Устройство для контроля токовых цепей дифференциальной защиты Советский патент 1980 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано при нор мальном режиме работы дифференциальных и дафференциально-фазных защит генераторов и двухобмоточных трансформаторов с током срабатьшания от 0,2 номинального и выше, для повышения эксплуатационной надежности работы этих защит. Продольная дифференциальная защита трансформаторов обладает низкой эксплуатационной надежностью, что обусловливает очень высокий процент неправиль ных действий (до 28,9%). Только 1-3% могут быть отнесены за счет техническог несовершенства и недостаточной аппаратурной надежности , остальные являются следствием ошибок персонала. АНЕШИЗ статистических данных за 1971-1973 годы выявил, что 8О% отказов продольгных дифференциальных защит трансфорМЕьторов связано с ошибками персонала тфи работах с токовыми цепями. При этом неправильная сборка токовых цепей является причиной приблизительно вдвое большего числа случаев неправильных действий, чем обрывы. Известно устройство для защиты двух- обмоточного трансформатора, содержашее два трансформатора тока, два промежуточных трансформатора, снабженных дополнительной вторичной обмоткой,орган сравнения фаз, орган блокировки от апериодической составляющей и источник оперативного напряжения. Дополнительные обмотки и логические схемы ИЛИ вкпюче ны перекрестно на два входа органа срав нения фаз, Это устройство исключает ложную работу при обрыве токовых цепей. Однако оно не позволяет выявить других возможных неисправностей токовых цепей (перепутьшание полярностей при подключении защит к трансформаторам тока, неправильное подключение фаз, возникновение коротких замыканий). Известно также устройство для контро пя исправности соединительных проводов продольных дифференциальных защит, .которое путем наложения посто5шного тока на переменный в цепях соединительных проводов при повреждении последних блокирует защиту. Реагирующий орган вьшолнен в виде расширителя импульсов с пром жуточным RC-звеном и подсоединен через двухполупериодный вьтрямитель к активному шунту, включенному в цепь соеди нительных проводов 2. Кроме того, известно устройство лля контроля токовых цепей, дифференциальной защиты шин, являющееся наиболее .близким к предложенному по технической сущности Оно содержит выпрямительный мост, выполненный по трехфазной четырехпрсвод ной схеме, реагирующий орган, микроампе :метр, защитный диод, сглаживающий последовательный резонансный контур, регулировочное сопротивление с добаво шым сопротивлением з. Устройство позволяет выявить повреждения токовых цепей дифференциальных защит шин. Однако это устройство не может быть применено для контроля токовьо; цепей дифференцшльных защит генераторов и двухобмоточных трансформаторов с малы током срабатывания, так как в нормально режиме работы оно должно быть отстрое- но от токов небаланса, превышающих ток срабатьюания названных защит. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для контроля токовых цепей п;)тем увеличения чувствительности. Это достигается тем, что предложенно устройство контроля токовых цепей дифференциальной защиты, содержащее преобр зователь трехфазного тока в однофазный и подключенный к нему реагирующий орган, дополнительно содержит два ni:)eo6pa- зователя трехфазного тока в однофазный, при этом дополнительные п упомяк гтъА преобразователи выполнены в виде ферромагнитных утроите лей частоты с первичеными обмотками, соединенными по обратный загзаг, а вторичные обмотки преобразователей соединены по схеме цир кулящий токов, к дифференциальной цепи которой подсоединен реагирующий орган. На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства. Оно содержит три преобразоватегля - ферромагнитные утроители частоты 1, 2, 3, выполненные по схеме обратный зигзаг Входы преобразователей 1, 3 включены в плечи защит, входы третьего гфеобразователя 2 в дифференциальную цепь. Устройство работает следующим образом. При нормальном режиме работы, когда токовые цепи защиты .