Реле тока нулевой последовательности Советский патент 1983 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейно защиты электрических систем, в част ности, для защиты нулевой последова.тельности линий электропередачи и трансформаторов. Известно реле тока типа РНТ-560, содержащее насьпцагощийся трехстержневБкй трансформатор тока, исполнительный орган, резисторы для подрегулировки тока срабатывания и для регулировки отстройки от,апериодической составлякжчей. Реле имеет повышенную отстройку от броска намаг ничивающего тока, содержащего апериодическую слагаю1г1ую и имеющую фор му однополярных импульсов, разделенных паузами. Такое устройство реле тока РНТ-560 позволяет повысит .чувствительность токовой защиты нулевой последовательности 1. , Однако реле типа РВТ-ЗбО не отстроено от броска намагничиваквдего тока не содержащего апериодической слага ющей и Имеющего вид двуполярных импульсов, разделенных паузами, при этом возможно замедление действия реле при коротком замыкании с большой апериодической слагакадей в токе реле позволяет снизить расчетную уставку защиты не ниже номинального тока трансформатора. . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство, содержащее трансреактор, релейный формирователь прямоугольт ных импульсов, элемент вьщержки вре мени, элемент запоминания сигнала на определенное время, элементы НЕ и выходной блок. Использование устройЛва с отстройкой от броска намагничивающего тока в схемах токовой защиты нулево последовательности требует отстройки его также от высших гармоник в токе (в основном третьей,гармоники ) являющихся основной частью тока небаланса трансформаторного фильтра т ка нулевой последовательности. Поэтому такое устройство дополнено бло ком, реагирующим на основную гармон ку, выход которого соединен с ВЫХОдом по схеме И с блоком, отстроенны от броска намагничивающего тока и действующего на выходной блок .2, Устройство имеет недостаточную степень отстройки от трансформированного броска намагничивающего то ка, поэтому оно может ложно сработать в процессе насыщения измерител ных трансформаторов тока при поглощении ими апериодической слаггиодей в однополярном (апериодическом ) броске намагничивающего тока, Целью изобретения является повышение степени отстройки репе от тра формированного броска намагничивающего тока, Поставленная цель достигается тем, что в реле тока нулевой последовательности, содержащем трансреактор, к выходу которого подключен блок отстройки от высших гармоник и блок отстройки ОТ броска намагничивающего тока, выходы которых через элемент И подключены к выходному блоку, первый элемент задержки и элемент НЕ, дополнительно введены последовательно соединенные элемент И-НЕ и второй элемент задержки, выход последнего подключен к третьему входу элеме 1Та И, причем первый вход элемента И-НЕ через первый элемент задержки подключен к выходу блока отстройки, от высших гармоник, второй вход указанного элемента элемент НЕ подключен к выходу блока отстройки от намагничи1 вающего тока. На фиг, 1 приведена функциональная схема устрЬйства; на фиг, 2 и 3 диаграммы работы. Устройство содержит транспортер 1, блок 2 отстройки от высши.х гармоник, блок 3 отстройки от броска намаг ничивающего тока, имекедего паузу каждый период, элементы задержки 4 и 5, элемент НЕ б, элемент И-НЕ 7, элемент И 8, выходной блок 9, В нормальном эксплуатационном режиме ток на входе трансреактора 1 отсутствует, напряжение на его выходе равно нулю, потенциалы на выходах блоков 2 и 3.имеют низкий уровень, потенциал на выходе элемента И 8 также имеет низкий уровень, вы- . ходной блок 9 не срабатывает. При этом потенциал на выходе первого элемента задержки 4 имеет низкий уро вень, а потенциалы на выходах элементов НЕ б, И-НЕ 7 и второго элемента задержки 5 имеют высокий уровень. При коротком замыкании в защищаемой зоне ток на входе реле имеет форму синусоиды в общем случае с апериодической слагакадей, сигнал на выходе трансреактора имеет форму синусоидаа (фиг, 2 ), и если ток превышает уставку реле, срабатывают блоки 2 и 3, При этом вьщержка времени первого элемента задержки 4 выбрана так, что при любой, разновременности в срабатывании блоков 2 и 3 вначале исчезает потенциал высокого уровня на выходе элемента НЕ 6, а затем появляется