Устройство для защиты от короткого замыкания трехфазного реактора

 

Изобретение относится к области электротехники, к релейной защите от анормальных режимов шyнтиpyюIIp x реакторов, применяемых для кo meиcaции реактивной мощности в линиях электропередачи, и является дополнительным к авт.св. № 1169072. Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования защиты путем улучшения отстройки в переходных процессах . Устройство содержит измерительные трансформаторы 4 и 5 тока и напряжения с датчиками 6 и 7. К датчикам 7 напряжения через последовательно соединенные фильтр 10 напряжения о S нулевой последовательности, частотSeут ищ-Г i), Щ MlH к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Н 3 16

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1169072 (21) 3831326/24-07 (22) 27.11.84 (46) 07,10.86.Бюл. М 37 (71) .Горьковское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) С.М.Куцовский (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1169072, кл. Н 02 Н 3/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТ-

КОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО РЕАКТОРА

„„90„„1262619 А 2 (57) Изобретение относится к области электротехники, к релейной защите от анормальных режимов шунтирующих реакторов, применяемых для компенсации реактивной мощности в линиях электропередачи, и является дополнительным к авт.св. Р 1169072. Цель изобретения — повышение устойчивости функционирования защиты путем улучшения отстройки в переходных процессах. Устройство содержит измерительные трансформаторы 4 и 5 тока и напряжения с датчиками 6 и 7. К датчикам 7 напряжения через последовательно соединенные фильтр 10 напряжения нулевой последовательности, частот1262619

10 ный фильтр 12, масштабный усилитель

13, выпрямитель 15 присоединен вход сумматора )7. К датчикам 6 тока через последовательно соединенные фильтр 9 тока нулевой последовательности, частотный фильтр 11 и выпря митель 14 присоединен вход сумматора 17, выход которого через элемент

И 19 соединен с исполнительным элементам 21. Повышение устойчивости функционирования путем отстройки в

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите шунтирующих реакторов, применяемых для компенсации реактивной мощности в линиях электропередачи, и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1169072.

Цель изобретения — повышение ус,тойчивости функционирования защиты трехфазного реактора путем улучшения отстройки в переходных процессах.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит трехфазную группу реакторов 1, соединенных в звезду, которая подключена выключателями 2 к системе 3, измерительные трансформаторы 4 и 5 соответственно тока и напряжения, датчик 6 тока и датчик 7 напряжения, реле 8 тока, фильтры 9 и 10 соответственно тока и напряжения нулевой последовательности, первый ll и второй 12 частотные фильтры, масштабный усилитель 13, р5 первый 14 и второй 15 выпрямители, первый инвертор 16, сумматор 17, пороговый элемент 18,. четырехвходовой логический элемент И 19, элемент

ЗАДЕРЖКА 20, исполнительный элемент . 21, третий частотный фильтр 22, третий выпрямитель 23 и второй инвертор

24.

Устройство работает следующим образом.

Токи в реакторах через измеритель35 ные трансформаторы 4 тока и согласующие датчики 6 тока поступают на реле .8 тока и фильтр 9 тока нулевой паспереходном режиме обеспечением ком пенсации напряжения небаланса, поступающего по рабочему каналу в результате наличия токов высших гармоник, достигается включением дополнительной цепи. Она состоит из последовательно соединенных частотного фильтра 22, выпрямителя 23 и инвертора 24 и включена между выходом фильтра 9 тока нулевой последовательности и входом сумматора 17.1 ил. ледовательности. Сигнал, пропорциональный току нулевой последовательности, является рабочим и формируется следующим образом. Напряжение с фильтра 9 тока нулевой последователь ности через частотный фильтр 11, выделяющий основную гармонику, поступает на двухполупериодный выпрямитель 14. С последнего рабочий сигнал поступает на один из входов сумматора 17.

На другой вход сумматора подается тормозной сигнал, формируемый из напряжения нулевой последовательности.

Напряжение сети в месте установки реакторов через измерительный трансформатор 5 напряжения и датчики 7 поступает на фильтр 10 напряжения нулевой последовательности. После выделения основной гармоники с помощью частотного фильтра 12 сигнал линейно преобразуется масштабным усилителем

13 с соответствующим коэффициентом передачи. После двухполупериодного выпрямления в блоке 15 и инвертирования в блоке 16 сигнал поступает на сумматор 17. На выходе сумматора формируется сигнал, равный разности рабочего и тормозного сигналов.

