Устройство для дифференциальнойзащиты электроустановки

(51)М. Кл, Н 02 Н 3/28 с присоединением заявки М 6 Ьоударстваниый комитет СССР аф делам изобретений н атврмтнй(53) УДК 621.316. ,925 (088.8) Дата опубликования описания 23,07. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИИзобретение относится к электротехнике.и может быть использовано для дифференциальной защиты участков сетей (цапример сборных шин) переменного и постоянного тока.5Известны устройства для дифференциальной защиты сборных шин сетей переменного тока, выполненных на основе измерительных преобразовате- лей ток-напряжение 1.0 . и Г 21 ОУказанные устройства применяются для дифференциальной защиты участков сети .переменного. тока, но поскольку выходным сигналом преобразователей является производная пер 15 вичного тока могут быть использованы и для защиты участков сети постоянного тока. Недостатком указанных устройств является сдвиг по фазе между рабочим (дифференциальным) и тормозными сигналами, что может привести к неселективному срабатыванию. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для дифференциальной защиты участков се,ти постоянного тока, содержащее преобразователи ток-напряжение,вклю ченный на напряжение сети тиристор,в анодную цепь которого включены диоди обмотка расцепителя автоматического выключателя питающего присоединения, накопительный и разделительныйконденсаторы, группу диодных полумостов, на общих выводах которыхвключены два соединенных последовательно одинаковых резистора и диффе"ренциальный резистор (тиристор используется в качестве реагирующего органа защиты) Ь 3.Недостатком устройства являетсянедостаточная селективность привнешних коротких замыканиях и насыщении сердечника преобразователя. Кроме того устройство не может быть исполь 2эовано для защиты сетей переменноготока.3 8Цель предлагаемого изобретения -расширение Функциональных возможностей и повышение .селективности устройства защиты,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем преобразователи ток-напряжение питающихи питаемых Фидеров, выходные обмотки1 икоторых соединены по схеме звездамногоплечевой выпрямительный мостк выходу последнего подключены двасоединенных последовательно одинако-,вых резистора, к общей точке кото.рых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующийи выходной органы, общая точка выодных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно черездва Противоположно включенных диодак другому выводу упомянутого дифференциального резистора и к одноМуиз выводов вновь введенного дополнительного дифференциального резистора, второй вывод которого под-ключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковыхрезисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам мноГоплечевого выпрямительного моста,а другим входом - к.общей точкесоединенных последовательно катодаодного из двух вновь введенных диодови дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодаммногоплечевого выпрямительного моста,а другим входом - к общей точкесоединенных последовательно анодадругого из двух вновь введенных диодов с дифференциальным резистором,причем выход одного из реагирующихорганов соединен с входом одного издвух вновь введенных логических блоков "НЕ" и с входом одного из двух. вновь введенных блоков "И-НЕ", ковторому входу последнего и ко входувторого блока "НЕ" присоединен выходвторого реагирующего органа, выходыобоих блоков "НЕ" подключены ко входу второго блока "И-НЕ", выходы обоихблоков "И-НЕ соединены со входомблока "И, выход которого подключенко входу выходного блока. На Фиг,1 представлена.принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схематически изображена работа реагирующих органов. 49368 4. Устройство содержит преобразователи ток-напряжение питающих 1 ипитаемых 2 фидеров, многоплечевойвыпрямительный мост 3, два одинаковых резистора 4 и 5 на его выходе,два диФФеренциальных резистора б и7, два противоположно включенныхдиода 8 и 9, два логических блока"НЕ" 10 и 11, два логических блока"И-НЕ" 12 и 13, логический блок "И"14, два реагирующих органа 15 и16 и выходной блок 1,Принцип действия устройства основан на использовании информации о по 15лярности и.численном соотношениинапряжений на резисторах 4 - 6 и 7при нормальнь 1 х эксплуатационных иаварийных режимах в первичной сети. Изменение этой информации в зависимости от режима Фиксируется с помощью логических блоков 10 - 13 и 14,Устройство при защите сетей переменного тока работает следующимобразом,Логическим единицам "1", поступающим на вход блоков 10, 11 и 12, соответствует полярность напряжений,при которой потенциал катода выпрямительного моста 3 выше потенциалакатода диода 9, а потенциал анодадиода 8 выше потенциала анода выпрямительного моста (таковы полярности напряжений срабатывания реа гирующих органов, сооветственно15 и 16) . Обратное соотношение потенциалов упомянутых точек схемы,а также их равенство, соответствуетлогическим нулям "О",В случае внешнего повреждения4 О (см.фиг.2.а,б) при обеих полуволнах переменного первичного токана входы логических блоков "НЕ"10, 11 и блока фИ-НЕф 12 поступаютдве "1".На выходе блока "И" 14 при45 этом 0, т.