Реле защиты нулевой последовательности Советский патент 1978 года по МПК H01H83/16 H02H3/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты линий электропередачи от заг кания на землю в сетях с большими токами замыкания на землю, к которым предъявляются требования усиления отстройки от бросков намагничиваюгцих токов трансформаторов для повиие 1ия чувствительности защити. В основном изобретении по авт.св. № 284125 описано реле защиты нулевой последовательности,которое предназна но для применения в ускоряемых ступе защиты. Оно содержит три промежуточных насыщающихся трансформатора тока первичные обмотки которых включаются на линейные токи (фазные токи линии) трансформаторовлинейных токов, а их вторичные обмотки соединены параллельно и присоединены к реагирующему органу 1 . Устройство обладает повьоиенной отстройкой от периодических бросков намагничивающего тока, имеющих большие отрицательные полуволны, при неполнофазных включениях. Однако при двухфазных замыканиях за трансформатором, присоединенном к защищаемой линии на стороне соединения обмоток 8 треугольник-, по первичным и вторичным обмоткам трансформаторов тока протекают неравные токи. В результате промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока насьвааются в различной степени и в реагирукнаем органе появляется ток небаланса, что снижает чувствительность зашиты. Цель дополнительного изобретения улучшение отстройки от токов небаланса в несимметричных режимах. Поставленная цель достигается тем, что в известном реле защиты нулевой последовательности по авт.св.Н1284125 магнитопроводы промежуточных быстронасьвдающихся трансформаторов выполнегны со средними стержнями, на которые намотана общая.дополнительная :первичная обмотка, включенная между общими то 1ками трансформаторов линейных токов и первичных обмоток. Благодаря такому решению, при всех видах коротких замыканий (в том числе и при коротком замыкании за треугольником трансформатора, присоединенного к защищаемой линии), не связанных с землей, напряжение на вторичных обмотках будет близко к нулю, и ток небаланса будет практически равен нулю.

Лри однофайных и двухфазных замыканиях на землю на выходе фильтра появляется ток нулевой последовательности,крторый обтекает первичную обм ку,охватывающую средние стержни магнтопроводбв насьпаающихся трансформатороа .тока, поэтому при превышении тока уставки защита в этом случае срабатывает. Отстройка от апериодических и периодических бит в предлагаемом устройстве основана на том же принципе насыдевия промежуточных насьааающихся трансформаторов тока, в связи с чем резко ухудшается трансформация периодических составляющих бит в первичных обкоткак, указанных насыщающихся трансформаторов.

На чертеже приведена схема реле. Реле содержит три трансформатора линейных токов 1. На линейные токи (фазные токи эащ1аяаемойлинии) каж, .лого трансформатора тока 1 включены первичные обмотки 2 () ,/ расположенкка .н® крайних стержнях магнитопроводов 3 трехстержневых насыщающикая трансформаторов тока. Дополнительная первичная обмотка 4(V-p) охватывает три средник стержня магиитопроводов насыщагащи: :ся трансформаторов тока 3. Вторичные обмотки 5 tWg, t расположенные на крайних .стержнях магнитопроЕодов 3, соедине.ны параллельно и присоединены к pear гирующбму органу 6. В качестве реагирующего органа может быть применеHOf например, электромагнитное реле тока Части,обмоток 2(Wp.2) ) , расположенньзе на крайних стержнях, состоят из одинакового числа витков и соединены последовательно так (с учетом полярности каждой гшлуобмотки) , что потоки обмоток 2 (Wpj) замыкаются по крайним стержням магни.топроводов 3 и наводят в частях вторичных обмоток 5(Wgi) электродвижушие СН.ПЫ, которые уравновешиваются. При коротких замыканиях, не связанных с землей, злвктродвижугдан сила,. наводнг.5ая иа вторичных обмотках (WB от протекания токов короткого замыкания в обмотках 2 (Wpj) , практически.равна нулю. Токи короткого. заг.1ыкания в обмотках 2 (W-p 21 насыщают крайние стержни магнитопроводоа насыщающихся трансчформаторов трка 3, в результате чего достигается отстройка от переходных и устамовивикхся токов небаланса, которые за№5каются во вторичных обмотках ) расположенных на насыщенных крайних

сгержнях и не попадают в реагирующий орган 6,

Указанное имеет место при любых междуфазных замыканиях, в том числе и при двухфазном замыкании за треугольником трансформатора, присоедненного к защищаемой линии, когда по обьюткам 2 (р2 протекают неодинаковые токи.

При однофазных и двухфазных коротких замыканиях на землю значение тока нулевой последовательности доста.точно для срабатывания реагирующего органа, а тормозящее.действие токов в обмотках 2 (W-p2) оказывается недостаточным для удерживания реагирукицего органа 6 в несработанном состоянии.

При любых неполнофазных и полноФазных включениях трансформаторов, подсоединенных к защищаемой линии, на холостой ход, будет происходить насыщение тех магнитопроводов 3 насыщающихся трансформаторов тока, по обмоткам 2lWp2) которых будут протекать апериодические броски намагничивающего тока. При этом сопротивление вторичных обмоток 5(Ws} / расположенных на крайних стержнях насыщающихся магнитопроводов 3, будет реко уменьшаться и шунтировать реагирующий орган б. В результате реле отстроено от бросков намагничивающего тока.

Преимущество предлагаемого реле перед известньв обусловлено исключением неправильной работы при междуфазных коротких замыканиях, в частности двухфазных коротких заг ыканий за треугольником трансформатора, присоединенного к защищаемой линии.

Оормула изобретения

Реле заяиты нулевой последовательности по авт.св. 284125, отличающееся тем, что, с целью улучшения отстройки от токов небаланса в несимметричных режимах, магнитопроводы промежуточных быстронасыщающихся трансформаторов выполнены со средними стержнями, на которые намотана общая дополнительная первичная обмотка, включенная между обшими точками трансформаторов линейных токов и первичных обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР 284125, Н 01 Н 83/16, 26.02.68 г.