Дистанционный орган защиты Советский патент 1978 года по МПК H02H3/40 

ле, и секции 3 обмотки исполнительного реле, в качестве которого целесообразно взять электромагнитное токовое реле. Тормозная обмотка 4 индикатора сопротивления через резистор 5 иодсоединена к выходу мостового трехфазного выпрямителя, выполненного «а диодах 6. Вход этого выпрямителя подключен к зажимам АН, Ви, Сп напряжения. Резистор 7 служит для плавного регулирования уставки индикатора сопротивления. Полупроводниковый стабилитрон 8 может быть включен для улучшения вольт-амиерной характеристики индикатора сопротивления. Размыкающий контакт 9 индикатора сопротивления включен последовательно с замыкающим контактом 10 индикатора симметрии токов, и при замыкании последнего резистор 11 оказывается подсоединенным к крайним зажимам секций обмотки исполнительного реле. У индикатора симметрии в режиме трехфазного тока достаточиой величины контакт 10 замыкается. Кроме того, через контакт 10 параллельно резистору 11 еще включен резистор 12.

Устройство работает следующим образом.

При пуске электродвигателя индикатор симметрии замыкает контакт 10, а индикатор сопротивления не срабатывает, сохраняя контакт 9 замкнутым, вследствие чего параллельно крайним зажимам обмотки 3 исполнительного реле подсоединены резисторы 11 и 12, величина которых подбирается так, чтобы в этих условиях исполнительное реле было отстроено от пусковых токов с заданным коэффициентом надежности.

При трехфазном замыкании индикатор симметрии также замыкает контакт 10, но индикатор сопротивления, срабатывая, размыкает контакт 9, вследствие чего параллельно крайним зажимам обмотки 3 исполнительного реле подсоединен только резистор 12, величина которого подбирается так, чтобы в этих условиях исполнительное реле с заданным коэффициентом чувствительности срабатывало при симметричных повреждениях в минимальном трехфазном режиме иитающей энергосети.

При несимметричных повреждениях индикатор сопротивления загрубляется поскольку напряжение, подаваемое на его тормозную обмотку 4, не снижается в достаточной мере. Однако при несимметричных повреждениях не срабатывает индикатор симметрии1, т. е. остается разомкнутым контактом 10, вследствие чего оба резистора II и 12 отсоединены от обмотки 3 исполнительного реле, которая выбирается так, чтобы в этих условиях исполнительное реле имело заданную чувствительность к несимметричным повреждениям в минимальном двухфазном режиме питающей энергосистемы.

Включение стабилитрона 8 будет улучшать вольт-амперную характеристику индикатора сопротивления в том случае, если

/ „ Стб

X-fy f

где Ly - заданная установка индикатора сопротивления;

(/стбнапряжение стабилизации стабилитрона 8;

/исо - ток срабатывания индикатора сопротивления при нулевом напряжении на его тормозной обмотке 4; /Сь 2 - конструктивные коэффициенты. На фиг. 2 вторичные обмотки промежуточных трансформаторов тока А, В, С подсоединены к питающим диагоналям трех мостовых двухполупериодных схем. В каждой фазе схемы первого полупериода мост состоит из двух диодных схем сравнения, первая образована

резистором 13, диодом 14 и резистором 15, а вторая - резистором 16, диодом 17 и резистором 18; при этом все три моста имеют один общий резистор 15, а в выходных диагоналях каждого моста включена одна из обмоток 19

поляризованного реле, исполняющего функцию иидикатора симметрии.

В каждой фазе схемы второго полупериода аналогично мост состоит из двух диодных схем сравнения, первая образована резистором 13, диодом 20 и резистором 21, а вторая-

резистором 16, диодом 22 и резистором 23,

причем последний является общим для всех

трех мостов.

Таким образом, у каждой фазы два моста

из схем первого и второго полупериодов имеют общими два плеча (резисторы 13 и 16), а также выходную диагональ с обмоткой 19.

Индикатор симметрии (фиг. 2) работает следующим образом.

В условиях трехфазного тока в первый полупериод через общий резистор 16 будет протекать ток от того из диодов 14, который подает больщее мгновенное значение напряжения. При этом в выходной диагонали того

моста, где подаваемое напряжение меньше (и не равно нулю) возникает небаланс и по соответствующей обмотке 19 поляризованного реле потечет импульс тока, создающий долю ампер-витков срабатывания.

Во второй полупериод в тех же условиях трехфазного тока через общий резистор 23 будет аналогично протекать ток от того из диодов 22, который подает большее мгновенное значение напряжения; аналогично в выходной

диагонали того моста, где подаваемое напряжение меньше (и не равно нулю) по соответствующей обмотке 19 индикатора симметрии потечет импульс тока в том же направлении (от начала к концу).

