SU1615843A1 - Device for differential protection of electric units - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  дифференциальной токовой защиты от коротких замыканий таких электроустановок как синхронные генераторы, компенсаторы, двигатели. Цель изобретени  - повышение надежности. Это достигаетс  тем, что в устройство дл  дифференциальной защиты электроустановок, содержащее датчики тока в каждой фазе, установленные по концам защищаемой зоны, выходы которых соединены с входами одноименной фазы блока формировани  дифференциального сигнала, блока формировани  тормозного сигнала и блока контрол  токовых цепей, третий вход которого соединен с датчиком тока другой фазы, а выход  вл етс  сигнальным выходом устройства, элемент сравнени  и пороговый орган, соединенные последовательно, а выходы блоков формировани  дифференциального и тормозного сигналов соединены с входами элемента сравнени , дополнительно введены источник опорного напр жени  и ключ, соединенные последовательно, а также блок-контакт автоматического выключател  электроустановки, выход ключа соединен с третьим входом элемента сравнени , управл ющий вход ключа соединен с выходом блока контрол  токовых цепей, четвертый вход которого соединен с источником опорного напр жени  через блок-контакт автоматического выключател  электроустановки. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and is intended for differential current protection against short circuits of such electrical installations as synchronous generators, compensators, motors. The purpose of the invention is to increase reliability. This is achieved in that a device for differential protection of electrical installations, containing current sensors in each phase, installed at the ends of the protected zone, the outputs of which are connected to the inputs of the same-phase phase of the differential signal generation unit, the brake signal generation unit and the current circuit control unit, the third input connected to a current sensor of a different phase, and the output is the signal output of the device, the reference element and the threshold organ connected in series, and the outputs of the diff shaping units The potential and brake signals are connected to the inputs of the reference element, a voltage source and a key connected in series, as well as an electrical circuit breaker contact, the key output is connected to the third input of the reference element, the control input of the key is added. circuits, the fourth input of which is connected to the source of the reference voltage through the auxiliary contact of the automatic switch of the electrical installation. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  ди«фференциальной токовой зажиты от коротких замыканий таких электроустановок, как синхронные генераторы , компенсаторы, двигатели.The invention relates to electrical engineering and is intended for differential current to be healed from short circuits of electrical installations such as synchronous generators, compensators, motors.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства дл  дифференциальной защиты электроустановок.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device for differential protection of electrical installations.

На фиг.1 представлена фукциональна  схема устройства: на фиг.2 - логическа  схема блока контрол  токовых цепей.Fig. 1 shows a functional scheme of the device: Fig. 2 shows the logic circuit of the control circuit of current circuits.

На схемах обозначены защищаема  электроустановка 1, датчики 2 и 3 тока, блок4 формировани  дифференциального сигнала , блок 5 формировани  тормозного сигнала , блок 6 контрол  токовых цепей, элемент 7 сравнени , пороговый орган 8, источник 9 опорного напр жени , ключ 10, блок-контакт 11 автоматического выключател  электроустановки , органы 12-14 наличи  тока, логические элементы 15-21.The diagrams show the protected electrical installation 1, current sensors 2 and 3, differential signal generation unit 4, brake signal generation unit 5, current circuit control unit 6, reference element 7, threshold unit 8, reference source 9, switch 10 11 automatic switch of the electrical installation, organs 12-14 presence of current, logic elements 15-21.

В блоке 4 происходит формирование дифференциального сигнала, например, по законуIn block 4, a differential signal is generated, for example, according to the law

K 5iiiB + i2Bl,  K 5iiiB + i2Bl,

где IIB, l2B - вторичные токи датчиков тока; К{5 - коэффициент пропорциональности .where IIB, l2B - secondary currents of current sensors; K {5 - proportionality coefficient.

ONON

..lA..lA

СП 00SP 00

|s СО| s SB

В блоке 5 происходит формирование тормозного сигнала, например, по законуIn block 5, a brake signal is generated, for example, according to the law

Уторм Кт liiB-iael, где Кг - коэффициент торможени . Umt Kt liiB-iael, where Kg is the drag coefficient.

Элемент 7 сравнени  производит суммирование дифференциального, тормозного и опорного сигналов, поступающих с разными знаками с блоков 4 и 5 и источника 9. Элемент 7 сравнени  и пороговый орг.зн 8 могут быть также построены с использованием аналоговых органов управлени ,Comparison element 7 produces a summation of the differential, braking and reference signals, arriving with different signs from blocks 4 and 5 and source 9. Comparison element 7 and the threshold org.cn 8 can also be constructed using analogue controls,

Источник 9 может быть выполнен в виде простого резистивного делител  от напр жени  питани  схемы защиты. В качестве ключа 10 может быть использован тран зистор .Source 9 can be made in the form of a simple resistive divider from the supply voltage of the protection circuit. As the key 10, a transistor can be used.

