Устройство для защиты шунтирующих реакторов от короткого замыкания Советский патент 1984 года по МПК H02H7/22 H02H3/38 

Л

-51 Изобретение отлосится к электротехнике, в частности к релейной защи те, и может быть использовано для .защиты шунтирующих реакторов сетей высокого напряжения, для которых воз можен неполнофазный режим. Шунтирующие ракторы сетей высокого напряжения изготавливаются в одно фазном исполнении и эксплуатируются группами по три реактора, соединенных в звезду. При повреждении реакто ра одной фазы производится его отклю чение и в работе могут остаться две фазы из трех. Такой режим может сохраняться длительное время. Известна защита шунтирующих реакторов, содержащая реле максимального тока, включенные в цепь тока фаз реакторов 11 3. . Недостатком такой защиты является ее Е1изкая чувствительность. Это объясняется тем, что в нормальном режиме реле тока обтекаются током, равным номинальному, т.е. их уставка должна превышать ток номинального режима на величину коэффициента запаса. При этом витковые замыкания обмоток реакторов сопровождаются протеканием опасного по величине тока в месте повреждения, но малого на вводах реактора. В этих условиях защита нечувствительна к повреждениям. Известно также устройство для защиты, содержащее блок сравнения, включенный на выход сумматора сигналов, один вход которого через схему поворота вектора напряжения (трансреактор) соединен с датчиком утроенного тока Нулевой последовательности а второй вход - с выходом датчика утроенного напряжения нулевой последовательности (сумматором фазных напряжений) . При внешних повреждениях к сумматору сигналов подводятся равные по действующему значению синусоидальные напряжения, пропорциональные току и напряжению нулевой последовательности, имеющие взаимный сдвиг 180°( на ЭО сдвинуты ток и напряжение и на 9СГ сдвинуто трансреактором напряжение, пропорциональное току). В этих условиях на выходе сумматора в нагрузочном режиме поддерживается напряжение близкое к нулю. При повреждении в защищаемом оборудовании взаимный сдвиг векторов то ка и напряжения противоположен ранее рассмотренному, в результате че132го на выходе сумматора появляется сигнал большого уровня и защита срабатывает 123. Недостатком защиты является недопустимость ее использования в неполиофазном режиме, когда одна фаза защищаемого оборудования (например, реактора) выведена из работы. При этом ток нулевой последовательности становится равным по величине и противоположным по фазе току выведенной из работы фазы, а напряжение нулевой последовательности остается близким или равным нулю, так как измерительные трансформаторы напряжения, обеспечивающие работу других устройств подстанции, остаются в работе. В результате на выходе сумматора появляется напряжение, намного превышающее порог срабатывания, и защита должна выводиться из работы. Цель изобретения - расширение области использования устройства путем применения для защиты шунтирующих реакторов в неполнофазном режиме. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты шунтирующих реакторов от короткого замыкания, содержащее датчики фазных напряжений и первый сумматор, выход Которого через пороговый орган подключен к исполнительному органу, первый вход через первый фазовращатель подключен к выходу второго сумматора, а второй вход через второй фазовращатель - к выходу датчика тока нулевой последовательнрсти, введены три коммутационных элемента, каждый из которых включен соответственно между выходом датчика фазного напряжения и соответствующим входом второго сумматора. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Коммутационные элементы 1-3 включены между датчиками фазных напряжений и первьм сумматором А, выход которого, а также выход датчика 5 тока нулевой последовательности через первый 6 и второй 7 фазовращатели подключены к входам второго сумматора 8. Выход второго сумматора 8 через пороговый орган 9 подключен к исполнительному органу. Положение коммутационных элементов повторяет положение выключателя. В частности, они могут быть выполнены в виде блок-контактов выключателя. Устройство работает следующим образом.

В нормальном симметричном режиме работы сети, когда ток нулевой последовательности отсутствует, сигналы на выходе сумматора 4 и датчика 5 равны нулю и устройство находится в исходном состоянии.

При вьшоде из работы реактора одной фазы,в нулевом проводе схемы соединений измерительных трансформа торов тока появляется утроенный ток нулевой последовательности, равный сумме токов оставшихся в работе реакторов. Этот ток в несколько раз превышает ток срабатывания защиты. Для того, чтобы защита не сработала и не отключила оставшиеся в работе реакторы, с помощью коммутационных элементов 1-3 от сумматора 4 отключается напряжение фазы, к которой был подключен выведенный из работы реактор. На вьпсоде сумматора 4 появляется напряжение, по абсолютному значению пропорциональное току выведенного из работы реактора, равному

по величину сумме токов остающихся в работе реакторов. Указанное напряжение сдвинуто относительно тока на угол близкий к 90

С помощью фазовращателей 6 и 7 равные по абсолютной величине сигналы выхода сумматора 4 и выхода датчика 5 смещаются таким образом, чтобы на выходе сумматора 8 получился сигнал, равный или близкий нулю. Этим обеспечивается несрабатывание защиты в неполнофазном режиме работы группы реакторов. Если в таком режиме возникает повреждение оставшихся в работе реакторов, то в результате разбаланса сигналов на входе сумматора 8 происходит срабатьшание порогового органа 9 и исполнительного органа. Использование предлагаемого устройства позволяет расширить применения защиты - сохранить ее функционирование в неполнофазном режиме, что в конечном итоге повышает надежность электроснабжения потребителя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, содержащее датчики фазных напряжений и первый сумматор, выход которого через пороговый орган подключен к исполнительному органу, первый вход через первый фазовращатель - к выходу второго сумматора, a второй вход через второй фазовращатель - к выходу датчика тока нулевой последовательности, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования устройства путем применения для защиты щунтирующих реакторов в неполнофазном режиме, в него введены три коммутационных элемента, каждый из которых включен соответствен(Л но между выходом датчика фазного напряжения и соответствующим входом второго сумматора.