Реле дифференциальной защиты

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1720608 д "-ао донам изобретений и открытий(54) РЕЛЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЛ ЗАЩИТЫ Изобретение относится к релейной защите электрических систем, может применяться для защиты генераторов и высоковольтных электродвигателей,Известно по основному авторскому свидетельству439876 реле дифференциальной защиты, содержащее трансреактор, квыходу которого подключены последовательно соединенньге выпрямительный мост, резонансный контур, настроенный на частоту сети, релейный элемент, элемент выдержки времени и выходной. орган.Известное реле обеспечивает недостаточную отстройку от однополярных токов небаланса, что приводит к снижению чувствительности защиты при внутренних коротких замыканиях,Целью изобретения является повышение .чувствителнности при высоком быстродействии реле.Для этого реле дифференциальной защиты дополнительно снабжено промежуточнымтрансформатором тока, имеющим сердечникс прямоугольной петлей намагничивания,ко вторичной обмотке которого подключеныпоследовательно соединенные выпрямитель,релейный формирователь прямоугольных импульсов, элемент выдержки времени на возврат, элемент И, причем первичная обмотка промежуточного трансформатора тока соединена последовательно с первичной об- % моткой трансреактора, другой вход элемен-та И подключен к выходу элемента выдержки времени, а выход элемента И подключен к обмотке выходного промежуточного реле.На фиг. 1 изображено предлагаемое реле, на фиг. 2 - 3 - временные диаграммы работы реле в режиме протекания однополярного тока небаланса и тока при коротком замыкании в зоне действия защиты.Реле содержит трансреактор 1, вторичная обмотка которогоподключена к входу 1 выпрямителя 2. Выход выпрямителя соединен с входом резонансного контура 3, содержащего конденсатор, дроссель и два резистора. Выход резонансного контура соединен с входом релейного формирователя 4прямоугольных импульсов, выход которогосоединен с входом элемента 5 выдержки времени. Последовательно с первичной обмоткой трансреактора 1 включена первичная обмотка трансформатора 6, имеющего сер"дечник с прямоугольной петлей гистерезиса. Вторичная обмотка трансформатора соединена с входом выпрямителя 7, вход которого соединен с входом релейного форМрователя 8 прямоугольных импульсов. Выход релейного формирователя 8 соединен с вхо- дом элемента 9 выдефйки"времени"на"возврат. Выходы элемента 5 "выдержкйвремени и элемента 9"выдерЖкй" временй йа вбзврат соединены с соответствующими входами элемента И 10, выход которого соединен с обмоткой выходного промежуточного реле 11.Предлагаемое реле работает следующимобразом.При нормальном режиме работы защищаемого объекта ток на входе реле 1 щ, мал, сигнал на выходе элемента 5 выдержки времени равен нулю. Сигнал на выходе трансформатора 6 зйачительно меньше уровня срабатывания релейного формирователя 8, ="Йоэтому"на выходе последйего, а"следовательно, и на выходе элемента 9 выдержки -.=-.времени нй возврат сигнал равен нулю, Соответственно равен нулю сигнал на выходе элемента И 10, выходное реле 11 не работает. При протекании через защищаемый объект переходного тока внешнего короткого замыкания небольшой кратности в дифференциальной цепи реле протекаетоднополярный ток небаланса. Переменная слагающая тока небаланса искажена незначительно, поэтому на выходе элемента 5 выдержки времени и на соответствующем входе элемента И 10 через время порядка 25 мс появляется сигнал 1. Если направление остаточного магнитного потока сердечниКа трансформатора 6 противоположно направлению потока, наведенного током небаланса, в результате" иеремагничивания на его выходе появитсякороткий одиночный импульс, амплитуда которого превышает уровень сравнения релейного формирователя 8. На выходе релейного формирователя 8 сформируется короткий прямоугольный импульс,а на выходе элемента 9 выдержки времени на возврат - одиночный импульс; длительность которого приближается к периоду промышленной частоты 20 мс. Таким образом, на втором входе логического элемента И 10 сигнал 1 исчезнет- раньше, чем тот появится на первом входе. Одновременное появление сигналов 1 на обоих входах элемента И 10 врежиме" протекания однополярного тока небаланса не имеет места и сигнал на его выходе остается равным нулю. Выходное реле 11 не работает. В случае, если остаточное потокосцепление сердечника трансформатора 6 достаточно велико и совпадает по зна ="="- ку"с "йотокосцеплением; наведенным токомнебаланса, импульс на выходе трансформатора 6 будет мал и сигнал 1 на выходах элементов 8 - 9 и на соответствующем входе элемента И 10 вообще не появится. При протекании на входе реле тока в режиме короткого замыкания в зоне действия защиты, на выходе трансформатора 6 будут появляться импульсы всякий раз, когда входной ток будет изменять знак. На вы-ходе релейного формирователя 8 будут появляться короткие прямоугольные импульсы, разделенные паузами, длительность ко торых зависит от постоянной времени затухания апериодической слагающей тока короткого замыкания и не превышает длитель ность периода промышленной частоты 20 мс.На выходе элемента 9 выдержки времени на возврат сигнал "будет непрерывным. Через 25 мс появится сигнал 1 на выходе элемента 5 и соответственно на выходе элемента И 10, выходное реле сработает.При неблагоприятном сочетании остаточного потокосцепления и начального значения тока 1 трансформатора 6 амплитуда первого импульса может оказаться недостаточной для срабатывания релейного фор мирователя 8. В этом случае импульс навыходе релейного формирователя 8, а также на выходе элемента 9 времени и соответствующем входе элемента И 10 появится пос-ле первого перехода тока через нуль,т, е.через время, не превышающее 20 мс. Поскольку на другом входе элемента И 10 сигнал 1 появится несколько позднее, замедления в срабатывании выходного реле не произойдет.Релейный формирователь, элемент вы держки времени и элемент И могут бытьвыполнены как с применением полупроводниковых диодов и гранзисторов, так и интегральных микросхем.Предлагаемое устройство повышает чувствительность реле дифференциальной защиты, благодаря чему отключение защищаемого объекта Происходит г 1 ри существенно меньших токах повреждения, Тем самым уменьшается ущерб, связанный с разрушением защищаемого объекта при коротком 40 замыкании в нем.Формула изобретенияРеле дифференциальной защиты по авторскому свидетельству439876, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно дополнительно снабжено промежуточным трансформатором тока, имеющим сердечник с прямоугольной петлей намагничивания, ко вторичной обмотке которого подключеныпоследовательно сое-диненные между собой выпрямитель, релейный формирователь прямоугольных импульсов, элемент выдержки времени на возврат, элемент И, причем первичная обмотка промежуточного трансформатора тока соединена последовательно с первичной обмоткой ф трансреактора, другой вход элемента И подключен к выходу элемента выдержки времени, а выход элемента И подключен к обмотке выходного промежуточного реле.авитель В. Орлов К. Шуфрич 783ного комитета СС йий и открытий Раушская наб., дУжгород, ул. Прое СостТехредТиражрственобрете- 35 ЦНИИПИ Госуда