потенциал высокого уровня на выходе первого элемента задержки 4, в результате чего потенциалы на выходах элемента И-Н 7 и второго элемента задержки 5 остаются постоянно высокими. Так как потенхщалы на всех входах элемента И 8 становятся высокими, на его выходе также появляется высокий потенциал, и выходной блок 9 реле срабатывает. При броске намагничивающего тока с паузой в каждый период тока (однополярном или двуполярном ) не срабаты вает блок 3, на его входе постоянно существует низкий потенциал,который запрещает действие элемента И 8,потенциал на выходе последнего имеет низкий уровеньJ, в результате чего выходной блок 9 не срабатывает. При броске намагничивающего тока (фиг. 3 ), трансформированном вследст вие насыщения измерительных трансформаторов тока в процессе поглощения ими апериодической слагающей бро ка намагничивающего тока, в течение первых периодов переходного режима пауза в токе сохраняется достаточной для того, 4Tofer блок 3 не сработал, вследствие этого срабатывание блока 3 происходит позже, чем появляется высокий потенциал на выходе первого элемента задержки 4, прэтому в промежутке времени между этими моментами на выходе элемента И-НЕ 7 существует сигнал низкого потенциала.восстановление высокого потенциала на выходе второго элемента задержки 5 происходит через время At, достаточное для затухания тока нулевой последовательности после довключения третьей фазы выключателя, и до этого момента низкий потенциал на выходе второго элемента залзржки 5 препятст вует появлению высокого потенциала на выходе элемента И 8, и выходной блок 9 не срабатывает. При воз никновении короткого з.амыкания в сети после вкл1бчения линии всеми тремя фазг1ми реле срабатывает по истечении времени At2.. Таким образом, предлагаемое реле отстроено 0 всех видов броска нама ничиваюцего.тока .в тОм числе, и от трансформированного броска намагничивающего тока и срабатывает без задержки после довключении третьей .фазы выключателя. Прй использовании данного реле то ка нулевой последовательности для защиты линий электропередачи и трансформаторов отпадает необходимость qTстройки уставки защиты по току от трансформированного броска тока намагничивания сило.вых трансформаторов при их включении на холостой ход, так как трансформированному броску тока намагничивания всегда предшествует режим апериодического броска, от которого предлагаемое реле надежно отстроено, появлениеже признаков апериодического броска фиксируется в схеме и конструкции реле и блокирует действие его на заданное время. При этом ьремя блокировки невелико (мевее 0,1 с), о/но должно лишь превышать разновременность включения фаз выключателя, которым трансформатор может быть, включен на холостой ход, -И поэтому, если в процессе включения или после включения выключателя произойдет короткое замыкание, реле дает импульс на отключение выключателя практически сразу ж после включения всех фаз выключателя. Такое свойство реле позволяет пошлсить чувствительность за1читы нулевой последовательности; в одном из расчетных случаев установку по току можно уменьшить с 0, до О,1ЭцоАЛ где цом номинальный ток защищаемого трансформатора или трайЪформатора на отпайке зшцищаемой линии, т.е. отстраивать згициту практически от небаланса фильтра тока нулевой последовательности .

Вж.1

Вых. 2 вь/жЗ

выя б

ВыхЛ

Выя. 5

$ых.8 бых.9

Фия 2

РЕЛЕ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, содержащее трансреактор, к выходу которого подключены блок g-,b.t.4aslw«t, I v .||1 -ЙЭТсШ.. |. I si.-AS С Ый.5Ш;1Щ4 Sasssissatiiibw отстройки от высших гармоник и блок отстройки от броска намагничивакаде - го тока, выходы которых через элемент И подключены к выходному блоку, первый элемент задержки и элемент НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения степени отстройки от трансформированного броска намагничивающего тока, дополнительно введены последовательно соединенные элемент И-НЕ и второй элемент задержки, .выход последнего подключен к третьему входу элемента И, причем первый вход элемента И-НЕ через первый элемент задержки подключен к выходу блока отстройки от высших гармо-р ник, второй вход указанного элемен ® та через элемент НЕ подключен к выхоЧ ду блока отстройки от намагничиваю- л/f щего тока. F со ел Од сл