ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus
Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636 [25] Расчет уставок устройств релейной защиты [24] ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА [18] Максимальная токовая защита [14] Проверка релейной защиты [13] Дифференциальная защита линий [12] Защита синхронных генераторов [12] Измерительные трансформаторы [10] Принципы построения измерительных и логических органов релейной защиты на полупроводниковой и интегральной базе [10] Токовая направленная защита [9] Защита электродвигателей [9] Реле [9] Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью [8] Правила выполнения схем РЗА [8] Проверка защиты первичным током нагрузки и рабочим напряжением [8] Высокочастотные защиты [7] Защита воздушных и кабельных линий электропередачи [7] Защита трансформаторов и автотрансформаторов [7] Защита предохранителями и автоматическими выключателями [7] Защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью [6] Векторные диаграммы. Короткие замыкания в электрических системах [6] Действие релейной защиты при качаниях [6] Аппаратура для проверки релейной защиты [5] Защита шин [3] Особенности защиты линий и трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения [3] Оперативный ток [3] Общие сведения [3] Управление выключателями [2]

3. Особенности дистанционной защиты с полупроводниковыми нуль- индикаторами

3. Особенности дистанционной защиты с полупроводниковыми нуль- индикаторами

3. Особенности дистанционной защиты с полупроводниковыми нуль- индикаторами

Одним из основных отличий ДЗ в панели ЭПЗ-1636м является использование в схеме сравнения вместо МЭР полупроводникового НИ, который подробно описан в [7]. Полупроводниковый НИ (рис. 8) выполнен двухкаскадным с использованием операционных усилителей1 (микросхемы 10У, 20У,цоколевка которых дана на том же рисунке) типа К553УД2. Питание усилителей осуществляется двумя напряжениями              + 15 и -15 В относительно нулевого уровня  (2Ш/13); напряжения подаются от описанных ниже блоков питания.

1 Операционный усилитель — это усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления; будучи охвачен специально подобранной обратной связью, может выполнять математические и логические функции [8].

Входной каскад на усилителе 10У выполняет функцию порогового элемента. Если напряжение на его входе 2Ш/18-2Ш/13 превышает порог срабатывания Uc.НИ приблизительно равно 60 мВ, пороговый элемент срабатывает, т. е. сигнал положительной полярности относительно нулевого уровня на выходе 10У (точка 10) +(11,5 - 14,5) В сменяется сигналом отрицательной полярности -(11,5 - 14,5) В. Таким образом, условие срабатывания НИ запишется в виде

|U1|-|U2| >= Uc.НИ.                               (12)

Второй каскад представляет собой выполненный на операционном усилителе 20У триггер Шмитта, т. е. триггер с эмиттерной связью, представляющий собой пороговое устройство, срабатывающее при определенном (здесь отрицательном) уровне входного (точка 4 микросхемы 20У) сигнала, называемого порогом чувствительности при срабатывании.

В исходном состоянии конденсатор С2 через резистор R2 (времязадающая цепочка) заряжен напряжением положительной полярности с выхода 10У до значения + (0,2 - 0,65) В, определяемого падением напряжения на открытом диоде VD2. На выходе триггера Шмитта (точка 10 микросхемы 20У) напряжение отрицательно: - (13 - 15,5) В. При срабатывании входного каскада и появлении на его выходе отрицательного напряжения конденсатор С2 начинает перезаряжаться вплоть до значения - (0,2 - 0,65) В, определяемого падением напряжения на открытом диоде VD1. В процессе перезарядки напряжение на С2 и, следовательно, на входе второго каскада достигает напряжения срабатывания этого каскада. На его выходе появляется положительное напряжение + (10,5 - 14) В.

Такой принцип выполнения схемы приводит к тому, что срабатывание триггера зависит только от длительности сработанного состояния первого каскада, точнее, от соотношения времен сработанного и несработанного состояний первого каскада. Поэтому пульсации сигнала на выходе схемы сравнения принципиально не влияют на качество работы НИ, не вызывают вибрации его выходного органа. Работоспособность схемы в целом мало зависит от разброса параметров составляющих ее элементов, и схема достаточно помехоустойчива. Минимальная длительность непрерывно сработанного состояния первого каскада, определяющая срабатывание НИ в целом, выбрана примерно 15 мс, т. е. более половины периода колебания напряжения промышленной частоты, для отстройки от переходных процессов в первичных и вторичных цепях.

