Реле сопротивления Советский патент 1962 года по МПК H01H83/18 

Для дистанционной защиты трехфазных электрических сетей известно применение реле сопротивления, содержащих фильтры напряжения положительной и отрицательной последовательности, на вход которых подается напряжение от трансреакторов с токовыми обмотка.ми, включенными на фазные токи, a к выходу которых подключается реле напряжения.

Особенностью предлагаемого реле является применение в нем в качестве исполнительного реле напряжения однокатушечного реле с противодействующей пружиной типа ЭН-500, включенного на фильтр обратной последовате пьности. Этим обеспечивается возможность упрощения схемы реле и уменьшения его габаритов, так как отпада необходимость применения фильтра положительной последовательности.

Условие, обеспечивающее возможность работы предлагаемого реле сопротивления, заключается в том, что электромагнитный момент в реле напряжения, включенном на фильтр обратной последовательности, создается напряжением обратной последовательности и напряжением, пропорциональным току отрицательной последовательности, a противодействующий момент, создаваемый пружиной, пропорционален половине фазовой э. д. с. системы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого реле сопротивления, обеспечивающая максимальную чувствительность, когда ток обратной последовательности /2 в защищаемой линии отстает от напряжения обратной последовательности Uz в месте установки реле на угол 60°. Для получения максимальной чувствительности в случае, когда ток обратной последовательности /2 в защищаемой линии отстает от напряжения обратной последовательности f/2 в месте установки реле на угол 90°, необходимо изменить параметры первичных обмоток W и W трансреакторов IT и 2Т и схему присоединения этих обмоток к токовым цепям.

№ 143870-2На вход фильтра напряжения обратной последовательности Ф подаются напряжения Ua, Ub и Vc от трансформатора напряжения и напряжения от вторичных обмоток трансреакторов IT и 2Т, первичные обмотки W( и Wz которых питаются токами /о, /ь и /с от трансформаторов тока. Надряжение Up на выходе фильтра Ф пропорционально величине

где Zy - постоянный коэффициент, зависящий от положения отводов па трансреакторах /Г и 27 и численно равный уставке реле по сопротивлению.

К выходу фильтра Фг подключено электромагнитное однокатушечное реле Я с противодействующей пружиной, например, реле напряжения ЭН-500.

Параметры фильтра Фу, и электромагнитного реле Я должны быть подобраны таким образом, чтобы при отсутствии токов в первичных обмотках W и 2 трансреакторов IT и 2Т реле Я срабатывало при

где ичф-фазовое напряжение обратной последовательности, подаваемое со стороны зажимов цепей напряжения Va, Ub, Uc, и Еф - вторичная фазовая э. д. с. энергосистемы.

Согласно выщеизложенному, выражение момента предлагаемого реле будетм (u,-i,z, (o,-i,zy) ... (1)

где МПР - момент противодействующей пружины реле Я.

Как известно, угол максимальной чувствительности реле берется близким или равным углу сопротивления защищаемой линии. При равенстве этих углов и при направлении тока короткого замыкания от шии в защищаемую линию векторы /2 и - /22„ совпадают по фазеПоэтому в выражении (1) комплексные величины можно заменить их абсолютными величинами и получить:

Мр ((72-r/2Z,)2- (У...(9,

Как известно, напряжение обратной последовательности в месте короткого замыкания имеет наибольщее значение при двухфазном коротком замыкании и численно равно:

С)

где Zi и 22S- сопротивления, соответственно, прямой и обратной последовательности системы в месте короткого замыкания.

При расчете токов короткого замыкания для выбора уставок устройств релейной защиты принимается:

и Еф const.

(U,-hZy),

и --

2

1 IZ

Такое предложение близко к действительности и поэтому считается допустимым.

С учетом указанного, выражение (3) принимает вид;

-const, ...(4 :

откуда

Мр (7-2+ /22„) ,,.„„,,...(О)

Согласно выражению (5) реле действует при

(U,+ U 2,) (/,,,„,,)

И бездействует при

(t/2+/22,) ((;,.,„,,).

Нетрудно убедиться, что реле обеспечивает правильное действие, когда напряжение обратной последовательности в месте короткого замыкания равно U j, т. е. при двухфазном коротком замыкании- При остальных видах несимметричных коротких замыканий реле удлиняет зону действия, т. е. загрубляется, поскольку в этих случаях величины составляющих обратной последовательности меньше, чем при двухфазном коротком замыкании. При трехфазном замыкании реле бездействует.

При направлении тока короткого замыкания от защищаемой линии к шинам выражение (5) принимает вид:

/И (f/2-/.22«)-f/2,,,,,,...(6)

Анализ выражения (6) показывает, что реле обладает направленностью, если

где Z - сопротивление прямой последовательности до места установки реле со стороны защищаемой линии. Поскольку условие 2,, ; 2z в подавляющем большинстве случаев удовлетворяется, предлагаемое реле следует считать практически направленнымНаряду с указанными выще преимуществами предлагаемого реле сопротивления по сравнению с известным (типа КРС-121), оно обладает также и недостатком, заключающемся в невысокой точности измерения, поскольку при двухфазном коротком замыкании напряжение обратной последовательности в месте замыкания не строго постоянно. Указанный недостаток ограничивает область применения предлагаемого реле по сравнению с реле КРС-121.

При выборе уставок предлагаемого реле необходимо только применять несколько больщие запасы, например, уставку первой зоны следует брать порядка 60% защищаемой линии, а не 80%, как это делается при применении реле КРС-121.

Предмет изобретения

Реле сопротивления, состоящее из двух трансреакторов, фильтра отрицательной последовательности и электромагнитного реле, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и уменьшения габаритов, применено однокатушечное реле с противодействующей пружиной типа ЭН-500, включенное на фильтр обратной последовательности так, что электромагнитный момент в этом реле создается напряжением обратной последовательности и напряжением, пропорциональным току отрицательной последовательности, а противодействующий момент, соз.даваемый пружиной, пропорционален половине фазовой э. д. с. системы.

3-№ 143870

2„ 22,

Uc 0

5

/7

И/;1 2

Л Л АД

TRV

/V

V

длдлдлL

27

I и/;

L.