Устройство дифференциальной токовой фазной защиты шин Советский патент 1989 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам релейной защиты электрических станций и подстанций энергосистем.

Цель изобретения - повьпнение надежности, действия защиты путем улучшения селективности фазового органа.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дифференциальной токовой фазной защиты шин j на фиг. 2 - графики изменения вторичных токов от трансформаторов тока присоединения защищаемой системы шин.

Устройство защиты содержит высоковольтные выключатели 1, измерительные трансформаторы 2 тока (ТТ), трансреакторы с первичной обмоткой 3 и вторичной обмоткой 4, в которую включены выпрямительные диоды 5, токовый орган 6, включенный на выхо-

де дифференциального контура на циркуляцию токов, фазный орган 7 на выходе фазного контура и реагирующую на заданную длительность пауз между положительными (или отрицательными) полуволнами тока (напряжения) короткого замыкания (КЗ) в присоединениях системы шин схему 8, реализуюигую логическую операцию п с усилительной схемой и выходным реле, воздействующим на отключение выключателей присоединений.

Устройство работает следующим образом.

; При внутреннем КЗ на шинах в зоне действия защиты в точке К, в дифференциальном контуре на циркуляцию токов появляется геометрическая сумма вторичных токов от ТТ 2 и токовый орган 6 при этом срабатывает. В дан4

иэ сд

оо со со

ном режиме на выходе фазного контура .после однополупериодного выпрямления появляются импульсы тока (напряжения от токов I,, (, и тока небаланса iin(o которые находятся, примерно, в фазе между собой (.фиг.. 26). Между рассматриваемыми положительными импульсами в этом случае возникают паузы длительностью tj,, величина ко- торых больше уставки срабатывания фазного органа 7 реагирующего на длительность Дауз между импульсами в фазном контуре. На вход схемы совпадения И от токового органа 6 и фазного органа 7 поступают разрешающие сигналы, после чего на выходе органа 8 появляется сигнал на отключение выключателей 1 присоединений защищаемой системы шин.

При внешнем КЗ в точке Kj на одном из присоединений токи I,, l|, находятся в противофазе, принципиально фазный орган 7 из-за небольших па уз между импульсами вьтрямительного I тока (напряжения),в фазном контуре не срабатывает. Поэтому даже при сра Iбатывании токового органа б от токов небаланса в дифференциальном контуре |ложного отключения выключателей 1 ;не происходит, так как в этом случае отсутствует сигнал от органа 7 на втором входе схемы 8 совпадедяия,

I При КЗ (в точке К) вторичный ток ТТ поврежденного присоединения iсильно искажается (фиг, 2а), При :этом величина пауз t на уровне пере ;ключения IC.OP.O фазного органа 7 ;может превышать допустимую величину

ItM, т.е, t tu, и орган 7 ложно срабатывает,

Для обеспечения правильной работы защиты в устройство введен дополнительный трансреактор тока, включен- ный в дифференциальный контур на цир- кулядаю токов, во вторичной обмотке которого, включенной в фазный контур выделяются вьшрямительные импульсы тока (напряжения), пропорциональные току i)) намагничивания ТТ 2 поврежденного присоединения с КЗ в точке Kj,,

Можно записать, что ,

тогда (о1 где - неискаженный вторичный ток от измерительных ТТ поврежденного присоединения, i - искаженный вторичный ток от этих же ТТ поврежденного присое5 0

5 0

5

0

5

5

динения при их насьш ении, „(о) ток намагничивания ТТ,

При допущении, что i/ji- .,, i-zfn-ii выходе дифференциального контура на циркуляцию токов, токи (о и ,(o) (фиг, 26) дополнят в фазных контурах защиты искаженные токи i и ij При этом пауза t „ сокращается до нормальной величины t (фиг, 2а), В этом случае защита ложно не срабатывает, так как t n to. При внутренних КЗ (точка Кр в зоне действия защиты при reJC же условиях форма токов на выходе фазного контура имеет вид, приведенный на фиг, 2б, Здесь также искаженный ток 11,„ дополняет П , (

ся током намагничивания i-jfjCo), величина паузы t сокращается до нормальной величины t как при синусоидальных, неискаженных импульсах тока в фазном контуре защиты шин, В этом случае защита шин надежно ера- батывает, так как выполняются необ- ходимь е условия п -Ч где I с(б) ток срабатывания орга- на 6, 1а - дифференциальный ток на выходе контура.

Преимуществом предлагаемого технического решения является повьш1е- ние надежности работы дифференциальной токовой фазной запщты шин за счет улучшения селективности ее работы при сильно искаженных импульсах тока (напряжения) в фазном контуре из-за глубокого насьш1ения ТТ поврежденного присоединения при внешних КЗ.

Формула изобретения

Устройство дифференциальной токовой фазной защиты шин, содержащее предназначенные для установки в каждой фазе каждого присоединения тран- , сформаторы тока, последовательно с которыми включены первичные обмотки трансреакторов, указанные цепи одноименных фаз всех присоединений соединены параллельно, первый общий вывод объединенньпс вторичных обмоток трансформаторов, тока подключен к.первому входу токового органа, вторичны, обмотки трансреакторов одноименных фаз через диоды соединены между собой параллельно и их общие выводы подключены к входам фазного органа, выходы фаз.ного и токового органов соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход

которого является выходом устройства, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности действия защиты путем, улучшения фазного органа, дополнительно включены диоды и трансреактор, первичная обмотка

которого включена между общим выводом первичных обмоток трансреакторов и вторым входом токового органа, а вторичные обмотки последовательно с диодами включены параллельно входам фазного органа.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности, к устройствам релейной защиты. Цель изобретения - повышение надежности действия защиты путем улучшения селективности фазного органа. Поставленная цель достигается тем, что фазный контур дополнительно включена через выпрямительный диод вторичная обмотка трансреактора, первичная обмотка которого включена в дифференциальный контур устройства. Т.о. на вход фазного органа при внешних повреждениях подается ток небаланса дифференциального контура, что, в свою очередь, приводит к несрабатыванию фазного органа при насыщении одного из измерительных трансформаторов тока. 2 ил.

ЭСЭСЭ

фиг. J

iZn(0