SU688949A1 - Устройство дл защиты электроустановки от тока короткого замыкани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам релейной защиты, в частности к трехфазной максимально-токовой защите, и может быть использовано дл  защиты электродвигателей и линий электропередачи. Известно устройство дл  защиты электроустановок от аварийных режимов, содержащее трансреактор и элемент сравнени  1. Это устройство не обладает достаточной чувствительностью .

Известно устройство 2, содержащее три промежуточных трансреактора, основное реле, две трехлучевые группы диодов, подсоединенную к ним схему сравнени , конденсатор , элемент времени на выходе схемы сравнени  и(или) нуль-индикатор на выходе элемента времени, ступенчато измен ющий чувствительность основного реле , и(или) дополнительна  обмотка основного реле на втором выходе элемента времени; оно отличаетс  тем,что, с целью создани  повыщенной чувствительности к двухфазному и однофазному токам, параллельно резистору только одного из двух входов схемы сравнени  подсоединен конденсатор.

Недостаток известного устройства в том, что дл  питани  элемента времени нужен отдельный источник посто нного напр жени .

Целью изобретени   вл етс  повышение

надежности устройства защиты за счет осуществлени  питани  реле времени от того же источника, что и устройство защиты. Поставленна  цель достнгаетс  тем, что

в }стройство дл  защиты электроустановки от тока короткого замыкани  введены две цепочки, состо щие из резисторов и стабилитронов , нодключенные параллельно резисторам элемента сравнени , а транзистор элемента времени включен параллельно стабилитрону одной из цепей стабилитронов и резисторов.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - графики напр жени  на входах схемы сравнени  в режиме трехфазного тока; на фиг. 3 - то же, в режиме двухфазного тока; на фиг. 4 - то же, в режиме однофазного тока. Первичные обмотки иромел ;уточных

трансреакторов 1, 2 и 3 обтекаютс  соответственно токами фаз. К началам вторичных обмоток трансреакторов через первую трехлучевую группу диодов 4, 5, 6 подсоединен резистор 7, а к концам этих обмоток через вторую груипу диодов 8, 9, 10 подсоединены резисторы 11 и 12, параллельно которым подключен сглаживаюи ий конденсатор 13, имеющий относительно небольщую емкость. Резистор 7  вл етс  первым входом схемы сравнени , а резисторы

11 и 12 с конденсатором 13 - вторым входом . Обмотка 14 основного электромагнигHOio реле подсоединена к объединенному среднему выводу вторичных обмоток нромежуточнв1х трансреакторов, а также к обнде; точке резнсгоров 7 и 12. Обмотка 14 может быть включена в цеп х другой защиты .

На выходе схемы сравнени  через резистор 15 и диод 16 подсоединен участок э.мпттер - база транзистора 17, составл ющего главную часть элемента времени. Учаеток эмиттер - коллектор транзистора 17 через дополнительную обмотку 18 оеновного электромагнитного реле н через регулировочный резистор 19 подключен параллельно стабилитрону 20 в стабилизирующей ветви (из стабилитрона 20 и резистора 21) на том же входе схемы сравнени , где подеоедннен конденсатор 13. Дл  симметрировани сум .марных балластных сопротивлений стабилизирующие ветви из стабилитрона 20 и резистора 21 подсоединены на обоих входах схемы сравнени . Диоды 22, 23 и резистор 24  вл ютс  элементами параллельной защиты транзистора 17 при очень больших кратност х входного сигнала обоих знаков. Два диода 22 могут быть заменены одпим стабилитроно.м на малое напр жение. Резистор 25 служит дл  у.меньшени  внутреннего сопротивлени  источника управл юи1,его сигнала, воздейетвующего на участок эмиттер-база транзистора 17. Диод 26 создает сглаживание имнульсов тока в дополнительной обмотке 18. Регулируемый резистор 27 служит дл  сглаживани  пульсаций и регулировани  чувствительности об.мотки 14 основного электромагнитного реле.

Устройство работает следующим образом .

