В технике релейной защиты известны устройства для суммирования трехфазных токов или магнитных ототоков.
К входным зажимам этих суммирующих устройств подводятся обычно тоин двух или трех фаз, а к выходным подключается реле или односистемная защита, реагирующая при всех видах повреждений не на отдельные фазные токи, а на результирующий ток, находящийся в заданном соотнощении с токами на входе устройства.
Устройства для суммирования позволяют осуществить односистемную защиту при всех видах повреждений, включая и трехфазные, однако, при этом почти всегда необходимо иметь повыщеННую чувствительность защиты при двухфазных и однофазных повреждениях.
В основу предлагаемого устройства для суммирования токов трехфазной цепи положена схема фильтра, состоящего из двух сопротивлений
Zi и Z2 с соотношением величин
7-7 - e ,
где f - угол полного сопротивления, равный 60°.
При углеср 60° на выходе устройства, лредставляющего собой фильтр, может быть получена только сумма составляющих токов положительной
или отрицательной последовательности.
Для получения на выходе подобного устройства суммы составляющих токав Положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комбинаций предлагается принять угол и полного сопротивления равным от ±65 до ±120°, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству приборов.
Предлагаемое устройство отличается значительной простотой по сравнению с известными устройствами для суммирования токов трехфазной цепи. Искусственно созданные фазовые сдвиги между падениями напряжений в сопротивлениях позволяют получить на выходе устройства при несимметричных повреждениях в заданное чи-апо раз больший ток, чем при симметричных, что облегчает отстройку защиты от токов нагрузки.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-5 представлены примеры выполнения устройства с активно-индуктивными или активноемкостными сопротивлениями.
Предлагаемое устройство для суммирования 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 поляого сопротивления 9 в пределах от ±65 до ±120° можно менять отношение чувствительности аппаратов, приключенных к устройству, при несимметричных и симметричных режимах в 2-10 и более раз. С зажимоВ т-п снимается напряжение
u,,,. (1)
На фиг. 2 показано устройство для суммирования токов, в котором
в качестве сопротивления Z принято индуктивное сопротивление х, включенное на ток фазы / а в качестве
сопротивления Z- - активное сопротивление R, включенное на ток /в , причем х oiL -R.
Напряжение f/ „„ на выходе устройства равно:
../лг, ,Z,) . Выражая полные токи через их симметричные составляюодие, получаем:
/ /-п f50/ 99/ гпп-W -IA Т .
-М,41/оеЯ5).(3)
При отсутствии тока нулевой последовательности (машины, атапараты и сети с малым током за1мыкания на землю) выражение принимает вид:
L(0,52/,йЛб. J ,). /(4)
Принимая ток на входе устройства равным 1, получаем на выходе напряжение, пропорциональное этому
току. В таблице приведены коэффициенты пропорциональности и относительные коэффициенты чувствительности для различных режимов.
Относительный коэффициент чувствительности показывает во сколько раз напряжение 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, состоящее из индуктивного и активного сопротивлений, позволяет повысить чувствительность приключаемых к нему аппаратов при двухфазных режимах примерно в два раза.
На фиг. 3 показано устройство, в котором в качестве сопротивления
Z| принято сопротивление взаимной индуктивности трансреактора
х ,„ шМ У, включенного на ток 7,
а в качестве сопротивления Z - активное сопротивление R, включенное
на ток /д (Л/f - коэффициент вз а и моиндукти в ности).
Напряжение 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 является возможность последовательного включения с устройством других аппаратов.
На фиг. 4 показано устройство, в котором в -качестве сопротивления
Zr принято емкостное сопротивление.
Напряжение /„„ на выходе устройства равно:
f/,V.(о,52/;/- ч 1,924, +
+ l,)-/,(5)
а при
6,„„ИО,52./;.,
-Ы,924/- -105).(6)
Преимуществом устройства является 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 дросселя более тонким проводов или включения активного сопротивления) позволяет повысить относительную величину составляющей напряжения отрицательной последовательности в напряжения .
Эти устройства могут быть также применены для защиты в сетях с больщим током замыкания на землю.
При этом целесообразно либо исключить из фазных токов составляющую нулевой последовательности и пользоваться углом 90°, усиливающим составляющие отрицательной последовательности, либо усилить токи 3/0 в к раз с тем, чтобы при замыканиях на землю чувствительность повынлалась за счет токов нулевой последовательности. На (})иг. о в качестве примера приведено устройство для суммирования с усилением в к раз токов 3/0.
Преимуществами предлагаемого устройства являются: простота изготовления и настройки, малогабаритность, линейность характеристики, высокая чувствительность приключенных к устройству реле при несимметричных повреждениях и действие при трехфазных коротких замыканиях, высокий к. п. д.
Устройство может быть примепено
в максимальных токовых защитах при перегрузках, обрывах фазы и коротких замыканиях (генераторов, блоков генератор-трансформаторов, трансформаторов, линий электропередачи, двигателей и др. маппт) в продольных дифференциальных защитах линий с циркулирующими токами и на балапс напряжения, в высокочастотных защитах линий (дифферепциально-фазных), в балансных токовых защитах линий, в дифференциальных защитах генераторов, трансформаторов и двигателей.
Предмет изобретения
Устройство для суммирования токов трехфазной цепи, состоящее из включенных в цепь через трансформаторы тока трансреакторов или непосредственно двух сопротивлений
Zi и Zz с соотнощением величин
Zi , отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности получения на выходе суммы составляющих токов положительной, отрипательной и нулевой пос.:1едовательностей или их комбинаций, yro.i cpj равный разности углов полных сопротивлений, принят 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/
