Устройство для защиты трехфазной электроустановки от несимметричных режимов Советский патент 1983 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите трехфазных электроустановок, например электродвигателей, при несимметрии.фазных токое.

Известно устройство для защиты трехфазной электроустановки от несш 1метричных режимов, в котором для улучшения отстройки от несинусоидальности токов и увеличения чувствительности на выходе трехфазного выпрямительного моста подключен полосовой фильтр 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство защиты, в котором для выявления несимметричного режима используется ферромагнитный преобразователь тока, у которого выполнены две первичные обмотки в каждой фазе, соединенные на разность токов двух фаз, а сумма напряжений вторичных обмоток через полосовой фильтр подается к исполнительному органу. Фильтр в данном устройстве необходим для выделения первой гармоники и .отстройки от третьей гармоники и ей кратных 2.

Недостатками известных устройств являются зазвисимость выходного сигнала от синусоидальности измеряеких токови наличие полосовых гармони|ческих фильтров для отстройки от высших гармонических, снижакяцих быстродействие устройств, так как для фильтрации всегда требуется определенное время, тем большее, чем выше добротность фильтра.

10

Цель изобретения - отстройка от влияния несинусоидальности токов и

повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для згоциты

15 трехфазной электроустановки от несимметричных режимов, содержащем в каждой фазе трансформаторы тока, вторичные обмотки которых подключены к трехфазному ферромагнитному преобра20зователю тока, состоящему из трех насыщающихся трансформаторов тока, каждый из которых имеет две первичных обмотки, включенные на разность фазных токов, и по одной вторичной

25 обмотке, которые соединены последовательно и подключены к реагирующему органу, параллельно каждой вторичной обмотке подключен блок стабилизации напряжения, а сердечники

30 насыщающихся трансформаторов выполйены из материала с прямоугольной характеристикой намагничивания. В качестве стабилизирующего блока могут быть использованы два встречно включённых стабилитрона. С целью устранения влияния неидентичности характеристик стабили тронов в качестве стабилизирующего блока может быть использован один стабилитрон, подключенный параллель но вторичной обмотке через выпрямительный двухполупериодный мост. Параметры устройства (число витков вторичной , площадь ; попе речного сечения сердечника насыщающегося трансформатора, индукция насыщения и напряжение стабилизации) выбирают такими, что напряжение на вторичных обмотках насыщающихся трансформаторов имеет вид знакопере менных прямоугольных импульсов длительностью 120 эл.град. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для защитытрехфазной ус тановки; на фиг. 2 - вариант устройства с использованием двух встре но включенных стабилитронов; на фиг. 3 - то же, с использованием ст билитрона, включенного .через выпрямительный мост на фиг. 4 - кривые разности токов трех фаз и сформированные из них импульсы для режимов симметрии и несимметрии токов. Устройство имеет нулевой выходной сигнал, если исходные фазные то ки сдвинуты на 120. В остальных случаях при наличии трех токов, в равных нулю и сдвинутых по фа зе на 120, составляющие первой, пя той, седьмой и т.д. гармонического разложения прямоугольных импульсов в ряд Фурье также сдвинуты на 120°, их суммы не равны нулю, и, следовательно, выходной сигнал не равен нулю. Устройство содержит датчик 1 входных токов, пропорциональных фаз ным токам, блоки 2 вычитания входны токов, блоки 3 - формирователи прямоугольных импульсов заданной длительности и полярности, сумматор 4, по сигналу на выходе -которого судят о появлении несимметрии фазных токов с помощью реагирующего органа 5 В процессе работы сердечник промежуточного трансформатора перемагнйчивается от насыщения до насыщени Выбирая параметры промежуточного трансформатора и блока стабилизации, можно получить длительность импульса, что необходимо для функционирования устройства. В случае симметрии фазных токов (фиг. 4а) сумма импульсов равна нулю, т.е. на выходе сумматора отсутствует сигнал. В случае же отсутствия сиуметрии токов, т.е. когда фазовый сдвиг между токами не равен , сумма импульсов не равна нулю, на выходе сумматора появляется сигнал (фиг. 4б), необходимый для срабатывания реагирующего органа. Предлагаемое устройство позволяет фиксировать несимметрию фазных токов трехфазной электроустановки, имеет высокие отстройку от несинусоидальности измеряемых токов и быстродействие в связи с отсутствием инерционных элементов (фильтров и др.). Формула изобретения Устройство для защиты трехфазной электроустановки от несимметричных режимов, содержащее установленные в каждой фазе трансформатора тока, вторичные обмотки которых подключены к трехфазному фeppoмaгнитнo 4y преобразователю тока, состоящему из трех насыщающихся трансформаторов тока, каждый из которых имеет две первичные обмотки, включенные на разность фазных токов, и по одной вторичной обг/ютке, которые соединены последовательно и подключены к реагирукнцему органу, отличающееся тем, что, с целью отстройки от влияния несинусоидальности токов и повышения быстродействия, параллельно каждой вторичной обмотке подключен блок стабилизации напряжения , а сердечники насыщающихся трансформаторов выполнены из материала с прямоугольной характеристикой намагничивания. 2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что в качестве блока стабилизации напряжения используют два встречно включенных стабилитрона. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью устранения влияния неидентичности характеристик стабилитронов, в качестве блока стабилизации напряжения используют сдан стабилитрон, подклю-ченный параллельно вторичной обмотке через выпрямительный двухполупериодный мост. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 574813, кл. Н 02 Н 7/00, 1977. 2.Бурншаев А.И., Лисецкий Н.В., Курнашев Г.Н. Поперечная дифференциальная направленная защита на ферромагнитных преобразователях. Изв. ВУЗов Энергетика, 1973, № 4.