SU105209A1 - Устройство дл суммировани токов трехфазной цепи - Google Patents

Description

В технике релейной защиты известны устройства дл  суммировани  трехфазных токов или магнитных ототоков.

К входным зажимам этих суммирующих устройств подвод тс  обычно тоин двух или трех фаз, а к выходным подключаетс  реле или односистемна  защита, реагирующа  при всех видах повреждений не на отдельные фазные токи, а на результирующий ток, наход щийс  в заданном соотнощении с токами на входе устройства.

Устройства дл  суммировани  позвол ют осуществить односистемную защиту при всех видах повреждений , включа  и трехфазные, однако, при этом почти всегда необходимо иметь повыщеННую чувствительность защиты при двухфазных и однофазных повреждени х.

В основу предлагаемого устройства дл  суммировани  токов трехфазной цепи положена схема фильтра, состо щего из двух сопротивлений

Zi и Z2 с соотношением величин

7-7 - e ,

где f - угол полного сопротивлени , равный 60°.

При углеср 60° на выходе устройства , лредставл ющего собой фильтр, может быть получена только сумма составл ющих токов положительной

или отрицательной последовательности .

Дл  получени  на выходе подобного устройства суммы составл ющих токав Положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комбинаций предлагаетс  прин ть угол и полного сопротивлени  равным от ±65 до ±120°, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству приборов.

Предлагаемое устройство отличаетс  значительной простотой по сравнению с известными устройствами дл  суммировани  токов трехфазной цепи. Искусственно созданные фазовые сдвиги между падени ми напр жений в сопротивлени х позвол ют получить на выходе устройства при несимметричных повреждени х в заданное чи-апо раз больший ток, чем при симметричных, что облегчает отстройку защиты от токов нагрузки.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-5 представлены примеры выполнени  устройства с активно-индуктивными или активноемкостными сопротивлени ми.

Предлагаемое устройство дл  суммировани  токов состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений Z| и Z-i с соотношением их

величин, равньпм Z2 - , включенных на фазный ток, разность токов или ток, компенсиро1занный током нулевой последовательности.

Изменением угла пол ого сопротивлени  9 в пределах от ±65 до ±120° можно мен ть отношение чувствительности аппаратов, приключенных к устройству, при несимметричных и симметричных режимах в 2-10 и более раз. С зажимоВ т-п снимаетс  напр жение

u,,,. (1)

На фиг. 2 показано устройство дл  суммировани  токов, в котором

в качестве сопротивлени  Z прин то индуктивное сопротивление х, включенное на ток фазы / а в качестве

сопротивлени  Z- - активное сопротивление R, включенное на ток /в , причем х oiL -R.

Напр жение f/ „„ на выходе устройства равно:

../лг, ,Z,) . Выража  полные токи через их симметричные составл юодие, получаем:

/ /-п f50/ 99/ гпп-W -IA Т .

-М,41/оеЯ5).(3)

При отсутствии тока нулевой последовательности (машины, атапараты и сети с малым током за1мыкани  на землю) выражение принимает вид:

L(0,52/,йЛб. J ,). /(4)

Принима  ток на входе устройства равным 1, получаем на выходе напр жение , пропорциональное этому

току. В таблице приведены коэффициенты пропорциональности и относительные коэффициенты чувствительности дл  различных режимов.

Относительный коэффициент чувствительности показывает во сколько раз напр жение на выходе зстройства 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, состо щее из индуктивного и активного сопротивлений , позвол ет повысить чувствительность приключаемых к нему аппаратов при двухфазных режимах примерно в два раза.

На фиг. 3 показано устройство, в котором в качестве сопротивлени 

Z| прин то сопротивление взаимной индуктивности трансреактора

х ,„ шМ У, включенного на ток 7,

а в качестве сопротивлени  Z - активное сопротивление R, включенное

на ток /д (Л/f - коэффициент вз а и моиндукти в ности).

Напр жение t/ «„ на выходе устройства по фиг. 3 может быть определено из выражений (2), (3) и (4), а также приведенной выше таблицы.

Преимуществом устройства по фиг. 3  вл етс  возможность последовательного включени  с устройством других аппаратов.

На фиг. 4 показано устройство, в котором в -качестве сопротивлени 

Zr прин то емкостное сопротивление.

Напр жение /„„ на выходе устройства равно:

f/,V. (о,52/;/- ч 1,924, +

+ l,)-/,(5)

а при

6,„„ИО,52./;.,

-Ы,924/- -105).(6)

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

Применение в устройствах, показанных на фиг. 2, 3 и 4, реактивных сопротивлений с углом 70-80° -вместо 90° (например путем намотки дроссел  более тонким проводов или включени  активного сопротивлени ) позвол ет повысить относительную величину составл ющей напр жени  отрицательной последовательности в напр жени  .

Эти устройства могут быть также применены дл  защиты в сет х с больщим током замыкани  на землю.

При этом целесообразно либо исключить из фазных токов составл ющую нулевой последовательности и пользоватьс  углом 90°, усиливающим составл ющие отрицательной последовательности, либо усилить токи 3/0 в к раз с тем, чтобы при замыкани х на землю чувствительность повынлалась за счет токов нулевой последовательности. На (})иг. о в качестве примера приведено устройство дл  суммировани  с усилением в к раз токов 3/0.

Преимуществами предлагаемого устройства  вл ютс : простота изготовлени  и настройки, малогабаритность , линейность характеристики, высока  чувствительность приключенных к устройству реле при несимметричных повреждени х и действие при трехфазных коротких замыкани х , высокий к. п. д.

Устройство может быть примепено

в максимальных токовых защитах при перегрузках, обрывах фазы и коротких замыкани х (генераторов, блоков генератор-трансформаторов, трансформаторов, линий электропередачи , двигателей и др. маппт) в продольных дифференциальных защитах линий с циркулирующими токами и на балапс напр жени , в высокочастотных защитах линий (дифферепциально-фазных ), в балансных токовых защитах линий, в дифференциальных защитах генераторов, трансформаторов и двигателей.

Предмет изобретени 

Устройство дл  суммировани  токов трехфазной цепи, состо щее из включенных в цепь через трансформаторы тока трансреакторов или непосредственно двух сопротивлений

Zi и Zz с соотнощением величин

Zi , отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности получени  на выходе суммы составл ющих токов положительной , отрипательной и нулевой пос.:1едовательностей или их комбинаций , yro.i cpj равный разности углов полных сопротивлений, прин т равным от ±65 до ±120°, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству аппаратов .

Фиг. I

Фиг. 2

Фиг. 3

/л .л д

ШЯ

Фиг. 4

Фиг. 5

/в 4

/77/