Устройство резервной защиты линий для сетей с заземленной нейтралью



Устройство резервной защиты линий для сетей с заземленной нейтралью

 


Владельцы патента RU 2321126:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий. Технический результат изобретения -повышение чувствительности резервной защиты линий путем выявления максимального и минимального токов в фазах, определения разности между максимальным и минимальным значениями и сравнения этой разницы с удвоенным значением минимального значения тока. Для этого устройство содержит три преобразователя тока в напряжение для фаз А, В, С, причем преобразователь тока в напряжение выполнен в виде трансреактора с первой и второй вторичными обмотками, блок сравнения электрических величин, реле времени и вычитатель. Для повышения чувствительности в устройство дополнительно введены макси-селектор, мини-селектор, формирователь опорной величины. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для резервной защиты линий в сетях с заземленной нейтралью.

Известно устройство резервной защиты линий от коротких замыканий, содержащее трехтрансформаторный фильтр и токовое реле, подключенное к его выходу (Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: 1992, 528 с.).

Однако оно обладает низкой чувствительностью для протяженных линий высокого напряжения, так как ток нулевой последовательности растекается через все заземленные нейтрали сети.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для резервной защиты линий, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы (Клецель М.Я., Никитин К.И. Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращения. Электричество, 1993, № 10, стр.23-26).

Недостатком устройства является необходимость отстраиваться от токов, вызванных близкими несимметричными КЗ на соседних присоединениях, что значительно снижает чувствительность защиты к замыканиям на землю.

Технический результат изобретения - повышение чувствительности резервных защит линий к коротким замыканиям на землю.

Технический результат достигается тем, что в устройство резервной защиты линии, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы, дополнительно введены макси-селектор, мини-селектор и формирователь опорного напряжения, причем преобразователь тока в напряжение выполнен в виде трансреактора с первой и второй вторичными обмотками, макси-селектор входами подключен к выходам первых вторичных обмоток трансреактора, а мини-селектор - ко вторым вторичным обмоткам, блок вычитания подключен к выходам макси-селектора и мини-селектора, блок опорного напряжения - к выходу миниселектора, блок сравнения - к выходам вычитателя и формирователя опорного напряжения.

На чертеже представлена структурная схема устройства резервной защиты линий.

Устройство содержит преобразователи тока в напряжение 1, 2, 3, подключенные соответственно к фазам А, В, С линии, макси-селектор 4, входами подключенный к первым выходам преобразователей 1, 2, 3, мини-селектор 5, входами подключенный ко вторым выходам преобразователей 1, 2, 3, вычитатель 6, входами подключенный к выходам макси-селектора 4 и мини-селектора 5, формирователь 7 опорного напряжения, входом подключенный к выходу мини-селектора 5, блок 8 сравнения, входами подключенный к выходам элементов 6 и 7 и выходом к реле 9 времени.

Устройство работает следующим образом.

В любом режиме в преобразователях 1, 2, 3 производится преобразование тока в напряжение. Из сигналов, полученных с выходов преобразователей 1, 2, 3, при помощи макси-селектора 4 и мини-селектора 5 выбираются минимальное и максимальное значения. Они пропорциональны токам фаз Imax и Imin. Далее в формирователе 7 опорной величины значение минимальной величины увеличивается в полтора раза, а в вычитателе 6 производится вычитание минимальной величины из максимальной. Тогда на выходе вычитателя 6 появится напряжение, пропорциональное току IВ:

Затем в блоке 8 сравнения производится сравнение этого напряжения с опорной величиной, пропорциональной 1,5·Imin. Если

то на вход реле 9 времени подается сигнал.

В режиме симметричной нагрузки значения токов в фазах равны между собой. Поэтому на выходах макси-селектора и мини-селектора сигналы отсутствуют, и устройство не работает.

