Устройство для дифференциальной защиты шин Советский патент 1980 года по МПК H02H3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ШИН

1

Изобретение относится к релейной защите элементов энергосистем и может быть использовано в качестве дифференциальнотоковой защиты сборных щин электрических станций и подстанций.

Известно устройство для защиты сборных шин, содержащее фильтры первой и высших гармоник, выпрямители и реагирующий орган, использующие различия гармонического состава дифференциального тока при внутреннем и внешнем коротких замыканиях I.

Недостатками этого устройства являются больщое время работы и низкая чувствительность пря перегруженных измерительных трансформаторах тока.

Для повышения чувствительности защиты последовательно с фильтрами первой и высших гармоник включают нелинейный элемент 2.

Однако быстродействие при этом не повыщается, хотя защита имеет высокую чувствительность даже при перегруженных трансформаторах тока.

Цель изобретения - повышение быстродействия защиты при обеспечении высокой чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциальной защиты щин, содержащем трансформаторы тока, включенные по схеме на циркуляцию токов, последовательно соединенные нелинейный элемент, фильтры низкой и высших гармоник, к выходам которых присоединен через встречно включенные выпрямители исполнительный орган, нелинейный элемент и фильтры включены в дифференциальную цепь через выпрямитель, при этом фильтр

10 низкой частоты настраивается на двойную номинальную частоту сети (ба)), а фильтр высщих гармоник на частоту шестой гармоники (бю).

Схема устройства показана на чертеже. Защита 1 сборных шин с отходящими

линиями 2 включает измерительные трансформаторы 3 тока, включенные по схеме на циркуляцию токов, выпрямители 4, 5 и 6, нелинейный элемент 7, фильтры низкой 8 и высщих 9 гармоник, исполнительный орган 10. Выпрямитель 4 выполняет фукнции безынерционного удвоителя частоты.

Рассмотрим работу устройства при внешнем и внутреннем повреждениях. При коротком замыкании на шинах дифференциальный ток является синусоидальным, однако благодаря выпрямителю 4 в нем появляются постоянная составляющая спектр четных гармоник, наибольшей из которых является вторая. Коэффициенты передачи фильтров задаются таким образом, чтобы при внутреннем повреждении выполнялось условие UzMj-Ueco Ucp, где и 61, и 2t/J- напряжения, пропорциональ ные амплитудам напряжения на выходах фильтров низкой и высших гармоник соответственно; Ufp - напряжение срабатывания исполнительного органа. При выполнении данного условия - заш.ита срабатывает. При внечи м посрсждении дифференциальный ток является несинусоидальным, так как составляет сумму токов намагничивания трансформаторов тока. При этом наибольшую величину из высших гармоник имеет треться гармоника, а в выпрямленном дифференциальном токе - шестая. При внешнем коротком замыкании приведенное условие не выполняется, и защита не срабатывает. Повышение быстродействия предлагаемого устройства объясняется тем, что частоты выделяемых гармоник удваиваются, и примерно вдвое уменьшается необходимое для их выделения время, и во столько же повышается быстродействие защиты. Формула изобретения 1. Устройство для дифференциальной защиты шин, содержащее трансформаторы тока, включенные по схеме на циркуляцию токов, последовательно соединенные нелинейный элемент, фильтрь низкой и высших гармоник, к выходам которых присоединен через встречно включенные выпрямители исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, фильтры и нелинейный элемент соединены с трансформаторами тока через выпрямитель. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, фильтр низкой частоты настроен на частоту второй гармоники, а фильтр высших - на частоту шестой гармоники. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Атабеков Г. И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей М-гг ГЭИ, 1957, с. 311-312. 2. Авторское свидетельство СССР № 530386, кл. Н 02 Н 3/28, 1977.

JQ