Устройство для питания комплектов релейной защиты и автоматики Советский патент 1979 года по МПК G05F3/06 H02H7/00 

1

Изобретение относится к устройствам для питания комплектов релейной защиты и автоматики и может быть применено на понижающих подстанциях с переменным оперативным током.

Известны устройства для питания комплектов релейной защиты и автоматики, состоящие из блока питания напряжения (БПН), блока питания током (БПТ) и конденсатора, питающего соленоид Отключения 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее в качестве промежуточного трансформатора тока феррорезонансный стабилизатор 2.

Одним из недостатков известных устройств является отсутствие энергии, необходимой для воздействия на соленоид отключения в выключателе с низкой стороны силового трансформатора понижающей подстанции при трехфазном коротком замыкании вблизи щин, когда трансформатор напряжения установлен только на стороне низкого напряжения.

Другой недостаток известных устройств состоит в том, что до феррорезонансного скачка БПТ не всегда достаточно помогает БПН в создании выпрямленного напряжения для питания оперативных цепей релейной защиты, автоматики, измерения, сигнализации (РЗАИС).

Цель изобретения - новыщение надежности питания при различных режимах короткого замыкания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее промежуточный трансформатор напряжения, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительному мосту, промежуточный насыщающийся трансформатор тока, вторичная обмотка которого нагружена конденсатором феррорезонансного контура и подключена через переключатель ко второму выпрямительному мосту, соединенному встречно-параллельно с первым и подключенному к накопительному конденсатору, дополнительно снабжено двухобмоточным токовым реле, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки промежуточного трансформатора тока, а вторичная - последовательно в цепь его вторичной обмотки, переключающийся контакт реле включен последовательно в цепь переменного тока второго выпрямительного моста, а вывод вторичной обмотки промелсуточного трансформатора тока с увеличенным числом витков подсоединен к накопительному конденсатору через третий выпрямительный диод и размыкающийся контакт этого дополнительного реле.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Оно состоит из промежуточного насыщающегося трансформатора тока 1, конденсатора 2, входящего в феррорезонанспый коптур, двухобмоточного токового реле 3, промежуточного трансформатора напряжения 4, выпрямительных мостов 5 и 6, блока 7 оперативных цепей релейной защиты, автоматики, измерения сигнализации (РЗАИС), контакта 8 выходного реле защиты, соленоида отключения 9, конденсатора 10, питающего соленоид отключения, выпрямительных диодов 11. и 12, резисторов 13 н 14 и режимного переключателя 15.

Устройство работает следующим образом.

Когда ток короткого замыкания меньще тока, вызывающего феррорезонансный скачок в контуре из трансформатора 1 и конденсатора 2, то двухобмоточное токовое реле 3 не срабатывает. Для этого режима предусмотрена дополнительная зарядная цепь для конденсатора 10, проходящая через размыкающийся контакт реле 3, резистор 14 и диод 12 от максимально увеличенного числа витков вторичной обмотки трансформатора 1, а вход выпрямителя 5 со стороны цепей трансформатора тока через размыкающий контакт реле 3 подсоединен к увеличенному числу витков вторичной обмотки трансформатора 1.

Максимально увеличенное число витков для дополнительной зарядной цепи выбирается таким, чтобы со стороны трансформатора тока сравнительно быстро зарядить конденсатор 10 до необходимого напряжения, например, в случае включения одиночного силового трансформатора понижающей подстанции на трехфазное короткое замыкание, происщедщее в зоне работы первой ступени защиты на стороне, противоположной включению; в таких условиях конденсатор 10 не получает заранее и не может получить в дальнейщем необходимый заряд от выпрямителя 6 со стороны трансформатора напряжения.

Увеличенное число витков для подсоединения входа выпрямителя 5 выбирается таким, чтобы, например, в вышеупомянутых условиях выпрямитель 5 при сравнительно малом напряжении со стороны выпрямителя 6 мог обеспечить работу блока 7 оперативных цепей РЗАИС.

Когда ток короткого замыкания больще тока, вызывающего феррорезонансный скачок, то двухобмоточное токовое реле 3 сработает, вследствие чего дополнительная зарядная цепь контактом реле 3 отключится для предохранения конденсатора 10 от слищком больших напряжений и вход выпрямителя 5 будет переключен контактами реле 3 на пониженное число витков, чтобы

выдержать в должных границах напряжение, подаваемое на блок 7, а также на заряд конденсатора 10 через диод И и резистор 13.

Если у выпрямленного напряжения со стороны трансс|)орматора напряжения амплитуда меньще, чем у выпрямленного напряжения со стороны трансформатора тока, и они сдвинуты по фазе, то меньщее напряжение практически не помогает больщему в зарядке конденсатора 10, которая определяется больщей амплитудой; однако меньщее напряжение значительно способствует созданию среднего значения выпрямленного напряжения, определяющего срабатывание элементов блока 7 оперативных цепей РЗАИС. Поэтому могут создаваться такие условия, когда можно обойтись (при помощи режимного переключателя 15) без переключения входа у выпрямителя 5, но остается необходимой дополнительная зарядная цепь.

Двухобмоточное токовое реле 3 выполняется по типу промежуточного с контактами соответствующей мощности; это вполне возможно, поскольку при срабатывании в момент феррорезонансного скачка в реле 3 резко и значительно возрастают суммарные ампер-витки.

Формула изобретения

Устройство для питания комплектов релейной защиты и автоматики, содержащее промежуточный трансформатор напряжения, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительному мосту, промежуточный насыщающийся трансформатор тока, вторичная обмотка которого нагружена конденсатором феррорезонансного контура и подключена через переключатель ко второму выпрямительному мосту, соединенному встречно-параллельно с первым и подключенному к накопительному конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности питания при различных режимах короткого замыкания, оно дополнительно снабжено двухобмоточным токовым реле, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки промежуточного трансформатора тока, а вторичная - последовательно в цепь его вторичной обмотки, переключающий контакт реле включен последовательно в цепь переменного тока второго выпрямительного моста, а вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока с увеличенным количеством витков подсоединен к накопительному конденсатору через третий выпрямительный диод и размыкающийся контакт этого дополнительного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гельфанд Я. С., Голубев М. Л. и Царев М. И. Релейная защита и алектроавтоматика на переменном оперативном токе. М., «Энергия, 1973, с. 185, рис. 7-11. 2. Алексеев В. С., Варганов Г. П., Панфилов Б. И. и Розенблюм Р. 3. Реле защиты. М., «Энергия, 1976, рис. 7-6, 7-10

(прототип).