В режиме несимметричной нагрузки разница между токами фаз может достигнуть 50% (при близком двухфазном КЗ на соседней линии). Поэтому на выходах макси-селектора и мини-селектора появляются сигналы, соответствующие максимальному и минимальному токам в фазах. Например, если IA=Iном, IB=0,5·Iном и IC=0,5·Iном (здесь Iном - номинальный ток нагрузки), то значения Imax=Iном и Imin=0,5·Iном. На выходе вычитателя 6 имеем напряжение, пропорциональное току IВ:

IВ=Imax-Imin=Iном-0,5Iном=0,5Iном.

В формирователе 7 опорного напряжения значение этого напряжения на выходе становится пропорционально величине 0,75·Iном. Так как значение IВ<0,75·Iном, то на выходе блока 8 сравнения сигнал будет отсутствовать. Следовательно, устройство работать не будет.

В режиме однофазного КЗ, например фазы А, на выходе макси-селектора величина напряжения пропорциональна Imax=IК, а на выходе мини-селектора - Imin=0. На выходе вычитателя 6 имеем напряжение, пропорциональное току:

IB=Imax-Imin=IK-0=IK.

Так как Imin=0, то на выходе формирователя 7 значение напряжения, пропорциональное току, будет равно нулю. Значение напряжения, пропорциональное IВ, становится больше, чем величина, полученная с формирователя 7, поэтому на выходе блока 8 сравнения появится сигнал, который поступит на вход реле 9 времени, а последнее подаст сигнал на отключение выключателя линии.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что предлагаемое устройство обладает большей чувствительностью, чем известные, и поэтому позволяет исключить возможность разрушения линий, коммутационных элементов и трансформаторов, питающих линию, при далеких однофазных КЗ на линиях высокого напряжения при отказе основных защит.

Устройство резервной защиты линии для сетей с заземленной нейтралью, содержащее вычитатель, блок сравнения, реле времени, подключенное к выходу блока сравнения, и для каждой фазы преобразователь тока в напряжение, подключенный к трансформатору тока этой фазы, отличающееся тем, что в него дополнительно введены макси-селектор, мини-селектор и формирователь опорного напряжения, причем преобразователь тока в напряжение выполнен в виде трансреактора с первой и второй вторичными обмотками, макси-селектор входами подключен к выходам первых вторичных обмоток трансреактора, а мини-селектор - ко вторым вторичным обмоткам, вычитатель подключен к выходам макси-селектора и мини-селектора, формирователь опорного напряжения - к выходу мини-селектора, блок сравнения - к выходам вычитателя и формирователя опорного напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите элементов системы электроснабжения, в частности к способам формирования двух электрических величин, подводимых к компаратору времяимпульсного реле защиты, с проходной характеристикой, функционально связывающей длительность импульсов на выходе компаратора с подводимыми к реле защиты синусоидальными электрическими величинами.

Изобретение относится к электротехнике, к преобразователям переменного напряжения в постоянное для обеспечения защиты нагрузки от перенапряжений, возникающих в источнике переменного напряжения.

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий с ответвлениями. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрификации сельского хозяйства, в частности для обеспечения электробезопасности людей и животных.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для защиты человека от поражения электрическим током, токов утечки, токов перегрузки и к.з. .

Изобретение относится к релейным защитам линий электропередачи, в частности для резервирования защит тяговых подстанций. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты шин от различного вида повреждений (подвесной или опорной изоляции, вводов выключателей и трансформаторов и т.