Органы 12-14 служат дл  контрол  наличи  тока в датчиках тока. На их выходе в случае исправности вторичных цепей и наличи  тока в датчиках имеетс  логическа  единица, а в случае неисправности вторичных цепей (обрыв или КЗ) или отсутстви  .тока - логический нуль. На орган 14 сигнал поступает от датчика 2 тока другой фазы (С). С помощью логического анализа состо ни  датчиков тока и сигнала с блок-контакта 11 определ етс  нормальна  работа электроустановки, холостой ход, режим внутренних КЗ или режим неисправностей вторичных цепей. В последнем случае на выходе блока б по вл етс  сигнал блокировки .Organs 12-14 serve to monitor the presence of current in current sensors. At their output, in the case of the operability of the secondary circuits and the presence of current in the sensors, there is a logical one, and in the event of a malfunction of the secondary circuits (open or short) or no current, there is a logical zero. On the body 14, the signal comes from the sensor 2 current of another phase (C). Using a logical analysis of the state of the current sensors and the signal from the block-contact 11, the normal operation of the electrical installation, idle run, internal short circuit mode or secondary circuit fault mode is determined. In the latter case, a blocking signal appears at the output of block b.

Сигнал блокировки по вл етс  при следующих состо ни х входных сигналовThe blocking signal appears in the following states of the input signals

J Ыз1си + TalsTcU lalalcU + l2l3lcU + . + l2i3lcU, -0)J Yz1si + TalsTcU lalalcU + l2l3lcU +. + l2i3lcU, -0)

где l2,l3,lc,U - логическа  единица после органа наличи  тока соответственно датчиков 2 и 3, другой фазы (С) и напр жени  источн ика О.ПОРНОГО напр жени ;where l2, l3, lc, U is the logical unit after the organ of the presence of current, respectively, of sensors 2 and 3, another phase (C) and the voltage of the O.PORNA voltage source;

12,1з,1с,и-логический нультехже сигналов .12,1z, 1s, and-logical zerotechzhe signals.

Первое слагаемое в формуле (1) означает неисправность в цепи датчиков 2 и 3, второе слагаемое - датчиков 2 и другой фазы (С), третье слагаемое - датчика 2, четвертое слагаемое - датчиков 3 и другой фазы (С), п тое слагаемое - датчика 3.The first term in the formula (1) means a fault in the circuit of sensors 2 and 3, the second term - sensors 2 and another phase (C), the third term - sensor 2, the fourth term - sensors 3 and another phase (C), the fifth term - sensor 3.

После минимизации функции (1) получим F l2T3U + l3lcU + l2lcU + i2l3U. (2) Алгоритм (2) выполн етс  на семи элементах И-НЕ.After minimizing the function (1), we obtain F l2T3U + l3lcU + l2lcU + i2l3U. (2) Algorithm (2) is performed on seven AND-NOT elements.

Чувствительность блока б контрол  на пор док выше уставки устройства за.щиты составл ет 0,02 1ном и определ етс  поротом срабатывани  органа наличи  тока. При возникновении неисправностей во вторичных цеп х блок 6 за счет более высоко чувствительности и введенной в дифференциальный канал дл  отстройки от ммпульс- ных помех задержки ( 1 мс) срабатывает раньше, чем успевает возрасти дифференциальный сигнал. После срабатывани  блок 6 через ключ 10 заглубл ет элемент 7 до уставки максимальной токовой отсечки, равной 3-4 IHOM. Уставка порогового органа 8 определ етс , как и в любой дифференци0 альной защите, небалансом датчиков тока при внешних КЗ и коэффициентом торможени  и, при использовании в качестве датчиков тока трансреакторов, может быть выбрана равной 0,1-0,2 IHOM.The sensitivity of the control unit b is, in order of magnitude higher than the protection device setpoint, 0.02 1 and is determined by the opening of the current presence organ. In the event of malfunctions in the secondary circuits, block 6 due to higher sensitivity and introduced into the differential channel for the detuning from mmpulsatnogo delay (1 ms) is triggered before the differential signal has time to increase. After operation, block 6, via key 10, submerges element 7 to a maximum current cutoff setting of 3-4 IHOM. The setpoint of threshold organ 8 is determined, as in any differential protection, by the unbalance of current sensors with external short circuits and the braking coefficient and, when using transreactors as current sensors, can be chosen 0.1-0.2 IHOM.

5five

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При исправных вторичных цеп х в случае КЗ в зоне защиты устройство срабаты0 вает с максимальной чувствительностью.In case of serviceable secondary circuits, in the event of a fault in the protection zone, the device operates with maximum sensitivity.