В режиме трехфазного тока (фиг. 2) па резисторе 7 возникает напр лсение Uj, ccjсто щее из участков 28, 29, 30, вызванных токами через соответствующие диоды. Аналогично на резисторе 12 возникает напр жение 12, состо щее из участков 31, 32, 33. В момент максимума наир жени  Uiz должно удовлетвор тьс  следующее уравнение:

,5

где , Ujm-амплитуды упом нутых напр жений. При этом не имеетс  моментов времени, когда мгновенное значение напр жени  Uiz па резисторе 12 превышает напр жение f/y на резисторе 7, вследствие чего равно нулю или отрицательно напр жение на входе транзистора 17; транзистор 17 закрыт, и ток в допол 1ительной обмотке 18 практически отсутствует. Таким образом, в режиме трехфазного тока у основного электромагнитного реле обтекаетс  током только обмотка 14 и чувствительность этого реле пониженна .

В режиме двухфазного тока, нанример, К1;гда ток в трансреакторе 3 отсутствует, а токи в трансреакторах 1 и 2 равны по величине и противоположны по фазе (фиг. 3) возникают участки времени, когда напр жение па резисторе 12 иревышает напр жение на резисторе 7; на фиг. 3 эти участки заштрихованы вертикально. Без подсоединени  конденсатора 13 параллельно резистору 12, т. е. только на одном входе схемы сравнени , было бы невозможио возникновение упом нутых участков времени . Когда напр л ение Ui2 превышает Uj, то на входе транзистора 17 по вл етс  нолол ительпое наир л ение, транзистор открываетс  и через доиолнительную об.могку 18 проходит импульс тока, еглажнваемый индуктивностью этой обмотки и диодо.м 26. Транзистор 17  вл етс  элементом времени

пото.му, что площадки импульсов тока в доиолпительной обмотке 18 зависимы от продолл ительности но влени  напр жени  на выходе схемы сравнени . Таким образом , в .ме двухфазного тока у основного э.Чектромагнитного реле за счет импульсов тока в дополннтельной обмотке повышаетс  чувствительность.

В режиме однофазного тока, например, ири наличии только тока в трансреакторе 1

(фиг. 4) участки времени, когда напр жение на резисторе 12 превьпиает напр жение иа резисторе 7, станов тс  еще больше, чем при двухфазном токе; на фиг. 4 упом нутые участки заштрихованы вертикальпо .

Повышенна  чувствительность защиты при двухфазном токе требуетс  дл  защиты электродвигател  в случае обрыва одиой фазы и дл  создани  в трехфазной защите с одним реле одинаковой чувствительности к трехфазным и двухфазным поврел дени м или дл  получени  повышенной чувствительности к двухфазным поврелчдеии м .

Повышение чуветвительности защиты к одпофазпому току может понадобитьс , папример, когда третью ступень максимальной земл ной зашиты в сети 110 кВ

требуетс  выполнить как можно более чувствительной , однако этому преп тствуют большие токи небаланса при трехфазном токе в нулевом (общем) проводе вторичных пеней транеформаторов тока.

Данное устройство обеснечивает повышенную чувствительность к двухфазным и однофазным коротким замыканн м без применени  фильтров пр мой и обратной пос .тедовательностей, которые потребл ют

относ1ггельно большую мощность, а также требуюг тщательной настройки, и позвол ет обойтись без отдельного источника посто нного напр л ени  дл  питани  элемента времени; это иитание обеспечиваетс  одной из стабилизируюншх ветвей в составе

оалластпых сопротивлении на входах схемы СраВНСИ115.

Форм у л а и 3 о G р с т с н и  

Устройство дл  защиты электроустановки от тока короткого замыкани , содержащее промежуточные трансреакторы, ко вторичным обмоткам которых, выполненным со средней точкой, подсоединены две группы выпр мительных диодов, к выходам которых подключена цепочка резисторов элемента сравнени , параллельно одному из них подсоединен конденсатор, между средней точкой указанных вторичных обмоток трансреакторов и резисторами элемента сравнени  включена основна  обмотка исполнительного реле, а между выходом одного из выпр мительных мостов и резисторами элемента сравнени  через диод и резистор включен элемент времени с дополшггельпой обмоткой исполнительного реле

на выходе, отличающеес  тем, что, с целью иовыщени  надел ности защиты, в устройство введены две цепочки, состо щие из резисторов и стабилитронов, подключенные параллельно резисторам элемента

сравнени , а транзистор элемента времени включен параллельно стабилитрону одной из указанных цепей.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 383153, кл. Н 02Н 7/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР АО 536560, кл. Н 02 Н 7/00, 1976.

/ /x

(/ V / V

2 „Ji

(риг 2