Устройство для защиты конденсаторной батареи от внутренних повреждений

 

Изобретение относится к релейной защите конденсаторных батарей. Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности. Цель достигается тем, что устройство реагирует на геометрическую разность двух токов, тока обратной последовательности и тока компенсации, выделяемого из напряжения обратной последовательности с помощью фазопоаоротной схемы 4 и коэффициента передачи в схему суммирования , которая формируется на сумматоре 3. При внутренних повреждениях эти токи суммируются , а при внешних вычитаются, что дополнительно повышает чувствительность защиты. Выход сумматора 3 подключается через полосовой фильтр 7 основной гармоники к входу модулятора 8 переменного тока, выход которого соединяется с пороговым элементом 13, При обрыве цепей напряжения блок 14 блокировки действует на заглубление устройства для исключения ложного действия . 1 з. п., ф-лы, 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (юз Н 02 Н 7/16, 3 /28

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4623246/07 (62) 4422398/07 (22) 20.12.88 (23) 10,05,88 (46) 07.05.91, Бюл. N. 17 (75) Ю. П. Леденев (53) 621.316.925(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1108558. кл. Н 02 Н 7/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

O 1309170, кл. Н 02 Н 7/16, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ ОТ ВНУТРЕННИХ

ПОВРЕЖДЕНИЙ (57) Изобретение относится к релейной защите конденсаторных батарей, Цель изобретения — повышение чувствительности и надежности. Цель достигается тем, что уст„„. Ж„„1647750 Al ройство. реагирует на геометрическую разность двух токов, тока обратной последовательности и тока компенсации, выделяемого из напряжения обратной последовательности с помощью фазоповоротной схемы 4 и коэффициента передачи в схему суммирования, которая формируется на сумматоре 3.

При внутренних повреждениях эти токи суммируются, а при внешних вычитаются, что дополнительно повышает чувствительность защиты, Выход су; матора 3 подключается через полосовой фильтр 7 основной гармоники к входу модулятора 8 переменного тока, выход которого соединяется с пороговым элементом 13. При обрыве цепей напряжения блок 14 блокировки действует на заглубление устройства для исключения ложного действия. 1 з. и., ф-лы, 2 ил.

1617750

Изобретение относится к релейной защите конденсаторных батарей.

Цель изобретения — повышение чувствительности и нщежности устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 -- характеристика срабатыва-ния устройства с торможением.

Устройство содержит блок 1 преобразователей тока в напряжение, на входы которого с выходов трансформаторов тока, установленных в фазах батареи, подаются сигналы тока, выходы блока 1 преобразователей тока в напряжение соединены через переменные резисторы с входами фильтра

2 тока обратной последовательности, выход которого подключен к первому входусумматора 3, второй вход сумматора 3 подключен через фазоповоротную схему 4 к выходу фильтра 5 напряжения обратной последовательности, входы которого подключены к выходам блока 6 преобразователей напряжения фаз батареи, выход сумматора 3 через полосовой фильтр 7 основной гармоники подключается к входу модулятора 8 переменного тока и к измерительному прибору 9, управляющий вход модулятора 8 через блок 10 регулирования коэффициента торможения подключен к выходу выпрямителя 11 со сглаживающим фильтром, вход выпрямителя подключен через второй полосовой фильтр 12 основной гармоники к выходу фильтра 5 напряжения обратной последовательности, выход модулятора 8 подключен к входу порогового элемента 13.

На вход блока 14 блокировки от обрыва цепей напряжения подаются напряжения трех фаз звезды трансформатора напряжения, напряжение нулевой последовательности и испытательной фазы из цепей треугольника, выход блокировки подключается к управляющему входу модулятора 8.

В устройстве измерительный орган реагирует на геометрическую разность двух токов: тока обратной последовательности батареи и тока компенсации, выделяемого из напряжения обратной последовательности с помощью фазоповоротной схемы и. коэффициента передачи в схему суммирования, которая формируется на сумматоре.

При внутренних повреждениях эти токи суммируются, а при внешних вычитаются, что дополнительно повышает чувствительность устройства, Паласовой фильтр основной гармоники введен для отстройки от небалансов свободных составляющих переходных процессов и гармонических составляющих сети.

Для исключения выбросов и колебаний выходного напряжения полосового фильтра при ступенчатом входном сигнале приме5

45 нен фильтр с критическим затуханием Применение полосового фильгра вносит задержку в срабатывание устроиства; но она мало зависит от порядка и типа фильтра и составляет приблизительно 1/3f, где f — частота настройки, что вполне приемлемо для защиты без снижения ее качества.

В реальных измерительных цепях имеются погрешности трансформаторов тока, напряжения, погрешности в настройке фильтров тока и напряжения обратной последовательности, погрешности в балансировке схемы и т, д.. которые вызывают появление сигнала небаланса на выходе сумматора. Максимальная величина небаланса возникает при близких внешних к.з.. так как при этом вычитаются максимальные величины входных сигналов сумматора. Для того, чтобы не отстраивать уставку срабатывания устройства от максимального небаланса, для повышения чувствительности в устройстве выполнено торможение на модуляторе переменного тока, который управляется модулем нап ряжения обратной последовательности.

Измерительный прибор служит для текущего контроля состояния батареи, а измерение фазы небаланса позволяет определить фазу с ухудшающимися парэметрами и запоминать ее при действии устройства на отключение, Блокировка от обрыва цепей напряжения служит для загрубления устройства при исчезновении цепей напряжения, чтобы исключитьь ложное срабатывание.

