Реле для блокирования дифференциальной защиты Советский патент 1936 года по МПК H01H53/12 H01H83/14 

Принципиальная схема применения блокирующего реле диференциальной защиты электрических установок не является новой и в применении к защите трансформаторов описана в статье „Sperrelais в журнале „Siemenszeitschrift № 12 за 1932 г.

В качестве блокировочного реле фирмой Сименс-Шуккерт применено электромагнитное реле направления тока с особой характеристикой. В упомянутой статье указано, что, учитывая специфичность характеристики блокировочного реле, не представляется возможным применять для этой цели конструкцию индукционного реле, так как последнее имеет гиперболическую характеристику.

Предметом предлагаемого изобретения является конструкция индукционного реле, имеющего специальную характеристику блокирующего реле диференциальной защиты. Предлагаемое реле представляет собой обычную индукционную систему Феррариса, состоящую из верхнего и нижнего электромагнитов, между которыми расположен диск. Сущность предлагаемого реле заключается в особом сочетании обмоток как по

числу создаваемых ими ампервитков так и по схеме их соединения.

На чертеже фиг. 1 изображает

схематически принципиальную конструкцию предлагаемого реле и

схему соединений обмоток; фиг. 2-

; схему включения обмоток реле в цепь

диференциальной защиты; фиг. 3 -

характеристику реле.

Реле состоит из двух электромагнитов, расположенных по разным стоi ронам вращающегося диска.

Обмотки 1 и 2 верхнего электромагнита соединены так, что потоки, создаваемые ими, направлены навстречу друг другу; точно так же соединены и обмотки 3 и 4 нижнего электромагнита.

Для создания необходимого для работы реле сдвига между потоками верхнего и нижнего электромагнитов на последнем помещается короткозамкнутая катущка 5 либо коI роткозамкнутый виток на его выступе либо применено какое-либо другое из известных для этой цели приспособлений, например, щунтирующее обмотку активное сопроj тивление и т. п.

В цепь диференциальной защиты двухобмоточного трансфор.матора

предлагаемое реле включается согласно схеме по фиг. 2.

Благодаря такому соединению и специальному подбору числа витков реле действует в сторону размыкания нормально замкнутых контактов, соединенных последовательно с контактами диференциального мгновенного реле РД, в том случае, когда |рямые, параллельные осям координат и отсекающие на них, соответствующие величины токов /в и /н, пересекаются з точке, лежащей на кривой характеристики (фиг. 3) или же на находящейся внутри ее (т. е. на заштрихованной) части, Это соответствует режиму сквозного короткого замыкания, в котором, следовательно, диференциальная защита не будет действовать. Если же точка пересечения будет лежать вне кривой (режим внутреннего повреждения при одностороннем питании), или если аварийный ток /в или /н изменит свое направление (внутреннее повреждение при двустороннем питании), контакты блокирующего реле остаются замкнутыми и диференциальная защита производит выключение.

Такое действие реле можно объяснить следующим образом. Момент, создаваемый в реле, определяется особо взаимосвязью амперритков обмоток реле и равен

/И k (/в Л - /н -/V,) (/и N; - /в N,),

где k - коэфициент пропорциональности, /в - вторичный ток трансформатора тока на стороне высокого напряжения, /н - то же на стороне низкого напряжения, N,, N, и Л - числа витков обмоток 1, 2, 3 и 4 соответственно.

Благодаря этому хара ;теристика реле принимает форму, указанную на фиг. 2.

TaisreHC угла наклона характеристики, как показали расчеты, приближенно равен отношению витков NZN,

Ж ™-л7В частном случае, в выполненной автором на заводе конструкции, принятой производством, Л/1 :/V-; 18 и /V, Л/л 6.

При аварии в защищаемой зоне н питании с одной стороны токи /в и УН направлены в одну сторону, причем ток /в - увеличенный ток аварии, ток /н не превыщает тока нагрузки, если питаниг происходит со стороны высокого напрял ения и, наоборот, если питание происходит со стороны низкого напряжения. Точка пересечения прямых, параллельных осям координат, определяющих соответствующие значения этих токов, лежит в незаштрихованной части характеристики („вне ее),- контакты реле остаются замкнутыми,

I к диференциальная защита произзо1 дит выключение.

При аварии в защищаемой зоне и i двустороннем питании токи /в и /н направлены в противоположные стороны, что соответствует полол енню i точки пересечения прямых, определяющих их значения, в левом верх: нем или правом нижнем квадранте ; координатной системы, - реле не размыкает контактов, диференциаль1 ная защита действует.

При сквозном коротком замыкании {аварии вне зоны защиты) токи /в и УН текут в одном направлении, достигают кратности аварийного тока и отличаются друг от друга тольj ко на величину тока небаланса трансформаторов тока. Точка пересечения прямых, определяющих их значение, находится в заштрихованной части характеристики („внутри ее) -реле размыкает контакты и блокирует диференциальную защиту, предотI вращая ее неселективное действие.

I Реле применимо также для защиты ; трехобмоточных трансформаторов, i параллельных линий и т. п.

j Вопрос о необходимой выдержке времени для устранения неселективI ного выключения от толчков намагничивающего тока при включении трансформатора, а также при сбросе внешней аварии разрешается применением трехфазного реле напряжения, которое дает выдержку времени в этих режимах и допускает мгновенное действие диференциальной при аварии в защищаемой зоне.

Предмет изобретения.

Реле для блокирования диференциальной защиты в случаях сквозных коротких замыканий (т. е. аварий вне зоны защиты), снабженное обмотками, включенными во вторичные цепи трансформаторов тока, питающих диференциальную защиту, отличающееся тем, что, с целью использования в качестве такого реле диференциального реле индукционного типа с двумя двухобмоточными электромагнитами, создающими сдвинутые по фазе магнитные потоки образуощие суммарный поток, вращающий диск, одна из диференциально действующих обмоток кал дого из этих электромагнитов включена последовательно во вторичную цепь трансформатора тока высокого нацряжения, а другая - во вторичную цепь трансформатора тока низкого напряжения.

фиг. В.

Лиг. z§

фиг I.