Устройство для защиты трехфазной электрической сети от аварийных режимов Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 H02H5/10 

оэ со оэ

ГС

о ю

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты от коротких замыканий и неполнофазных режимов работы трехфаз- ной электрической сети, питающей двигательную нагрузку, например сети, питающей насосные станции, погружные насосы артезианских скважин и т.п.

Цель изобретения - повышение на- дежности и чувствительности работы защиты сети от неполнофазных режимов работь при изменении в широком диапазоне тока нагрузки сети.

Наличие в схеме включенного между диодом и одноименным концом исполнительного реле прямой последовательности, чувствительного к равновесию напряжений, обеспечивает охват уставкой защиты широкого диапазона изменения тока нагрузки сети, так как при такой схеме на входных зажимах двух параллельно включенных реле выделяются вапряжения, пропорциональные токам прямой и обратной последовательное- те й. На зажимах исполнительного реле фильтра тока обратной последовательности: U K7-ij. На зажимах исполнительного реле фильтра тока прямой последовательности: , Если пренебречь чувствительностью дополнительно включаемого реле, чувствительного к равновесию напряжений, то уравнение его,срабатывания запишется как |Uj |-IUil 0 или. ;lK -ij|-|k, i, . .Поделив обе части уравнения на

получим I тгде

,К

М| заKi

Ki к,данная уставка срабатывания защиты сети от неполнофазного режима рабо™ ты, независящая от изменения тока нагрузки сети в широком диапазоне. Таким образом, дополнительно включенное реле реагирует на отношение тока обратной последовательности к току прямой последовательности.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит промежуточные трансформаторы 1 и 2 тока, к кото- рым подключен фильтр 3 токов прямой и обратной последовательностей. На выходе фильтра 3 к зажимам 4 и 5, выдающим составляющую тока прямой последовательности, подключен выпрями- тельный мост 6, а к зажимам 7.и 8, вьщающим составляющую тока обратной последовательности через разделительный трансформатор 9, подключен выпрямительный мост 10. К выходу выпрямительного моста 6 подключено реле 11, реагирующее на симметричные короткие замыкания в сети, а к выходу выпрямительного моста Ю - реле 12, реагирующее на несиммет1)ичные короткие замыкания в сети. Между одноименными полюсами реле 11 и 12 через диод 13 включено реле 14, чувствительное к равновесию напряжений. Реле 11, 12 и 14 имеют следующие назначения:

-исполнительное реле 11 срабатывает при симметричных коротких замыканиях в заи щаемой сети с независимой выдержкой времени;

-исполнительное реле 12 срабатывает при несимметричных коротких замыканиях в защищаемой сети с независимой выдержкой времени;

-исполнительное реле 14 срабатывает при возникновении неполн офазных режимов работы защищаемой сети с независимой выдержкой времени.

Диод 13 защищает реле 14 от длительного протекания тока в нормальном режиме работы.

Напряжение, поступающее к входным зажимам реле 11 от тока прямой последовательности, равно Ui Ki i,, где К, - комплексный коэффициент пропорциональности фильтра тока прямой последовательности; I, - ток прямой последовательности защищаемой сети. Напряжение, поступающее к входным зажимам реле 12 от фильтра тока обратной последовательности, равно:

,

где К - комплексный коэффициент пропорциональности фильтра тока обратной последовательности; 1/( - ток обратной последрв ательности защищаемой сети. Устройство работает следующим образом.

При возникновении симметрично коротких замыканий в защищаемой сети значительно увеличивается напряжение К,- i, что приводит к срабатыванию исполнительного реле 11 канала тока прямой последовательности (элементы 1j2,3,6). При возникновении несимметричных коротких замыканий в защищаемой сети значительно увеличивается напряжение , что приводит к срабатыванию исполнительных реле 12 и 14 от канала тока обратной последовательности (элементы 1,,2,3,9,10). Выдержка времени срабатывания защиты от реле 14 выбирается больше, чем от реле 12, что позволяет резервировать срабатывание защиты от реле 12 при удаленных несимметричных коротких замыканиях ,

При возникновении в сети неполно- фазного режима работы на входных зажимах реле 12 и 11 появляются соот- ветственно напряжения, пропорциональные токам обратных последовательностей U,KI li и й.Кг 1г«

Если пренебречь чувствительностью исполнительного реле 14, то уравнени его срабатывания можно записать как:

tUi l-ltJ, 0 или lK,-i-jt-lKi-tj 0 поделим обе части этого уравнения на 1 и получим

,

ii к/

где

М 1

к.

K.Q

ИЛИ

- заданная уставка срабатывания защиты сети от не- полнофазного режима рабог ты, не зависящая от изменения тока нагрузки сети в широком диапазоне. Таким образом, устройство для защиты трехфазной электрической сети, питающей двигательную нагрузку, обеспечивает ее защиту от симметричных и несимметричных коротких замыканий, защиту от неполнофазных режимов работы сети, вызываемых обрывами проводов, перегоранием предохранителей, невключением ножей линейных разъединителей или контактов масляного выключателя и приводящих к выходу из строя электродвигателей, нарушению технологического процесса.

°

5

0

5

0

Дополнительное введение исполнительного реле в предлагаемое устройство позволяет выбрать уставку срабатывания защиты от неполнофазных режимов работы, независящую от тока нагрузки, и отказаться от уставки защит от неполнофазных режимов работы на каждом отдельном электродвигателе, установив всего лишь одно устройство в начале сети, питающей двигательную нагрузку.

Формула изобретения

Устрюйство для защиты трехфазной электрической сети от аварийных режимов, содержащее промежуточные трансформаторы, вторичные обмотки которых имеют клеммы для подключения соответственно к фильтрам тока прямой н обратной последовательности, выводы фильтра прямой последовательности непосредственно, а выводы фильтра об ратной последовательности через разделительный трансформатор подключены к входам соответственно первого и второго выпрямительных мостов, выходы обоих мостов подключены к двум параллельно включенньм исполнительным реле соответственно прямой и обратной последовательности, одноименные концы которых разделены диодом, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности и чувствительности при неполнофазных режимах, в него дополнительно введено исполнительное реле напряжения, включенное между ( диодом и одноименньм концом исполнительного реле прямой последовательности.

з

31

«-Qn

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технике релейной защиты от коротких замыканий и неполнофазных режимов работы трехфазной электрической сети. Целью изобретения является повьшение надежности и чувствительности. Цель достигается введением Б устройство реле напряжения 14. Это позволяет выбрать уставку срабатывания защиты от неполнофазных режимов работы, не зависящую от тока нагрузки. 1 ил.