Коэффициент передачи первого входа сумматора имеет постоянную величину, а коэффициент передачи по второму входу, на который подается напряжение обратной последовательности, может регулироваться. С помощью изменения этого коэффициента производится балансировка схемы сумматора. Условие балансирования в первичных величинах для случая внешнего к.з. и при равенстве единице коэффициента передачи по первому входу сумматора имеет следующий вид: (Л 1 =4-l2=02/(-jXg)- 02. k.е = О, (1) а где lp — ток обратной последовательности через батарею; I

lg — ток компенсации;

К вЂ” коэффициент передачи по второму входу сумматора.

Для выполнения условия балансирования (1) величина К должна равняться К=1/Хб

Хь — сопротивление батареи.

50

Устройство беэ торможения, т. е. с постоянным коэффициентом передачи модулятора работает следующим образом.

В нормальном режиме токи в фазах батареи равны, напряжение системы симметрично, поэтому сигналы на выходе фильтров тока и напряжения обратной последовательности равны нулю. На выходе сумматора 3 сигнал также равен нулю, устройство находится в несработанном состоянии, При пробое секции батареи ток в поврежденной фазе увеличивается, появляются ток и напряжение обратной последовательности, которые с выхода фильтра 2 тока обратной последовательности и фильтра 5 напряжения обратной последовател ьности через фазоповоротную схему 4 поступают на входы сумматора 3, Так как сигналы тока обратной последовательности и тока компенсации в таком режиме складываются, то на выходе сумматора появляется выходной сигнал, который проходит через полосовой фильтр 7 на вход модулятора 8 и измерительного прибора 9. С выхода модулятора 8 сигнал поступает на вход порогового элемента 13. Если уровень сигнала превышает порог срабатывания, то на выходе появляется сигнал на отключение батареи.

При внешнем к.з, появляется ток и напряжение обратной последовательности. с выхода фильтров обратной последовательности тока 2 и напряжения 5 через фазоповоротную схему 4 сигналы подаются на входы сумматора 3, однако на выходе сумматора сигнал равен нулю, так как при этом входные токи сумматора равны, а их фазы противоположны, устройство находится в несработанном состоянии.

Когда устройство работает с торможением при близком внешнем к.з. появляются напряжение и ток обратной последовательности через батарею, их сигналы подаются на входы сумматора 3 по описанным цепям.

При этом на выходе сумматора появляется сигнал небаланса из-за погрешностей измерительной схемы, который проходит через полосовой фильтр 7 на вход модулятора 8, что могло привести к срабатыванию устройства, но этого не происходит, т, к. с выхода фильтра

5 напряжения обратной последовательности через полосовой фильтр 12 сигнал поступает на вход выпрямителя 11, где выпрямляется, и через блок 10 регулирования коэффициента торможения действует на управляющий вход модулятора 8, уменьшая его коэффициент передачи. Это приводит к увеличению уставки срабатывания устройства, что отстраивает его от небаланса.

При внутренних т1овреждениях рабочий сигнал суммы тока компенсации и тока п0ратной последовательности превышает уставку тормозной характеристики, и отказа устройства из-за введения торможения не происходит (фиг. 2). Точка начала торможения в зависимости от величины напряжения обратной последовательности может перемещаться QT нуля до 0,1 U>Mage, перемещение производится с помощью смешения нулевого уровня выпрямителя 11 и использования нелинейности диода в элементе регулирования коэффициента торможения, который состоит из переменного резистора, диода и конденсатора, который установлен на выходе этого элемента.

При исчезновении цепей напряжения срабатывает блокировка от обрыва цепей напряжения 14, с выхода которой подается управляющий сигнал на модулятор 8 для увеличения уставки срабатывания устройства.

Таким образом, устройство обладает высокой чувствительностью, а также позволяет производить диагностику состояния батареи.

Формула изобретения

1. Устройство для за циты конденсаторной батареи QT внутренних повреждений. содержащ»е бгок преобразователсй тока в напряжени», имеющий входные фазные клеммы для подключения к соответствующим трансформаторам тока, блок преобразователеи напряжения, фильтры тока и напряжения обратной последовательности. пороговый элемент, переменные резисторы, фаэоповоротную схему, вход которой соединен с выходом фильтра напряжения обратной госледовательности, фазные входы которого соединены с соответствующими выходами блока преобразователей напряжения, от лича ю щеес я тем,что, с целью повышения чувствительности и надежности, в него введены сумматор, первый и второй полосовые фильтры, основной гармоники, модулятор переменного тока, выпрямитель cо сглаживающим фильтром, блок регулирования коэффициента торможения, измерительный прибор, блок блокировки от обрыва цепей напряжения, при этом фазные выходы блока преобразователей тока в напряжение через соответствующие переменные резисторы соединены с фазными входами фильтра тока обратной последовательности, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом фазоповоротной схемы, выход сумматора через

164.7750

Радиан

Составитель Ю.Постников

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор О.Головач

Заказ 1408 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первый полосовой фильтр основной гармоники соединен с входами измерительного прибора и модулятора переменного тока, выход которого соединен с входом порогового элемента, выход фильтра напряжения обратной последовательности соединен с вхддом второго полосового фильтра основной гармоники, выход которого через выпрямитель со сглаживающим фильтром соединен с входом блока регулирования коэффициента торможения, выход которого подключен к первому управляющему входу модулятора переменного тока, второй управляющий вход которого соединен с выходом блока блокировки от обрыва цепей на пряжения, входные выводы которого соеди нены с входами блока преобразователей напряжения и имеют клеммы для подключе

5 ния фазного напряжения; напряжения нуле вой последовательности и испытательной фазы из цепей "треугольника" трансформз тора напряжения.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е

10 с я тем, что, с целью исключения выбросов и колебаний выходного напряжения полосового фильтра основной гармоники при сту пенчатом входном сигнале, он выполнен в виде фильтра с критическим затуханием.