает ключ 16, который пропускает напряжение на вход сумматора 19. На втором входе этого сумматора существует ( О ). Суммарное напряжение ( Ц ) - Ц, подается на вход релейного элемента ( на фиг. 2 показаны раздельно для наглядности их значения), Если напряжения У, и 1 в равны, схема управления ключами обеспечивает присутствие или Ц 1, или Ю что повышает помехоустойчивость схемы, При смене полярностиЦ работа схемы происходит аналогично, т.еесли больше сумма отрицательных полуволн, на вход сумматора 19 подается сумма положительных полуволн (инвертированная сумматором). Так формируется тормозной сигнал, Поскольку при внешнем коротком замыкании в любой момент существуют и притекаюшие и вытекающие токи, а, следовательно, и положительные, и отрицательные полуволны, тормозной сигнал также существует в течение всего времени внешнего короткого замыкания, На вход сумматора 19 поступает также через формирователь модуля 14 рабочее напряжение ( Цд ). Соответствующим выбором коэффициента торможения обеспечивается несрабатывание зашиты при внешнем коротком замыкании.При внутреннем коротком замыкании отрицательная полуволна также открываетключ 16, но в этот момент времени У =О (минимальная сумма равна нулю и при большем числе присоединений) и П "-0 О.При положительной полуволне - Я открываетсяключ 15 и имеем аналогичную картинУ В"%1=О. Следовательно, тормозной сигнал в любой момент внутреннего короткого замыкания отсутствует. Это существенно повышает чувствительность защиты по сравнению с существующими и приводит к повышению надежности. формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преобразова 544039тели ток-напряжение, к которым под ключен сумматор дифференциального сигнала с формирователем модуля на его выходе, релейный элемент подключенный к выходу сумматора рабочего и тормозного сигналов, один вход которого соединен с выходом упомянутого формирователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два измерительных ключа с разнополярно включенными1 О диодами в целях управления, измерительный вход первого ключа связан с выходом дополнительного сумматора положительных поду- волн напряжений, а измерительный вход второго ключа через инвертор - с выходом вто 15 рого дополнительного сумматора отрицательных полуволн этих же напряжений, выходы ключей подключены к одному из входов сумматора рабочего и тормозного сигналов, а общая точка диодов в цепях управления к выходу сумматора дифференциального сигнала, причем входы дополнительных сумматоров через диоды подключены к преобразователям ток-напряжение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Федосеев А. М. Основы релейной защиты ГЭИ, 1961, стр. 232238,2. Чернобровов Н. В, Релейная защита,"Энергия", 1971, стр. 599,3. Овлабюк В. Я, и др. Бесконтактнаяэлектронная зашита трансформаторов, сборник 1, материалы конференции фБесконтактные электронные устройства", МДНТП, 1968,стр. 140-146.4. Авторское свидетельство СССР237240 Ф, БИ8, 1969 г. - прототип.544039 Составитель В. Быковдактор Л, Сморчевая Техред Г. Родак Корректор В. Куприянов 902 аз ССС ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. П 1/68 Тира НИИПИ Государственн по делам из 113035, Москва, ого комитетабретений и от Ж, Рауш ПодписноеСовета Министркрытийкая наб., д. 4