Для трех НИ, используемых в одном комплекте (AKZ1 или AKZ2), предусмотрен один исполнительный орган, выполненный в виде транзисторного усилителя с реле KLI в коллекторной цепи. Выходы каждого НИ подключены к базе транзистора VT1 через диодную схему «или» на диодах VD3. В исходном состоянии на выходе усилителей 20У (точка 10) всех НИ дежурит отрицательное напряжение. Достаточно сработать любому из НИ, как положительный потенциал с микросхемы поступит на базу транзистора VT1,последний откроется и к реле KL1 приложится напряжение около 30 В. Реле KL1 срабатывает, своими контактами производя необходимые операции в логической схеме. Для защиты транзистора VT1 от перенапряжений, возникающих при подаче и снятии напряжения с обмотки KL1, предусмотрен диод VD4.

Конструктивно НИ выполнен на печатной плате, на которой смонтированы кроме собственно НИ выпрямительные мосты VS1, VS2 схемы сравнения, защитные диоды VD6, VD7; на печатной плате для PC KZ2 комплектов AKZ1, AKZ2 смонтирован также транзисторный усилитель (VT1, R7, R8 и VD4) для управления реле KL1. На панелях выпуска  1980-1983 гг. защитные диоды VD6, VD7 монтировались так, что при снятии платы НИ они отключались от входа 10У, в результате чего при наладочных работах и хранении микросхемы повреждались.

Полупроводниковый НИ имеет высокий коэффициент возврата как при больших, так и при малых кратностях напряжений на выходе схемы сравнения по отношению к напряжению срабатывания НИ. Поэтому ТТО принципиально не нужен и из  схемы ЭПЗ-1636м  исключен.

Полупроводниковые НИ обусловили появление блоков питания для них, по одному в каждом комплексе, преобразующих оперативное напряжение 220 или 110 В в напряжение ± 15 В, пригодное для работы микросхем НИ. Блок питания UG1 для PC I и II ступеней размещен в комплекте AKZ2, блок UG2 для PC III ступени — в комплекте АК2. Схема блока питания представлена на рис. 9. Без скобок даны обозначения для блока питания UG1 в комплекте AKZ2, в скобках - для блока питания UG2 в   комплекте АК2. Без скобок даны также общие обозначения для обоих блоков.  

Оперативное напряжение, прикладываемое к зажимам 39(31) =9(29) блока, оказывается приложенным к резисторам R32(R11), R31(R10). Через полуобмотки w2 трансформатора TV3(TV1) напряжение с R32(R11) прикладывается между эмиттерами и базами транзисторов VT1, VT2 отрицательной полярностью к базам. Один из транзисторов, например VT1, открывается, этим к одной из полуобмоток w1 прикладывается полное входное напряжение, создавая на ней и в других обмотках ЭДС. При этом ЭДС обмотки w2 прикладывается положительной полярностью к базе VT2, а отрицательной полярностью - к базе VT1, так что процесс отпирания последнего идет лавинообразно. Когда магнитный поток в сердечнике трансформатора достигнет насыщения, скорость его изменения уменьшится, вместе с этим уменьшатся ЭДС и токи в обмотках. Уменьшение тока вызывает появление в обмотках ЭДС противоположной полярности, в результате напряжение на базах транзисторов меняет полярность, VT1 запирается, a VT2 отпирается. Теперь входное напряжение прикладывается к другой полуобмотке w1, и в сердечнике TV3(TV1) начинает  возрастать магнитный поток другой полярности.

На вторичных обмотках трансформатора получается напряжение прямоугольной формы, выпрямляемое диодными мостами VS3(VS2) и VS4(VS1). Выпрямленное напряжение сглаживается конденсаторами С7(СЗ), С8(С2) и подается к НИ. Во избежание незапуска схемы при подаче оперативного напряжения на панель полуобмотки w2 выполнены с неравным числом витков. Для защиты транзисторов от случайной подачи обратного напряжения предусмотрен диод VD8(VD7), а для обеспечения их нормальной работоспособности при колебаниях входного напряжения предусмотрена стабилизирующая цепочка VD9(VD5), VD10(VD6).

Для контроля исправности блоков питания потребовалось иметь сигнализацию. Она выполняется с помощью поляризованных реле KL8(KL5). Включенное на выходное напряжение 30 В от блока питания реле возвращается при исчезновении этого выходного напряжения как вследствие неисправности блока питания, так и вследствие исчезновения оперативного напряжения соответствующего комплекса; тем самым достигается контроль за состоянием оперативного напряжения на обоих комплексах. Однако поляризованные реле имеют низкий коэффициент возврата, вследствие чего контроль исправности блоков питания без дополнительных мероприятий по повышению коэффициента возврата реле является неполноценным.

В связи с заменой МЭР на полупроводниковые НИ, в которых на выходе использовано промежуточное реле с достаточно мощными контактами, отпала необходимость в стабилитронном делителе напряжения.

22 Июль, 2014              2561              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы