Устройство для дифференциальной защиты электроустановки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 926739(5)М, Кл. Н 02 Н 3/28 Ьвударстванный квинтет СССР пв делаи нзабретеннй н открытнй(53) УДК 621.316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 07,05.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дифференциальной защиты электроустановок переменного и постоянного тока.Известно устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее трансформаторные преобразователи токнапряжение, вьшрямнтельный мост, к выходу которого подключены три резистора, соединен. ные звездой, к одному из резисторов подключен управляющий электрод тнристора, используемого в качестве реагирующего органа,Недостаток устройства заключается в том, что оно используется лишь в сетях постоянного тока и не может использоваться в сетях переменного тока. Это объясняется тем, что в последнем случае через резистор, к которому присоединен управляющий электрод тиристора, протекает переменный ток и тиристор срабатывает лишь с задержкой на полпериодаНаиболее близким к предлагаемому является устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее трансформатор. ные преобразователи ток-напряжение, выппя. мнтельный мост, к выходу которого подключена группа резисторов, два противополож.но включенных диода, два реагирующих орга.на, логическую часть, состоящую иэ двух эле.ментов НЕ, двух элементов И - НЕ и элемен.а та И, н выходной орган 1) и 12.Недостаток устройства - недостаточная селективность, при обрыве выходных обмотокпреобразователей ток-напряжение на вход логической части защиты поступает информация,аналогичная режиму внутреннего короткогоммыкания, и защита может при этом ложносработать,Цель изобретения - повышение селектив.ности устроиства для дифференциальной эащи.1 Зты электроустановки.Поставленная цель достигается тем, что уст.ройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее трансформаторные пре.образователи ток-чапряжение питающих и.пита 30чемых присоединений, выпрямительныи мост,к выходу которого подключены три резистора,соединенные звездой, два реагирующих органа,включенные соответственно между катодом6739 4ния которых показаны стрелками на фиг, 1 - 3в режиме внутреннего и внешнего к,з,), используются схемы замещения измерительнойчасти устройства, состоящей из трансформаторных преобразователей, выпрямительного мостаи трех резисторов,Вид схемы замещения в соответствии с работой диодов выпрямительного моста 3 изменяется в зависимости от полярности сигналовО, и Оз, определяемой знаком производнойтока защищаемой энергосистемы; от взаимного соотношения полярностей сигналов О,и Оз, определяемого режимом энергосистемы,сигналы О, и 02 могут быть как в противофазе по отношению к точке С (фиг, 1), таки совпадать по фазе, причем первый случайсоответствует нормальному режиму и режиму внешнего к.з. а второй случай - режимувнутреннего к,з.; от соотношения величинсигналов. Ц и 0 в режиме внешнего к,з.(т,е. когда они противоположны по фазе);с учетом равенства трех указанных выше резисторов разные схемы замещения соответствуют двум соотношениям 3 92 й анодом выпрямительного моста и третьим лучом звезды, соединенным с общей точкой выходных обмоток преобразователей, допол. нительно снабжено двумя реагирующими органа ми с противоположной по полярности уставкой срабатывания и включенными соответственно между катодом и анодом выпрямительного моста и общей точкой выходных обмоток преобразователей, выходы двух основных реаги. рующих органов через первый вновь введенный элемент ИЛИ присоединены к элементу И, выходы двух дополнительных реагирующих оргаврв через вновь введенный второй элемент ИЛИ и элемент НЕ соединены с элементом И,На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - схемы замещения устройства защиты, поясняющие его ра. боту.Устройство содержит трансформаторные преобразователи ток-напряжение питающих 1 и питаемых 2 присоединений, выпрямительный мост 3, к выходу которого подключены три резистора 4 - 6, соединенные звездой, четыре реагирующих органа 7 - 10, логическую часть, состоящую из двух элементов ИЛИ 11 и 12, элемента СЕ 13, элемента И 14 и выходного органа 15.Устройство работает следующим образом.В качестве информационных сигналов для логической части защиты используются напряжения, формирующиеся на резисторах 4 - 6. Алгоритм формирования этих напряжений зависит от режима работы защищаемой электро. установки.