Устройство для суммирования токов трехфазной цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 105209

Класс 21с, 685о

СССР

Ili;l.ОЮЗ11АМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБ-РЕ-ТЕ-НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я. М. Смородинский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Заявлено 4 ноября 1955 г. за № 8406/454119 в Министерство электростанций СССР

В технике релейной защиты известны устройства для сумми рования трехфазных токов или магнитных потоков.

К входным зажкмам этих суммирующ их устройств подводятся обыч но токи двух или трех фаз, а к выходным подключается реле или односистемная защита, реагирующая при всех видах повреждений не на отдельные фазные токи, а на результирующий ток, находящийся в зада ином соотношении с токами на входе устройства.

Устройства для суммирования позволяют осуществить односистемную защиту при всех видах повреждений, включая и трехфазные, однако, при этом почти всегда необходимо иметь повышенную чувствительность защиты при двухфазных и однофазных повреждениях.

В основу предлагаемого устройства для суммирования токов трехфазной цепи положена схема фильтра, состоящего из двух сопротивлений

Z и Zq с соотношением величин

Z2=Z, е*, где р — угол полного сопротивления, равный 60 .

При углева =60 на выходе устройства, представляющего собой фильтр, может быть получена только сумма составляющих токов положительной или отрицательной последовательности.

Для получения на выходе подобного устройства суммы составляющих токо в положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комбинаций предлагается припять угол а полного сопротивления равным от 65 до +.120, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству приборов.

Предлагаемое устройство отличается значительной простотой по сравнению с известными устройствами для суммирования токов трехфазной цепи. Искусственно созданные фазовые сдвиги между падениями напряжений в сопротивлениях позволяют получить на выходе устройства при несимметричных повреждениях в заданное число раз больш ий ток, чем при симметричных, что облегчает отстройку защиты от токов нагрузки, На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — 5 представлены примеры выполнения устройства с активно-индуктивными или активноемкостными сопротивлениями.

Предлагаемое устройство для суммирования токов состоит из двух последо вательно соединенных сопротивлений Zi u Zg с соотношением их ¹ 105209

Симметричный трехфазный

А —  — С двухфазный (5) Режим л — в в — с с — л

Коэффициент пропорциональности .,41 1 !

0,52 1

1 1 (б) Относительный коэффициент чувствительности .

2,71 1,92 1,92 величин, равным Z2=Z;e, включенных на фазный ток, разность токов или ток, компенсированный током нулевой последовательности.

Изменением угла полного сопротивления ф в пределах от +-65 до

+-120 можно менять отношение чувствительности аппаратов,,приключенных,к устройству, при несимметричных и симметричных режимах в 2 — 10 и более раз. С зажимов

m — n снимается напряжение

1.7ти = lgZI+IB Zэ (1)

На фиг. 2 показано устройство для суммирования токо в, в котором в качестве сопротивления Л принято индуктивное сопротивление х, вклю ченное на ток фазы IА а в качестве сопротивления Z> — активное сопротивление R, включенное на ток l н, причем х= и>1.

Напряжение U на выходе устройства равно:

U I„Z, е + IZ е"=I,х+1вй(2)

Выражая полные токи через их симметричные составляющие, получаем:

U „= (0,52I»e +1,921,„е""+ — 1,41 IA.J" ) P (3)

При отсутствии тока нулевой последовательности (машины, аппа раты и сети с малым током замыкания на землю) выражение принимает вид:

U „=(0,521,äå" " +1,92I,„el"") R(4)

Принимая то к на входе устройства равным 1, получаем на выходе напряжен ие, пропорциональное этому току. B таблице приведены коэффи аиенты пропорциональности iH относительные коэффициенты чувствительности для различных режимов.

Относительный коэффициент чувствительности показывает во сколько раз напряжение на выходе устройства при несимметричных режимах больше, чем при симметричных, когда на входе устройства в указанных режимах токи одинаковы.

Из приведенной таблицы видно, что устройство по фиг. 2, состоящее из индуктивного и активного сопротивлении, позволяет повысить чувствительность приключаемых к нему анпаратов при двухфазных режимах примерно в два раза.

На фиг. 3 показано устройство, в

<отором в качестве сопротивления

Zl принято со противление взаимной индуктивности трансреактора х,„= изМ = R, включенного на ток 14, а в качестве сопротивления Z — активное сопротивление Я, включенное на ток 1 (М вЂ” коэффициент взаимоиндуктивности).

Напряжение U „на выходе устройства по фиг. 3 может быть определено из выражений (2), (3) и (4), а также приведенной выше таблицы.

Преимушеством устройства по фиг. 3 является возможность последовательного включения с устройством других аппаратов.

На фиг. 4 показано устройство, в котором в качестве сопротивления

Zl принято емкостное сопротивление.

Напря>кение U „на выходе устройства равно:

U „=1„хе +1 Й=

+1 41I e ) 1>, а при Iн=0

U„„,=-(0,52 I,„е "" +

- -1,921,„å — > ол) . p

Преимуществом устройства является линейность характеристик и высокий к. п. д. при индуктивной нагрузке.

М 105209 — 3—

Фиг. 2

Фиг. 1

Ф

7 в

3 вgy (р) 1

iR{+ кг,) mn

Применение в устройствах, показанных на фиг. 2, 3 и 4, реактивных сопротивлений с углом 70 — 80 вместо 90 (например путем намотки дросселя более тонким прово дом или включения активного сопротивления) позволяет повысить относительную величину составляющей напряжения отрицательной последовательности в напряжении U „, Эти устройства могут быть также применены для защиты в сетях с оольшим током замыкания на землю.

При этом целесообразно либо исключить из фазных токов составляющую нуле вой последовательности и пользоваться углом 9 (90, усиливающим составляющие отрицательной последовательности, либо усилить токи 3Ip в к раз с тем, чтобы при замыканиях на землю чувствительность повышалась за счет токов нулевой последовательности. На фиг. 5 в качестве примера приведено устройство для суммирования с усилением в к раз токов 3Ip.

Преимуществами предлагаемого устройства яв1яются: простота изготовления и настройки, малогабар итность, линейность характеристики, высокая чувствительность приключенных к устройству реле при несимметричных повреждениях и действие при трехфазных коротких замыканиях, высокий клп. д.

Устройство может быть применено в максимальных токовых защитах при перегрузках, обрывах фазы и коротких замыканиях (генераторов, блоков генератор-трансформатсров, трансформаторо в, линий электропередачи, двигателей и др. машин) в продольных дифференциальных защитах линий с циркулирующими токами и на баланс напряжения, в высокочастотных защитах линий (дифференциально-фазных), в балансных токовых защитах линий, в дифференциальных защитах генераторов, трансформаторов и двигателей.

Предмет изобретения

Устройство для суммирования токов трехфазной цепи, состоящее из включенных в цепь через трансформаторы тока трансреакторов или неnccpeëñTâåHío двух сопротивлений

Z и Z> с соотношением величин

4- /

Z,=Z -е, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности получения на выходе суммы составляющих токов положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комбинаций, угол, равный разности углов полных сопротивлений, принят равным от -65 до +-120, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству аппаратов.

К 105209

Фиг. 4 с(в) (- +JR)

11

Фиг. 5

М в g

4 mn

Отн. редактор П. Ю, Майуреико

Стандартгиз. Поди. к печ. 8Л г 1g 8 z Объем 0,25 и, л, Тир, 800. Цена 50 коп.

Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 3182