Устройство для защиты электроустановки от тока короткого замыкания

Устройство для защиты электроустановки от тока короткого замыкания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (748643

Союз Советскик

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.

Н 02Н 7/08

Н 02Н 7/04 (22) Заявлено 08.06.78 (21) 2625118/24-07 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80, Бюллетень № 26 йо пенам изобретений н открытий (5З) УЙК 621 316.925 (088.8) Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Автор изобретения

А. Ф. Березовский

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

ОТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к устройствам релейной защиты, и, в частности, защиты электродвигателей, линий электропередач, трансформаторов, может быть применено на подстанциях и электростанциях.

Известно устройство, реализующее способ измерения сопротивления, при котором по абсолютной величине сравнивают линейные комбинации максимальных и минимальных значе- ний из двух групп сигналов, причем с одной

10 стороны схемы сравнения для ячейки И (блока выделения наименьшего иэ сигналов) опорным напряжением служит выходной сигнал ячейки

ИЛИ (блока выделения наибольшего нз сиг-налов) (1) .

Недостаток устройств, выполненных но этому способу, состоит в том, что если с одной стороны схемы сравнения имеется группа из трех и более сигналов, то при данном их

20 соотношении используется только два. наибольший н наименьший, что хотя и упрощает анализ, но ограничивает функциональные воэможности устройства.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты электродвигателей, содержащее датчики среднего значения выпрямленного тока, подключенные к блоку выделения наибольшего нз сигналов, к которому подсоединен блок выделения наименьшего из сигналов, а между выходами упомянутых блоков включен сравнивающий пороговый элемент (21.

Недостаток устройства состоит в том, что вследствие использования (при данном соотношении сигналов от датчиков тока) только двух сигналов из трех (наибольшего и наименьшего), понижсна чувстительность к внтковым замыканиям или замыканию всей фазы электродвигателя, а также к токам при двухфазном коротком замыкании за силовым трансформатором 5/.й — 11. Прн этом следует отметить, что упомянутая пониженная чувствительность к токам двухфазного короткого замыкания может быть использована для ускорения максимальной защиты линии 35 кВ при двухфазных повреждениях до силового трансформатора Х/h — 11.

3 74864

Цель изобретения — повышение относительной чувствительности к BBTKQBbIM замыканиям в электродвигателе, к токам,при двухфазном коротком замыкании за силовым трансформатором P/g — 11.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электроустановки от тока короткого замыкания, содержащее датчики т среднего значения выпрямленного тока, подключенные к блоку выделения наибольшего из

10 сигналов с регулируемым резистором, пороговые элементы сравнивающий и выходной, дополнительные вентили и резисторы, дополнительно введен резистор и цепочки чз последовательно включенных вентиля и резистора по числу фаз и присоединенные параллельно и встречно вентилям блока выДеления наибольшего из сигналов, при этом дополнительный резистор включен между общими точками

- дополнительно включенных резисторов цепочек и общей точкой вентилей блока выделения наибольшего из сигналов, а сравнивающий пороговый элемент присоединен своими входами к указанному дополнительному резистору и регулируемому резистору блока вьщеления наибольшего из сигналов.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Датчики тока 1, 2, 3 трех фаз содержат выпрямители и сглаживающие элементы. У датчика 1 простейший сглаживающий Г-образный фильтр из резистора и емкости. Датчики тока подключены к блоку 4 выделения наибольшего из сигналов, параллельно и встречно вентилям которого подсоединены дополнительные цепочки из последовательно включенных вентиля 5 и резисторов 6 и 7 (в датчиках

2 и 3, соответственно резисторы б, 8 и 6,9) .

Меньшая часть резистора 6 является общей для, всех дополнительных цепочек. Порогово40 логический блок 10 может быть выполнен, например, таким образом, что сравнивающий пороговый элемент 11 (два транзистора и резистор) при срабатывании создает дополнительный сигнал на входе выходного порогового элемента 12 (цепочка резисторов, конденсатор, транзистор и выходное реле), повы шая -.cM самым чувствительность элемента 12.

Вход сравнивающего порогового элемента 11 включен между общим резистором 6 и резистором в блоке 4 выделения наибольшего из

50 сигналов. Вход выходного порогового элемента .12 подсоединен к большей части резистора в блоке 4, Устройство работает следующим образом.