В нормальном режиме все реакторы

1 подключены к сети 3 выключателями

2, реле 8 тока находятся в сработанном состоянии и подают сигнал "1" на три входа элемента И 19. При этом рабочий и тормозной сигналы близки к нулю, ввиду чего пороговый элемент

18 находится в несработанном состоя12626)9 фазного реактора.

BHHHIlif Заказ 5440/53 Тираж 6! 2

Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нии, блокируя срабатывание элемента

И 19 и всего устройства.

При коротком замыкании ввода реактора на корпус ток возрастает, а напряжение в поврежденной фазе сни- 5 жается в пределе до нуля. Значение рабочего сигнала определяется током коротк6го замыкания, превышающими номинальный ток реактора в десятки раз. Тормозной сигнал при этом мал, так как определяется номинальным током реактора. Такое соотношение рабочего и тормозного сигналов обеспечивает надежное срабатывание устройства при повреждениях с большими токами короткого замыкания.

При витковом замыкании части обмотки реактора изменение тока через реактор может быть относительно небольшим. Так при замыкании одного витка оно примерно 5Х номинального тока. Однако в этом случае отсутствует тормозной сигнал, так как напряжение в сети остается неизменным (Иа=0). Поэтому уровень сигнала на выходе сумматора оказывается достаточным для срабатывания порогового элемента 18 при всех видах витковых замыканий.

При наличии в месте установки ре- 30 акторов несимметрии напряжений, обусловленной внешними факторами (K3 в сети, коммутация нагрузки и др.), возникающие напряжение и ток нулевой последовательности компенсируются З благодаря соответствующему выбору коэффициента передачи в усилителе )3.

Таким образом, в напряжении, поступающем на пороговый элемент 18, компенсируется слагающая, зависящая от 4р сети и не связанная с повреждением реакторов.

С учетом необходимого .коэффициента надежности минимальная уставка порогового элемента 18, обеспечива- 45 ющая отстройку от небаланса, может быть выбрана достаточно малой, что позволяет обеспечить выявление КЗ одного витка реактора.

Реле тока предназначены для ис- gp ключения излишних срабатываний устройства при отказе одного иэ выключателей 2, а также в тех случаях, когда при подключении реакторов к се.ти выключатели 2 в разных фазах вклю- чаются неодновременно. Частотные фильтры 11 и 12 обеспечивают подавление в выходном напряжении фильтров тока и напряжения нулевой последовательности высших гармоник, а также апериодических слагающих, возникающих в переходных процессах в первичной сети.

Цепочка (третий частотный фильтр

22, третий выпрямитель 23 и второй инвертор 24) представляет собой дополнительный тормозной канал, который обеспечивает выделение из тока гармоник, отличных от основной, и формирует тормозной сигнал, пропорциональный их сумме.

В нормальном режиме и при возникновении внутреннего повреждения реактора значение дополнительного тормозного сигнала близко к нулю ввиду того, что в этих режимах гармонические составляющие в токе, отличные от

50 Гц, практически отсутствуют. В переходных процессах при работе измерительных ТТ с погрешностями дополнительный тормозной сигнал обеспечивает компенсацию напряжения небаланса, поступающего по рабочему каналу из-за содержащихся в токе высших гармоник. Наличие дополнительного тормозного канала дает возможность уменьшить добротность первого частотного фильтра Il в рабочем канале, что поэволяет повысить быстродействие устройства без снижения устойчивости функционирования в переходных процессах, благодаря чему повышается устойчивость функционирования защиты трехФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты от короткого замыкания трехфазного реактора по авт.св. )1-. 1169072, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования защиты путем улучшения отстройки в переходньix процессах, дополнительно введены соединенные последовательно третий частотный фильтр, третий выпрямитель и второй инвертор, вход третьего частотного фильтра подключен к выходу фильтра тока нулевой последовательности, а выход второго инвертора — к третьему дополнительному входу сумматора.