При неисправности вторичных цепей срабатыв 1ет блок 6 и на вход элемента 7 подаетс  сигнал противоположной дифференциальному сигналу пол рности, равныйIf the secondary circuits malfunction 1t, block 6 and the input of element 7 is given a signal opposite to the differential polarity signal, equal to

5 по величине сигналу максимально-токовой отсечки с уставкой 3-4 IHOM.5 in terms of the maximum current cutoff signal with a setting of 3-4 IHOM.

Введение дополнительной информации в блок 6 о состо нии автоматического выключател  электроустановки с помощьюThe introduction of additional information in block 6 on the state of the automatic switch of the electrical installation using

30 блок-контакта позвол ет четко различать неисправное состо ние токовых цепей от режима КЗ при отключенном выключателе электроустановки и повысить надежность работы всей защиты в целом,The blocking contact 30 makes it possible to clearly distinguish the faulty state of the current circuits from the short-circuit mode with the electric installation switch turned off and increase the reliability of the entire protection as a whole

3535

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и  FORUMUA AND 3 ABOUT AND

Устройство дл  дифференциальной за- щиты электроустановок, содержащее датчики тока в каждой фазе, установлденные поA device for differential protection of electrical installations, containing current sensors in each phase, set by

40 .концам защищаемой зоны, выходы которых соединены с входами одноименной фазы блока формиро.вани  дифференциального сигнала, блока формировани  тормозного сигнала и блока контрол  токовых цепей,40. To the ends of the protected zone, the outputs of which are connected to the inputs of the same phase of the differential signal forming unit, the brake signal generation unit and the current circuit control unit,

45 третий вход которого соединен с датчиком тока другой фазы, а выход  вл етс  сигнальным выходом устройства, элемент сравнени  и пороговый орган, соединенные последовательно , а выходы блоков формировани 45, the third input of which is connected to the current sensor of another phase, and the output is the signal output of the device, the reference element and the threshold organ connected in series, and the outputs of the forming units

50 дифференциального и тормозного сигналов соединены с входами элемента сравнени , отличающеес  тем, что с целью повышени  надежности, дополнительно введены источник опорного напр жени  и50 differential and brake signals are connected to the inputs of the comparison element, characterized in that, in order to increase reliability, a source of reference voltage is additionally introduced

55 ключ, соединенные последовательно, а так-- же блок-контакт автоматического выключател  электроустановки, выход ключа соединен с третьим входом элемента сравнени , управл ющий вход ключа соединен с выходом блока контрол  токовых цепей, четвер51615843655 key connected in series, as well as the block-contact of the automatic switch of the electric installation, the output of the key is connected to the third input of the reference element, the control input of the key is connected to the output of the control circuit of the current circuits, quadr1616158436

тый вход которого соединен с источником автоматического выключател  электроуста- опорного напр жени  через блок-контакт новки.The input of which is connected to the source of the electric-voltage circuit breaker through the auxiliary contact.

каотчми тс другой фазыcaout ts other phase

Физ. JFiz. J

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для дифференциальной защиты электроустановок, содержащее датчики тока в каждой фазе, установлденные по концам защищаемой зоны, выходы которых соединены с входами одноименной фазы блока формирования дифференциального сигнала, блока формирования тормозного сигнала и блока контроля токовых цепей, третий вход которого соединен с датчиком тока другой фазы, а выход является сигнальным выходом устройства, элемент сравнения и пороговый орган, соединенные последовательно, а выходы блоков формирования дифференциального и тормозного сигналов соединены с входами элемента сравнения, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, дополнительно введены источник опорного напряжения и ключ, соединенные последовательно, а также блок-контакт автоматического выключателя электроустановки, выход ключа соединен с третьим входом элемента сравнения, управляющий вход ключа соединен с выходом блока контроля токовых цепей, четвер5 тый вход которого соединен с источником автоматического выключателя электроуста· опорного напряжения через блок-контакт новки.A device for differential protection of electrical installations, containing current sensors in each phase, installed at the ends of the protected zone, the outputs of which are connected to the inputs of the same phase of the differential signal generation unit, the brake signal generation unit and the current circuit monitoring unit, the third input of which is connected to a current sensor of another phase and the output is the signal output of the device, the comparison element and the threshold organ connected in series, and the outputs of the differential and braking units the signals are connected to the inputs of the comparison element, characterized in that in order to increase reliability, an additional reference voltage source and a key are connected in series, as well as a block contact of the electrical installation circuit breaker, the output of the key is connected to the third input of the comparison element, the control input of the key is connected with the output of the current circuit monitoring unit, the fourth input of which is connected to the source of the automatic switch of the electrical reference voltage through the contact block of the new one. Фиг гFig g