Устройство для дифференциальной защиты сборных шин Советский патент 1978 года по МПК H02H3/28 

1

Изобретение отноеится к облаети релейHoii занщты и может быть иепользовано для занщты еборных гинн электроэнергетических еистем переменного тока.

Извеетпо уетройет;;о дифферепи :алы;ол защиты сборных IHHH с трансформаторами тока, основанное Jia измерении pa3iiocTH фаз синусоидальных токов (дифферснцнально-фазная защита), геомет;)ическон суммы полных токов.

Испо.;1ьзован1 е указанных cтpo icтз з низковольтных автономных (нанрн иер. судовых) электроэнергетических систе-,-ах затруднеио, носкольку трансформат.)ры тока и логическая часть подобных устроГктв обладают значительными габаритами и весом, что для автономных систем часто имеет определяющее значение. того, такие уетро ;ства имеют большое кол чеетво вторичных кабельных лннин связи, что загромождает распределительные ниггы н усложняет контроль исправности заии1ты в иелом.

Известно устройство дифференциальной защиты сборных шин, выполненное на линейных трапсфор.маторах тока, дпффе1-енциальиая цепь которой собрана по схеме равиовесия нанряжений. В данно.м устройстве для выполнения соединения трансформаторов тока но схеме равновесня напряженнн, неоохолимо их вторичные o-jMOTin; нлунтнроьать Н1 зкоо ;;1ымн нагр зочнымн резисторамн. Fla 1:оеле;1ннх бесполезно рассеивается значнтельная лкнцность. напряжоще же. сни:. с ni;ix;via. составляет единицы во.;ьт.

слхчае ве.1ИП1ва1отея токи неоаланса. Да11Л;;д:у устройству, кроме того. присунЛ все неречисле ;ные вын1е недостатки устpoiicTB для диффе|1енциально11 загЦИТ;Л шин. таботаюии е тpaнcфojv. тока.

Наиболее б;п1зкил: iio техн 1чес1 ой cyniноетн и достигае.:ому эффекту к предлагаемому устройству является устройст)ю дифференциальной защиты И1ИН. работаюплее в сочетаглп с трансфо 1маторамн тока, ил:е}оппми ссрдечннки из ферромагннтного матернала. Их уетановка в автономных электроэнергетических системах иа отходяни:Х от ПИП фидерах затруднена. ноекольк олн не :. бьггь и -;11о.1не1Ы разъемпымн и, KfiOMe того, как уже лчюмина.юсь, нмеют больнше габарнт н вес.

Целью нзочбретенпя является ynponicnne стр();ства путем сокран1ення колнчестг.а вторнчных кабельных .чиннй евязи и уменьиюиия веса и габарптоп. а также повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что па отходящих от шин фидерах в качестве датчнко) тока установлены нреобразователи ток-напряжение, которые соедннены ноеледовательио, а их общие выводы подключены к первичной обмотке разделительного трансформатора, нричем к мно офазному мосту подключены отдельными двухнроводными линия ми все преобразователи ток-напряжение нитаюн1их фидеров и одuoii двухпроводной .тннией все нреобразователн ток-нанряжение питаемых фидеров.

На чертеже представлена схема устройства для дифференциальной защиты сборных щин.

Устройство содержит одинаковые трансреакторы нитающих 11 шсоединений 1, такие же трансреакторы питаемых нрнсоединеннй 2, входные клеммы 3-8 дифференциального реде, многофазный двдхполунернодный вынрямите..1ьный моет 9, 1азделнтельпый дифференциальный траисформатор 10, двухно-тунериодный вынрямител1Л1ЫЙ мост И разделительного дифференциального трансформатора, тормозной резистор 12, дифференциальный резистор 13, полупроводниковый реагирующнй орган 14.

Выход нолупроводппкового реагнэуюп1его органа является выходом устройства запи-гты для онредсленно фазы сети.

11апряженне срабатывания уст)ОЙства зависит от дифференциального напряжения, которое выделяетея на резисторе 13; тормозпо сигнал завнент от токов п.чеч зан1иты и выделяется иа резнсторе 12.

Алгорнтмом формирования тормозного сигнала реле являегся макснмальная сумма ноложительпых или отрнцательных полуволн напряжений плеч защиты, пропорциональных первичпым токам отходящих от щин ириеоединений.

Поскольку на клеммы 5 и 6 цодается геометрическая сумма сигналов, нропорнпопальцых токам всех питаемых присоединеннй, то предлагаемое устройство нрн двух нитающнх присоедииениях илгеет только три плеча,

В общем случае это позволяет независимо от количества нитаемых фндеров иметь 2(«-|-1) входных клемм па дифференнд-iальнолг реле, где л - количество питающих фидеров, что значнтельно сокращает количество вторичных кабельных лииий связи. Объединенне на одну клемм трансреакторов всех нитаемых фидеров не оказывает влияния на величину тормозного сигнала по сравнению с отдельным подключением трансреакторов каждого фидера к вынрямнтелькому мосту 9 как при внутреннем, так и при BnenjneM коротких замыканиях.

В качестве трапс)еакторов с малой эквивалептпой магиитпой проницаемостью сердечпика (Л4 8-12) могут быть прпмег-епг;1 разъемные датчикн с сердечннком n;i ферромагнитного материала с несколькими

зазорами или датчики с сердечником из магнитодиэлектриков (например, из иоропгков на основе карбонильного железа марок Р10, Р20, РЮО или ПС). Такие датчики могут иметь малые вееогабаритиые параметры и больщой дианазоп линейности преобразования тока сети в напряжение.

Предлагаемое устройство диффереициа.тьГОЙ защиты щии может быть иснользовано в судостроительной иромыщленпоети, а также в угольной, рудодобывающей, электротехнической, и т. д. отраслях промышленности.

Предлагаемое устройство обладает высокой падсжностью. малыми весо-габар1ггиыми характеристиками, а также имеет минпмальпое количество вторичпых кабельпых линий связи. оэт(;му оно является значительно более простым и соверн1енным

ЦО сравненню со сгзоим нрототииом нри одинаковой с HH..I чувет нтельности, селектпвпостп, быстродействии.

Ф о р м у л а п 3 о б р е т е ц и я

Устройство для дифференциальной защиты сборных щнн, еодерл ащее датчики тока, многофазный двухполуиериодный выирямительный мост с тормозным резистором на выходе, разделительный транеформатор, вторичная обмотка которого соедннеиа с входом двухполунериодного выирямнтельного моета е рабочим резистором на выходе, соединенным поеледовательпо с тормозпым резистором, и реагирующий орran, включенный параллельпо рабочему и тормозному резисторам, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, е целью упрощеиия копструкн,нн и иовыщения надежноетн его работы, на отходяндих от иши фидерах в качестве датчиков тока установлены преобразователи ток-иаиряжение, которые соединены последовательно, а их общие выводы подключены к первичной обмотке разделительного трансформатора, причем к миогофазиому мосту подключены отдельными двухпроводными лиииями все преобразователи ток-нанряжеиие иитаюпдих фидеров и одной двухпроводной лннней все преобразователи ток-напряжение нитаемых фидеров.