Устройство для релейной защиты от ненормального режима трехфазной испытательной установки с двумя понижающими трансформаторами
Патент 546989
Авторы
Классы МПК
Устройство для релейной защиты от ненормального режима трехфазной испытательной установки с двумя понижающими трансформаторами
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ изО БР ет ен и т (11) 546989
Союз Советских
Социалистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.75 (21) 2100010107 (51) М. Кл. - Н 02Н 7 20 с присоединением заявки М
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений (23) Приоритет
Опубликовано 15.02.77. Бюллетень Хе 6
Дата опубликования описания 30.03.77 (53) УДК 6 1.316.925 (озв.з) и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Н. Е. Рибель и А. H. Рибель
Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей
«Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ
НЕНОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОЙ
ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ДВУМЯ
ПО Н ИЖАЮЩИМ И TPAH СФОР МАТО РАМИ
Изобретение относится к области электротехники.
Известны устройства для релейной защиты кабеля трехфазной установки с криогенным кабелем в одной фазе и двумя понижающими трансформаторами, подключенными к общим питающим шинам через выключатели. Эти устройства содержат трансформаторы тока, включенные в цепи низкого напряжения понижающих трансформаторов, и исполнительный орган.
В одном устройстве исполнительным органом является реле тока, обмотка которого включается на разность токов трансформаторов тока, включенных по концам защищаемого кабеля (1), Это устройство не реагирует на нарушение нормального режима криогенного кабеля, В другом устройстве исполнительный орган с0держит тороидальную обмотку, расположенную в непосредственной близости от внутреннего проводника кабеля, подключенную через силитель к балансному реле, подключенному, в свою очередь, к трансформаторам тока, установленным по концам защищаемого кабеля I2). Недостатком этого устройства является его низкая чувствительность.
Цель изобретения — повышение чувствительности устройства. Это достигается в предложениом устройстве тем, что его исполн1тельный орган выполнен на реле направления мощности с токовой поляризацией, обмотки которого подкл10чены соответственно к фильт,рам токов прямой и обратной последовательности, установленным во вторичных цепя: трансформаторов тока.
1-1а фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 приведены векторные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, причем на фиг.
2 а показаны векторные диаграммы, когда криогенный кабель находится в состоянии сверхпроводимости, на фиг. 2б — при его поврежде.нии, Трехфазная установка с криогенным кабелем в одной фазе выполнена следующим об. разом. Трансформаторы тока 1 включены во все три фазы установки, во вторичные цепи указанных трансформаторов включены фильтр тока обратной последовательности 2 и фильтр тока прямой последовательности 3. К выходам ,фильтров подсоединены обмотки реле мощности 4 с токовой поляризацией, воздействующе10 на выключатели 5, отсоединяющие пони жающие трансформаторы 6 от питающих шин
i. Выводы низшего напряжения трансформаторов 6 соединены в двух фазах медными шн.
546989 нами 8, а в третью фазу включен криогенныи кабель 9.
Работа устройства заключается в следующем.
3а счет различного расположения регулирующих аицапф на понижающих трансформаторах 6 создается разность потенциалов между выводами низшего напряжения трансформаторов. Эти выводы соединяются в двух фазах с медными шинами 8, в одной из фаз с криогенным кабелем 9. Сопротивление кабеля 9 в зависимости от его состояния резко меняется. В нормальном режиме, когда кабель находится в состоянии сверхпроводимости, его сопротивление примерно равно 0,01 Ом/км, при потере свойств сверхпроводимости сопротивление возрастает примерно в сто раз и становится равным 1 Ом/км. Сопротивление ошиновок в двух других фазах не меняется. Если принять во внимание незначительные, соизмеримые с сопротивлением ошиновки, величины сопротивлений понижающих трансформаторов, то режим сверхпроводимости кабеля отличается от режима его поврежденного состояния (сверхпроводимость отсутствует), характеризуется резким уменьшением тока в фазе, в которую включен этот кабель. На фиг.
2 дана векторная диаграмма этого изменения.
Токи прямой и ооратной последовательности совпадают по фазе при неповрежденном криогенном кабеле, находящемся в состоянии сверхпроводимости. При изменении этого состояния в результате повреждения резко увеличивается электрическое сопротивление кабеля, уменьшается ток в этой фазе, угол сдвига между токами обратной и прямой последовательности становится равным 180 . Это приводит к срабатыванию реле 4, которое подает отключающий сигнал на выключатели 5.
Если принять во внимание, что потеря свойств сверхпроводимости кабеля происходит при незначительном перепаде температур (прнмерно на 5 ), то можно считать, что данное устройство защиты реагирует на повреждения в кабеле в самом начале этого процесса. Чувствительность защиты обеспечивается резким (носящим релейный характер) изменением входного параметра — угла сдвига между векторами прямой и обратной последовательности — от 0 до !80 . Все эти факторы позволяют р"комендовать указанную защиту к применению на трехфазных установках
1р с криогенным кабелем. Описанное устройство просто в эксплуатации и изготовлении и обладает высокой чувствительностью.
Формула изобретения
Устройство для релейной защиты от ненормального режима трехфазной испытательной установки с двумя понижающими трансформаторами, первичные обмотки которых подключены через выключатели к общим питающим шинам, а вторичные соединены между собой в одной фазе через криогенный кабель, а в двух других через медные шины, содержащее трансформаторы тока, включенные в
25 цепи низкого напряжения, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, исполнительный орган выполнен на реле направления мощности с токовой поляризацией, обЗЗ мотки которого подключены соответственно к фильтрам токов прямой и обратной последовательности, установленным во вторичных цепях трансформаторов тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Федосев А. М. «Основы релейной защиты», М.— Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 223 (аналог) .
2. Сборник ВИНИТИ «Итоги науки и тех4р ники, серия «Электротехника и энергетика электрические станции, сети и системы, сверхпроводящие линии электропередачи», 1971, с. 134 (прототип).
546989
Составитель В. Стрелков
Техред Т. Гревцова
Редактор T. Юрчикова
Корректор А. Галахова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 374/13 Изд. № 185 Тираж 899 Подписное
ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4, 5