В таблице приведены выражения (описывающие формирующиеся на резисторах звезды напряжения), поясняющие работу устройства.При расчете указанных напряжений принято, что на вход устройства защиты поступают два напряжения О, и О эквивалентные суммарным выходным сигналам преобразователей, соответственно питающих и питаемых присоеди. нений; резисторы 4 - 6 равны между собой по величине и значительно превышают малое внутреннее сопротивление преобразователей, но существенно меньше входных сопротивлений реагирующих органов 7-10; выходные напряжения преобразователей, которые работают практически в режиме холостого хода, равны их ЭДС.Для определения алгоритмов формирования напряжений (условные положительные напряже. 10 1 = 10 - 0,5 (О,) и (02) = (0,5-1) (0,). ЮВ качестве примера на фиг, 2 и 3 приведены схемы замещения, соответствующие первоо му из двух указанных соотношений междусигналами О, и О в режиме внешнего к,з.Причем каждому из двух возможных направлений этих сигналов, определяемых знакомпроизводной тока присоединений электроустановки, соответствует своя схема замещения, 33Напряжения Оса и ОЬс используются в качестве входных сигналов для реагирующих органов защиты, Причем реагирующие органы 7и 10 в соответствии с выбранной полярностьюих уставок срабатывания срабатывают при положительной полярности этих напряжений, ареагирующие органы 8 и 9 - при отрицательной. В предложении, что срабатывание каждого из реагирующих органов является логи.ческой "1", а несрабатывание "0", имеют место указанные в табл. 2 сочетания "1" и "0"(информация о режимах энергосистемы, поступающая на вход логической части защиты).Из анализа этой информации видно, что логическая часть защиты надежно выявляет внут-,ренние к.з. и не срабатывает ложно при обрыве выходных обмоток преобразователей.926739 9Следует отметить, что использование не .двух, а четырех реагирующих органов, обуславливает качественную обработку информации,получаемой с резисторов измерительной частизащиты, Это позволяет (табл, ) обеспечитьселективность защиты при обрыве выходныхобмоток преобразователей, выявляя также ре.жим включения питающего присоединения (генератора) на к.з, йри отключенных питаемыхприсоединениях (потребителей), что невозможно при использовании лишь двух реагирующих органов, Особенность сигналов, выбранных в качестве входных для логической частизащиты, заключается в том, что они не являются в отдельности рабочими или тормозными;лишь определенное их сочетание, зависящее отрежима энергосистемы, Может вызвать срабатывание защиты,При использовании защиты в сетях переменного тока необходимо предусматривать наличие элемента выдержки времени. Это позволяет обеспечить надежное функционированиезащиты в режиме внешнего к,з, при возможном сдвиге фаз токов присоединений.Предлагаемое устройство правильно функционирует во всех возможных режимах энер.госистемы и не срабатывает ложно при обрыве выходных обмоток преобразователей.Формула изобретенияУстройство для дифференциальной Защитыэлектроустановки, содержащее трансформатор. 10ные преобразователи ток-напряжение питающих и питаемых присоединений, вьшрямительный мост, к выходу которого подключены трл резистора, соединенные звездой, два реагирую.щих органа, включенные соответственно между катодом и анодом моста и третьим лучом звезды, соединенным с общей точкой выход ных обмоток преобразователей, реагирующие органы, функционально связанные через зле 1 п менты И и НЕ с выходным"органом, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности, оно дополнительно снабжено двумя реагирующими органами с противополож ной по полярности уставкой срабатывания и включенными соответственно между катодом и анодом выпрямительного моста и общей точкой выходных обмоток преобразователей, выходы двух основных реагирующих органов через первый вновь введенный элемент ИЛИ присоединены к элементу И, выходы двух дополнительных реагирувлцих органов через вновь введенный второй элемент ИЛИ и элемент НЕ соединены с элементом И. ЪЬ Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявкеИф 2484930/24.07, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.2. Авторское свидетельство СССР по заявЗй ке Юф 2800145/24.07, кл. Н 02 Н 3/28, 1979.1926739 ставитель Л, Корнеевхред И. Гайду едактор С. 10 ско орректор Е, Гошко 2994/45 Тираж 670венного комитета СССРретений и открытий5, Раушская нзб д. 4/ исное ВНИИПИ Государ ; по делам изо113035, Москва, Ж зл ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4