Изобретение относится к схемам защиты электрических линий, осуществляющим автоматическое отключение с последующим восстановлением соединения, реагирующим на разность между токами, в которых сравниваются значения напряжения или тока в соответствующих точках на разных проводах одной и той же схемы, например током в прямом и обратном проводнике

Изобретение относится к системам защиты электрических линий, реагирующим на разность между токами, в которых сравниваются значения напряжения или тока в соответствующих точках на разных проводах одной и той же схемы, например, током в прямом и обратном проводнике

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству, определяющему алгоритм функционирования релейной защиты и противоаварийной автоматики и используемому в системе электроснабжения трехфазного переменного тока промышленной частоты f=fпр, которую характеризуют мгновенными значениями синусоидальных междуфазных напряжений uAB(t), u BC(t) и uCA(t) и соответствующими им векторами и междуфазных напряжений, при этом, при отклонении любого из междуфазных напряжений, подводимых к входу устройства, от некоторого расчетного напряжения Uрас, оно на своем выходе формирует либо логический сигнал, либо непрерывный сигнал

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ

Изобретение может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства при неисправности цепей напряжения нулевой последовательности или при отсутствии в распределительном пункте или на трансформаторной подстанции трансформаторов напряжения, с помощью которых возможна организация цепей напряжения нулевой последовательности. Для этого заявленное устройство содержит орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета, и пусковой орган, состоящий из фильтра выделения промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени и два выходных реле, и введены элемент запрета, фильтр выделения промышленной частоты, два пороговых органа, два элемента времени и два выходных реле. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите и автоматике. Технический результат - повышение чувствительности при обработке электрической величины с высокой частотой измерений и возможность выявления и корректировки измерения электрической величины с выбросами. В способе измеряют электрическую величину в равномерно фиксированные моменты времени, настраивают адаптивный фильтр на подавление электрической величины, формируют выходной сигнал настроенного фильтра путем обработки последующих после настройки измерений электрической величины и подают его на вход исполнительного реле и по возврату исполнительного реле фиксируют начало нового и окончание предыдущего интервалов однородности электрической величины. Из измерений электрической величины составляют равномерно сдвинутые во времени децимированные сигналы с фиксированным шагом децимации так, чтобы наложение всех децимированных сигналов на одну временную ось давала измерения электрической величины. Настраивают адаптивный фильтр на подавление одного из децимированных сигналов, формируют копии настроенного адаптивного фильтра по числу децимированных сигналов, определяют выходные сигналы копий фильтров при обработке своих децимированных сигналов и подают их на исполнительное реле. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты присоединений подстанции от коротких замыканий. Технический результат заключается в повышении чувствительности устройства и расширении области его использования. Для этого заявленное устройство содержит n присоединений подстанции от коротких замыканий, содержащее для каждой фазы 1-го, …, n-го присоединения датчик тока, установленный в рассечку токопровода фазы, выпрямитель, подключенный к датчику тока, вычитатель, подключенный к выпрямителю, усилитель и делитель, подключенные к вычитателю, первую схему сравнения, подключенную к усилителю и выпрямителю, вторую схему сравнения, подключенную к делителю и выпрямителю, элемент И, подключенный к первой и второй схемам сравнения, для каждого из присоединений - по элементу ИЛИ, подключенному к соответствующим элементам И, и исполнительному органу, подключенному к элементу ИЛИ, а выходом в цепь отключения выключателя соответствующего присоединения, блок контроля линейных напряжений, подключенный выходом к каждому элементу И, общий для группы одноименных фаз сумматор, входами подключенный к выпрямителям, а выходами - к вычитателям. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите электрических сетей, и может быть использовано для дифференциальной защиты любых элементов электрических сетей, как линий электропередач, так и силовых трансформаторов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение длины защищаемых участков энергосистемы, так как вторичные многофазные обмотки преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП) работают в режиме холостого хода. Указанный технический результат достигается тем, что дифференциальное реле на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем включает два преобразователя тока, входы которых образуют входы реле, выпрямитель, нуль-индикатор, при этом преобразователи тока выполнены в виде трансформаторов с вращающимся магнитным полем, формирующих поступающие на выпрямитель и сравниваемые нуль-индикатором электрические величины в виде шестифазной системы напряжений, многофазные вторичные обмотки трансформаторов соединены встречно, а выпрямитель также выполнен многофазным. 1 ил.
Наверх