При трехфазном симметричном токе в дополнительных цепочках и в их общем резисторе 6 токов нет, вследствие чего на вход сравнивающего порогового элемента 11 приложено

3 4 отрицательное запирающее напряжение, а выходной пороговый элемент 12 имеет понижен-! ную чувствительность.

При несимметричном режиме первого. рода, когда один из токов возрастает и ощутимо превышает каждый из других, через общий резистор 6 у дополнительных цепочек протекают два тока, пропорциональные разности амплитуд между большим и каждым из малых первичных токов. Когда напряжение на резисторе 6 увеличится настолько, что станет положительным напряжение на входе сравнивающего порогового элемента 11, то последний сработает и повысит чувствительность выходного, порогового элемента 12.

При несимметричном режиме второго рода, когда два тока возрастают, мало различаясь между собой и ощутимо превышая третий, то через общий резистор 6 протекает только один ток, пропорциональный разности амплитуд между наибольшим и наименьшим первичными токами.

Таким образом, в «условиях одинаковой разности амплитуд между макси лальными и минимальными токами предложенное устройство обладает повышенной относительной чувствительностью при несимметричном режиме первого рода, который, например, имеет место: в наиболее типичном случае виткового замыкания в одной фазе электродвигателя, соединенного в звезду, при двухфазном коротком замыкании (к,з.) за силовым трансформатором

) /h. — 11. Абсолютная чувствительность у данного устройства ниж:,. чем у известного, потому что для сравнения берется не все напряжение, пропорциональное разности модулей токов, а лишь его меньшая часть на общем резисторе б. Следует отметить, что высокая абсолютная чувствительность важна только

l при малых витковых замыканиях в электродвигателе и ограничивается необходимостью отстроиться от естественной несимметрии токов фаз.

Для более подробного сравнения относительной чувствительности у данного устройства и у известного рассмотрим следующие режимы.

Если модули токов нагрузки равны модулям меньших токов при чистом двухфазном к.з. за силовым трансформатором 3/Ь вЂ” 11 то модули суммарных токов в фазах относятся как 1:0,63:0,48, а разности модулей (между наибольшим и в каждой фазе)

0:О 37:0,52.

При замыкании полностью одной фазы электродвигателя, соединенного в звезду, отношение модулей токов будет 1:0,58:0,58, а разность модулей — О:0,42:0,42.

Без учета токов нагрузки при чистом двухфазном токе в случае повреждения за силовым

5 74864 трансформатором Л jg — 11 отношение модулей токов составит 1:0,5:0,5, а разность модулей 0:0,5:0,5.

В крайнем случае несимметричного режима второго рода при чистом двухфазном токе, когда.повреждение произошло на линии до трансформатора, отношение модулей токов будет 1:1:О, а разность модулей — 0:0:1.

В двух последних режимах данное устройство будет иметь почти одинаковую чувствитель- . 10 ность, а известное устройство — вдвое меньшую чувствительность в. предпоследнем режиме.

Во втором режиме данное устройство будет иметь почти вдвое большую относительную чувствительность, чем известное, а в первом 15 режиме — больше почти в 1,7.

Таким образом, данное устройство обладает повышенной относительной чувствительностью к режимам, при которых преобладает один из трех фазных токов, что повышает относительную чувствительность к витковым замыканиям в электродвигателе и к токам при двухфазном коротком замыкании за силовым трансформатором A /Ь вЂ” 11.

Источники информацни принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 347684, кл. G 01 R 27/16, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 473255, кл. Н 02 Н 7/08, 1972.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от тока короткого замыкания, содержащее

3 датчики среднего значения выпрямленного тока, подключенные к блоку выделения наибольшего из сигналов с регулируемым резистором, пороговые элементы сравнивающий и выходной, дополнительные вентили и резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения относительной, чувствительности к витковым замыканиям в электродвигателе и к токам нри двухфазном коротком замыкании за силовым трансформатором )i/4, — 11, дополнительно введен резистор и цепочки из последовательно включенных вентиля и резистора по числу фаз и присоединенные параллельно и встречно вентилям блока вьщеления наибольшего из сигналов, при этом дополнительный резистор включен между общими точками дополнительно введенных резисторов цепочек и общей точкой вентилей блока выделения наибольшего из сигналов, а .сравнивающий пороговый элемент присоединен своими входами к указанному дополнительному резистору и регулируемому резистору блока вьщеления наибольшего из сигналов.

748643

Редактор H. Макаревич

Заказ 4378/16

Тираж 783 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Знмаков

Техред Т. Левадская Корректор М. Коста