подключены правильно и исправны, а в плечах защиты текут равные по величине токи, выходные сигналы преобразователей 1, 3 равны и уравновешивают один другой. На вход преобразователя 2 сигнал не поступает. Таким образом, на выходе устройства нет сигнала. При нормальном режиме работы и неравенстве токов плеч защиты вьЕходаые сигналы преобразователей 1, 3 включенных в плечи защиты, различны по величине в меньшей степени, чем входные. Это объясняется тем, что режимом работы преобразователей является режим работы в области глубоких насьшдений, где кривые намагничивания стали различных трансформаторов сближаются даже при значительном их различии на линейном участке. Разность выходных сигналов преобразователей 1 и 3 дополнительно компенсируется выходным сигналом преобразователя 2, на вход которого поступает сигнал, равньш разности токов плеч, защиты. Такая компенсация возможна, так как преобразователи 1 и 2 в нормальном режиме работы, когда токи плеч защиты не значительно отличаются один от другого, работают в режиме, подобном режиму работы с закороченными выходами. При этом цепь реагирующего органа 4 является нагрузкой только преобразователя 3, и точность компенсации разности выходных сигналов преобразователей 1 и 3 реагируется величиной нагрузки цепи реагирующего opra-i на. Таким образом, в нормальном режиме работы защиты в реагирующем органе устройства сигнал практически отсутствует. При обрьюе одной или двух фаз какоголибо плеча, например дифзащиты, трансформатора преобразователи, включенные в поврежденное плечо и в дифференциальную цепь имеют на выходе сигналы, состо1щше в основном, из первой гармоники, и существенно сдвинутые по фазе, так как их первичные обмотки обтекаются несимметричными и различными по фазе токами. Сигнал на выходе обусловлен, в основном, преобразователем поврежденного плеча. При смене полярности одного из трансформаторов тока в плече последнего нарушается сиклметрия токов, в дифференциальной цепи появляется несимметричная система токов, состоящая, в основном, из первой гармоники. Сигнал на выходе устройсгва обусловлен всеми тремя прео& эазователями. При смене пол1фности двух трансформа торов тока устройство работает аналогич но. При перепугьюании концов даух фаа трансформаторов тока симметрия токов на входах преобразователей 1, 3 не нарушает ся, на выходе ферромагнитного утроите ля частоты 2 имеется сигнал достаточной величины. При возникновении двухфазных к.з. во вторичный: цепях устройство способно BI дать сигнал о неисправностях в токовых цепях, если повреждение достаточно удалено от места подключения дифференциальной цепи. Устройство должно выявлять повреждб ния токовых цепей в режиме дежурства дифзащит с током срабатывания (0,2О,3) 3ц и выше. В режиме тривоги дифзащит устройство выводится из действия сигналом пускового органа защиты от сверхтоков, при витковых замыканиях - чувствительной ступенью токовой защиты обратной последовательности. При нормальном режиме работы контро лируемых цепей защиты на реагирующий орган практически не поступает сигнал, а при описанных неисправностях - всегда существует сигнал, обусловленный каким-либо преобразователем. Это позволяе устройств ыгь чувствительнее дифференциальных защит двухобмоточных трансфор маторов и генераторов с малым током срабатывания {0,25ц). Фор мула изобр е т е н и Устройство для контроля токовых цепей дифференциальной защиты, содержащее преобразователь трехфазного тока в однофазный и подключенный к нему реагирующий qjraH, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения чувствительности, оно дополнительно содержит два преобразователя трехфазного тока в однофазный, при этом дополнительные и упомянутый преобразоватехш выполнены в виде ферромагнитных утроителей частоты с первичными обмотками, соединенными по схеме обратный зигзаг, авторичные обмотки преобразователей соединены по схеме циркуляции токов, к дифференциальной цепи которой присоединен реагирующий фган. Источники информации, прин5ггые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 393793, кл. Н 02 Н 3/28, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР N9 34556О, кл. Н 02 Н 3/28, 1967. 3.Грек Г. Т . Петров С. Я. Дифференциальная защита шии с торможением. Электричество, 1970, № 10, с. 42.

Дифференциальная защита

/тг/гж

А

-

гг