е, сигнал отсутствуети выходной блок защиты 1.7 не срабатывает. Соотношение потенциалов точек 1 - 3 обусловлено тем, чтосигнал преобразователя, установленного на поврежденном фидере, покоторому протекает полный ток короткого замыкания, совпадает. пофазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров,по которымпротекают составляющие полного тока короткого замыкания. Фаза токовостальных питаемых фидеров (токи"подпитки") при коротком замыканиименяется на 80 , однако эти токи84936 40 составляют практически незначительную часть полного тока короткого замыкания. Поэтому сигналы преобразователей этих фидеров (обозначены пунктирными стрелками) не оказывают существенного влияния на соотношение потенциалов упомянутых точек схемы.В нормальном режиме суммарный сигнал преобразователей всех питаемых фидеров совпадает по фазе с суммарным сигналом преобразователей питающих фидеров и устройство работает аналогично режиму внешнего повреждения. При обесточенной первич 15 ной сети потенциалы точек 1-3 равны. В этом случае на входы логических блоков "НЕ" 1 О, 11 и блока,"И-НЕ" 12 поступают два "0". На выходе блока "И" в этом случае также "0" и защи 20 та не срабатывает..При внутреннем повреждении (фиг.2,в,г) все первичные.токи, протекаю-. щие по питаемым присоединениям (токи "подпитки") меняют свою Фазу на 180 о. Соответственно меняется и соотношение потенциалов точек 1 -3 схемы. Полярность падений напряжения на резисторах 4 - 7 при этом соответствует при обеих полуволнах переменного первичного тока) подаче на входы ранее упомянутых логических блоков 1 О - 12 логических "0" и "1". С выхода блока "И" 14 при этом подается сигнал "1" на срабаты-,35 вание выходного блока защиты. Направление вторичных токов защиты в режиме внутреннего повреждения, когда питаемые фидеры отключены, а питающий включается на короткое замыкание, представлено на фиг,2. д,е (потенциалы точек 2 и .3 в этом случае одинаковы) . В этом режиме также на вход блоков 10 - 12 подаются логические "1" и "0" и защита срабаты 45 вает. Аналогичным образом работает устройство защиты при внутренних повреждениях, когда токами "подпитки" можно пренебречь (при малом количестве включенных питаемых Фидеров .При защите сетей постоянного тока предлагаемое устройство работает таким же образом, как при одной иэ полуволн переменного тока (фиг.2 а, в,д).Используемая в устройстве информация качественно изменяется в за-. висимости от режима в первичной сети, что позволяет повысить селективность предлагаемого устройства 8 6при защите сетей как постоянного, так и переменного тока при значительной погрешности преобразователей токнапряжение.Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет расширить функциональные возможности известного устройства и повысить его селективность при защите сетей как постоянного, так и переменного тока, что дает положительный эффект. Формула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее преобразователи ток-напряжеине питающих и питаемых фидеров, выходные обмотки которых соединены по схеме "звезда", многоплечевой выпрямительный мост, к выходу последнего подключены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых подключен один из выводов дифференциального резистора, реагирующий и выходной органы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы в сети переменного тока и повышения селективности,. общая точка выходных обмоток преобразователей ток-напряжение подключена раздельно через два противоположно включенных диода к другому выводу упомянутого дифференциального резистора и к одному из выводов вновь введенного дополнительного дифФеренциального резистора,второй вывод которого подключен к общей точке двух соединенных последовательно одинаковых резисторов, реагирующий орган подключен одним входом к катодам многоплечевого выпрями- тельного моста, а другим своим входом к общей точке соединенных последовательно катода одного из двух вновь введенных диодов и дифференциального резистора, второй вновь введенный реагирующий орган подключен одним входом к анодам многоплечевого выпрямительного моста, а другим своим входом - к общей точке соединенных последовательно анода другого из двух вновь введенных диодов с дифференцнальнымрезистором,причем выход одного иэ реагирующих органов соединен с входом одного из двух введенных логических849368 7блоков "НЕ" и с выходом одного издвух вновь введенных блоков "И-НЕ",ко второму входу последнего и ко вхо;ду второго блока "НЕ" присоединен выход второго реагирующего органа, 5выходы обоих блоков "НЕ" подключенык входу второго блока "И-НЕ",выходыобоих блоков "И-НЕ" соединены совходом блока "И", выход которого подключен к входу выходного блока. 1 О 8Источники информации,принятые во вниманйе при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 626462, кл. Н.02 Н 3/28,1976,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2572049/24-07,кл. Н 02 Н 3/28, 24.01.78.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2484930/24-07,кл. Н 02 Н 3/28, 03.05.77./5 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная з 6108/71 ВНИИПИ Госуд по дел 113035, МоскА. Бондаренкоес Корректор С. Корниенк Тираж 675 Подписи рственного комитета СССР м изобретений и открытий а, Ж, Раушская наб д.