Устройство для дифференциальной защиты с торможением

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЧ Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,е Н 02 Н 3/2 2) Заявлено 09,09.75 (21) 2172457(24-07 с присоединением заявкиГосударственный комнтет Соната Министров СССР) Опубликовано 30.04,78. Бюлле оо девам насбретений н отнрытнй.04 45) Дата опубликования описан 2) Авторы изобретени Ульяницкий и В. Д. М в(71) Заявитель Ростовский на Дону институт инженеров желе орожного транспорта ЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ 3ТОРМОЖЕНИЕМ ТРОЙС овьошение ыстродейхнике иобору- сборных Известно устройство для дифференциальной защиты с торможением 1,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результатуявляется устройство для дифференциальнойзащиты с тормокением, содержащее преобразователи ток - напрякение, к которым подключены выполненные на операционных усилителях формирователь рабочего сигнала,формирователь тормозного сигнала с разделительными диодами на входе и компаратор, 15вход которого соединен с выходом формирователя рабочего сигнала и входом формирователя тормозного сигнала, а другой вход компаратора соединен с выходом формирователятормозного сигнала. Недостатком известного 20устройства является то, что при внешнем коротком замыкании с ростом токовой погрешности трансформатора тока поврежденногоприсоединения, т. е, с ростом тока небаланса,уменьшается величина тормозного сигнала и 25искажается его форма. Это приводит к необходимости увеличения коэффициента торможения и использования сглаживающих устройств, что сиикает чувствительность и быстродействие защиты. 30 Изобретение относится к электротпредназначено для защиты основногодования энергосистем генераторов,шин. Целью изобретения являетс чувствительности, селективности ствпя дифференциальной защить Поставленная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты с торможением снабжено формирователями прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логическими элементами ИЛИ, сумматором и формирователем модуля, подключенным через сумматор, логические элементы ИЛИ к формирователям прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, подключенным к преобразозателям ток - напряжение, а выход формирователя модуля подсоединен к одному из входов формирователя тормозного сигнала. На фпг. 1 изображена принципиальная схема одной фазы устройства дифференциальной зашиты объекта с тремя присоединениями, где 1, 2, 3 преобразователи ток - напряжение;4 - формирователь рабочего сигнала; 5 - компаратор; 6 - формирователь тормозного сигнала; 7, 8, 9 - формирователи прямоугольных положительных и отрпцатсльных импульсов; 10 - логический элемент ИЛИ положительных импульсов; 11 - логический элемснт ИЛИ отрицательных импульсов; 12 - сумматор; 13 - формирователь модуля.На фиг, 2 приведены диаграммы, поясняющие принцип формирования тормозного сигнала,Диаграммы приведены для внутреннего к, з., когда разность фаз между токами ср=О, внешнего к, з. (ср=180) при насыщении одного трансформатора тока и при ср=90.На диаграммах У, - тормозной сигнал без учета влияния органа сравнения фаз. При построении диаграмм учтено инвентирующее свойство операционных усилителей, Тормозной сигнал показан несглаженным.Из диаграмм видно, что при максимальном сдвиге фаз (180) (внешнее короткое замыкание) тормозной сигнал имеет паибольшую величину, при сдвиге фаз 0 (внутреннее к. з.) тормозной сигнал отсутствует.Устройство раоотает следующим образом.Напряжения У, - Уз с преобразователей ток - напряжение 1, 2, 3 поступают на входы формирователя рабочего сигнала 4, компаратора 5, формирователя тормозного сигнала 6 с разделительными диодами и формирователей прямоугольчых импульсов 7, 8, 9. С выхода формирователя рабочего сигнала 4 положительная полуволна дифференциального напряжения подается па вход компаратора 5 с коэффициентом передачи по этому входу, равным 2, и на вход формирователя тормозного сигнала 6, При этом на входе компаратора 5 формируется выпрямленное напряжение, пропорциональное дифференциальному току, а на входе формирователя тормозного сигнала 6 - напряжение, пропорциональное максимальной сумме абсолютных значений входящих илп выходящих токов плеч защиты. Прямоугольные положительные и отрицательные импульсы с выходов формирователей 7, 8, 9, в качестве которых могут использоваться триггеры или компараторы, переключающиеся при изменении полярности входного сигнала, поступают на логические схемы ИЛИ для положительных 10 и отрицательных 11 импульсов. Напряжения с выходов схем ИЛИ 10, 11 поступают на сумматор 12. Напряжение с выхода сумматора 12 выпрямляется формирователем модуля 13 и подается на вход формирователя тормозного сигнала 6, При наличии сигнала на выходе формирователя модуля 13 блокируется формирователь тормозного сигнала 6,Как видно из диаграмм на фиг, 2, тормозной сигнал в моменты совпадения направлений токов плеч защиты отсутствует и формируется только в моменты несовпадения направлений. Таким образом, величина тормозного сигнала пропорциональна максимальной разности фаз между токами плеч защиты и равна нулю при ср=О (внутреннее короткое замыкание) и максимальному. значению при ср=180 (внешнее к, з,). Тормозной сигнал с 5 10 15 20 Зо 35 40 4 д 50 55 00 выхода формирователя 6 поступает на вхос компаратора 5, который выдает сигнал на отключение при превышении рабочего сигнала над тормозным на величину напряжения уставки.Использование новых элементов - формирователей прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логических схем ИЛИ для положительных и отрицательных импульсов, сумматора и формирователя модуля, представляющих собой схему сравнения фаз, управляющую формирователем тормозного сигнала, позволяет сочетать в себе преимущества торможения минимальной суммой и торможения максимальной суммой абсолютных значений токов плеч защитьп Отсутствие торможения при внутреннем коротком замыкании и отсутствие зависимости величины и формы тормозного сигнала от токовой погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения при его насыщении значительно уменьшает необходимую величину коэффициента торможесция, что приводит к повышению чувствительности и быстродействия защиты.Независимость величины и формы тормозного сигнала от погрешности трансформатора тока поврежденного присоединения приводит к повышсншо селективности защиты.Формула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты с торможением, содержащее преооразователи ток - напряжение, к которым подключены выполнснные на операционных усилителях формирователь рабочего сигнала, формирователь тормозного сигнала с разделительными диодами на входе и компаратор, один из входов которого соединен с выходом формирователя рабочего сигнала и входом формирователя тормозного сигнала, а другой вход компаратора соединен с выходом формирователя тормозного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, селективности и быстродействия, оно дополнительно снабжено формирователями прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, логическими элементами ИЛИ, сумматором и формирователем модуля, подключенным через сумматор, логические элементы ИЛИ к формирователям прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, а выход формирователя модуля подключен к одному из входов формирователя тормозного сигнала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., Энергия, 1976,2, Авторское свидетельство СССР М 408414, кл, Н 02 Н 3/28, 06.12,71.605285 Внутренее л г (У=У Составитель Щегольковаехред Н. Рыбкина Корректоры: Позняковская Л. Брахнина едактор Н, Старико Изд. М 499 Тираж 892 1 ПО Государственного комитета Совета Министр но делан изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4