Приблил енно суммарные ампер-витки в обмотке индикатора симметрии имеют вид шести треугольных импульсов за период напряжения сети, что равноценно выпрямленному току третьей гармоники.

Когда трехфазный ток возрастает до заданного значения, индикатор симметрии срабатывает и замыкает свой контакт 10.

В условиях чистого двухфазного тока в обмотках 19 индикатора симметрии не будет импульсов тока, поскольку третьего тока нет, а

оставшиеся два противоположны по фазам и созданные ими ЭДС вторичных обмоток промежуточных трансформаторов тока не могут одна у другой нарушить баланс мостовых схем.

Таким образом, индикатор симметрии но фиг. 2 имеет различную чувствительность при трехфазном и двухфазном токах. Аналогично он имеет различную чувствительность нри трехфазном и однофазном токах.

На фиг. 3 вторичные обмотки промежуточных трансформаторов тока ABC нодсоединены ко входу трехфазного двухнолупериодного вынрямителя, выполненного на диодах 24. К выходу этого вынрямителя через резистор 25 нодсоединены рабочая обмотка 2 индикатора сопротивления и обмотка 3 исполнительного реле. Элементы 9-12 такие же и также нодсоединены, как на фиг. 1, но у индикатора симметрии контакт 10 не замыкающий, а размыкаюнл,ий. Кроме того, к выходу вынрямнтеля через конденсатор 26 и дроссель 27 подключен однофазный мостовой выпрямитель 28, к выходу которого подсоединена обмотка 29 индикатора симметрии.

Индикатор симметрии (на фиг. 3) работает следующим образом. В условиях трехфазного тока напряжения на выходе выпрямителя содержит постоянную составляющую и шестую гармонику (амплитуды высших гармоник значительно меньше); амплитуда шестой гармоники составляет 6% от постоянной составляющей.

Конденсатор 26 и дроссель 27 настроены в резонанс на пропускание второй гармоники и поэтому напряжение на обмотке 29 очень мало.

В условиях чистого двухфазного тока, а также при чистом однофазном токе нанряжение на выходе вынрямителя содержит постоянную составляющую и вторую гармонику (амплитуды высших гармоник значительно меньше); амплитуда второй гармоники составляет 66% от постоянной составляющей. Пропускающий фильтр из конденсаторов 2F и дросселя 27 хорошо пропускает появившуюся относительно больщую вторую гармонику, индикатор симметрии срабатывает и своим размыкающим контактом 10 (см. фиг. 3) отсоединяет резисторы 11 и 12 от обмотки 3 иснолнительного реле.

Пропускающий фильтр из конденсатора 26 п дросселя 27 вызывает замедление при переходных пропессах, однако замедление это неврлико, так как в цепи фильтра имеется активная нагрузка (вынрямитель 28 с обмоткой 9), Замедление это имеет место лищь в цепях тока, где апериодическая составляющая бывает относительно небольшой по сравнению с цепями напряжения.

Упомянутое замедление вызывает задержку срабатывания индикатора симметрии, вследствие чего до срабатывания индикатора сопротивления исполнительный орган будет иметь уставку, отстроенную от нусковых токов электродвигателей.

При использовании предложенного органа не требуются устройства для преобразования однофазного тока в трехфазный. Промежуточные трансформаторы тока в трехфазный выпрямитель со стороны рабочей обмотки индикатора сопротивления инснользуются также для нитания индикатора симметрии и, например, обмотки исполнительного реле. Индикатор симметрии иснользуется не только для вывода из действия индикатора сопротивления в условиях достаточной несимметрии токов, но и для необходимого изменения чувствительности исполнительного реле в этом режиме. Отстройка от пусковых токов большого

электродвигателя с помощью дистанционного органа защиты дешевле, чем дифференциальная защита двигателя, так как не требует второго комплекта трансформаторов тока и кабелей вторичной коммутации к ним.

Кроме того, дистанционный орган защиты хорошо защищает двигатель даже нри относительно длинной линии электропередачи.

Формула изобретення

Дистанционный орган защиты, содержащий исполнительное реле, обмотка которого через трехфазные выпрямители и промежз точные трансформаторы тока подключена к токовым выводам двух или трех фаз, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надел ности при отстройке от пусковых токов электродвигателей, в него введены индикатор сопротивления с тормозной и рабочей обмотками и индикатор симметрии, причем индикатор симметрии и рабочая обмотка индикатора сонротивления подсоединены через трехфазный вынрямитель к промел уточным трансформаторам тока, один из выводов рабочей обмотки индикатора сопротивления -соединен с обмоткой исполнительного реле, тормозная обмотка индикатора сопротивления подключена через трехфазный выпрямитель к выводам трехфазного напряжения, а контакт индикатора сопротивления

соединен последовательно с контактом индикатора симметрии в цени резисторов, шунтирующих o6 rfOTKy исполнительйого реле,

п n n

90/

ipus.

n

26

п