Устройство для дифференциальной защиты электроустановок

1 щ 570949 г О П И СА Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистческмх(23) Приоритет 1) М Кл г Н 02 Н 3/28 Государствеимкоцита Совета,й 1 метров ССС по делам,:ивобоетеимйи открмтнм 53) УДК 621.316,92. Вани 71) Заявитель енииградский ордена Ленина политехнический инстит им. М, И. КалининаВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЪНОЙ ЗАЩИТЪ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК 54) УСТ Р 2 лектролейной ля дифвок от Изобретение относится к области этехники, а именно к устройствам резащиты, и может быть использовано дференциальной защиты электроустанотоков аварийных режимов. 5Известны устройства для дифференциальной защиты, применяемые для защиты генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электроустановок.Наиболее близким к изобретению является 10 устройство, содержащее преобразователи ток - напряжение, подключенные через разделительные диоды к формирователю тормозного сигнала, сумматор дифференциального сигнала и исполнительный элемент, 15Известные устройства имеют относительно невысокую чувствительность, большое количество элементов, а следовательно не обеспечивают необходимого уровня надежности защиты, ,=г 1 20Чтобы повысить надежность защиты, в предлагаемое устройство дополнительно введен суммирующий функциональный преобразователь, первый вход которого соединен с выходом положительных полуволн сумматора 25 дифференциального сигнала, остальные вхоты - с выходами преобразователей ток - напряжение, а функциональный вход - с выходом формирователя тормозного сигнала, один из входов формирователя тормозного сигна ла связан с выходом отрицательных полу- волн сумматора дифференциального сигнала.На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены диаграммы его работы,Устройство содержит преобразователи 1, 2, 3 ток - напряжение, в качестве которых могут быть использованы нагрузочные резисторы классических трансформаторов тока с ферромагнитным сердечником, промежуточные трансформаторы, оптико-электронные трансформаторы тока или какие-либо другие современные датчики тока, у которых выходная информация представляется в виде напряжения, пропорционального измеряемому току; сумматор 4 дифференциального сигнала с раздельными выходами для отрицательных (а) и положительных (б) полуволн; формирователь 5 тормозного сигнала; суммирующий функциональный преобразователь 6 и исполнительный элемент 7.В режиме нормальной работы и при внешнем коротком замыкании напряжения У Уг У, пропорциональные токам всех присоединений, суммируются в сумматоре 4. С выхода а сумматора отрицательные полуволны дифференциального сигнала (напряжения небаланса) подаются на первый вход формирователя 5 тормозного сигнала, на три других входа которого через разделительные дио 570949ды подаются положительные полуволны напряжений Уь Уь, УПолученный в результате суммирования тормозной сигнал У, с выхода формирователя 5 поступает на выходной делитель,С выхода б сумматора 4 положительные полуволны дифференциального сигнала с коэффициентом передачи, равным 2, подаются на первый вход суммирующего функционального преобразователя, на три других входа которого подаются напряжения У У 0 . В результате суммирования перечисленных сигналов на сумматоре 6 функционального преобразователя формируется рабочий сигнал Ур, на пятый вход суммирующего функционального преобразователя подается регулируемое напряжение уставки У, С выходного делителя формирователя 5 тормозного сигнала тормозной сигнал К,У, подается на функциональный вход суммирующего функционального преобразователя, осуществляющего функциональное преобразование тормозного сигнала,В зависимости от соотношения Ур, У, и У. в результате их суммирования на выходе суммирующего функционального преобразователя 6 получается результирующий сигнал, который поступает на вход исполнительного элемента 7. Наличие функционального преобразователя позволяет тормозную характеристику предлагаемого устройства приблизить к функциональной зависимости тока небаланса от тока внешнего короткого замыкания, что повышает чувствительность защиты.Для пояснения работы устройства дифференциальной защиты с торможением на фиг.2 представлены диаграммы изменения напряжений рабочего и тормозного сигналов для случая нормального режима работы и внешнего короткого замыкания и короткого замыкания в зоне защиты.Для упрощения диаграммы изображены для случая двух присоединений при отсутствии опорного напряжения и напряжения уставки (/оп = О, У = 0) и в предположении, что преобразователи ток в напряжен 1, 2, 3 не имеют угловой погрешности, Поэтому напряжения У и Уг рассмотренных присоединений в случае режима нормальной работы и внешнего короткого замыкания сдвинуты одно относительно другого на 180, а в режиме короткого замыкания в зоне защиты совпадаютпо фазе,5 На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 8, 9 - напряжения, пропорциональныетокам в присоединениях; 10 - напряжениена выходе а сумматора 4; 11 - напряжениена выходе б сумматора 4; 12 - формирова 10 ние тормозного сигнала; 13 - тормозной сигнал на входе суммирующего функционального преобразователя 6; 14 - формированиерабочего сигнала; 15 - рабочий сигнал навходе суммирующего функционального преоб 15 разователя 6; 16 - напряжение на входе релейного элемента 7 с учетом сглаживающегодействия конденсатора С.Благодаря наличию большого тормозного ипренебрежимо малого рабочего сигналов в20 режиме нормальной работы и внешнего короткого замыкания путем выбора соответствующего коэффициента торможения К, можно добиться несрабатывания защиты. В случае же короткого замыкания в зоне защиты25 наличие большого рабочего и почти полноеотсутствие тормозного сигнала значительноповышает чувствительность защиты и способствует четкой ее работе.Ф о р мул а изобретенияУстройство для дифференциальной защитыэлектроустановок, содержащее преобразователи ток - напряжение, подключенные черезразделительные диоды к формирователю тор 35 мозного сигнала, сумматор дифференциального сигнала и исполнительный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности защиты, в него дополнительновведен суммирующий функциональный преоб 40 разователь, первый вход которого соединен свыходом положительных полуволн сумматора дифференциального сигнала, остальныевходы - с выходами преобразователей ток -напряжение, а функциональный вход - с вы 45 ходом формирователя тормозного сигнала,один из входов формирователя тормозногосигнала связан с выходом отрицательных полуволн сумматора дифференциального сигнала,