Трехфазное реле тока

 

О П И С А Н И Е !!!! 42l082

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.01.72 (21) 1740786/24-7 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 19.08.74 (51) М. Кл. Н 02h 3/16

Государственный комитет, Совета Министров СССР по делам изобретений и атнрытий

153) УДК 621.316,925 (088.8) (72) Автор изооретсния

В. П. Борисов и В. Н. Бочкарев (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ ТОКА

Изобретение относится к классу устройств релейной защиты и может быть использовано при построении защиты сетей переменного тока с изолированной нейтралью от коротких замыканий и перегрузок.

Известны бесконтактные реле защиты, реализующие принцип максимально токовой защиты. Такая защита реагирует на наибольший из токов фаз и должна быть отстроена от пусковых токов защищаемого фидер а, т. е. при наличии мощной асинхронной нагрузки чувствительность защиты составляет 8 — 10 от

1„, в то время как токи дуговых к. з. могут быть равными 3 — 4 от 1„. Применение таких реле в низковольтных автономных энергосистемах, например судовых, »е позволяет получать требуемую чувствительность защиты, так как диапазоны токов нормальных эксплуатационных режимов (пусков асинхронных двигателей, силовых трансформаторов) и токов к. з. через дугу в значительной мере перекрываются.

Поскольку доля однофазной нагрузки в судовых энергосистемах составляет лишь 10—

20% от общей мощности потребителей, появляется возможность значительно повысить чувствительность защиты при несимметричных коротких замыканиях: двойных замыканиях на корпус, двухфазных замыканиях и трехфазных коротких замыканиях, сопровождающихся несимметрией фазных токов, вызванной наличием дуги в точке короткого замыкания.

Известно применение фильтров тока обрат5 ной последовательности для повышения чувствительности защиты при несимметричных коротких замыканиях или фильтра переменной составляющей суммы выпрямленных токов фаз для повышения чувствительности за10 щиты от несимметричных режимов работы.

Однако такая схема сложна и громоздка.

Кроме того, схема пе выявляет режимов перегрузки и трехфазных симметричных к. з., т. е. требует установки дополнительных элементов

15 при построении защиты от всех видов повреждений, дальнейшего усложнения схемы и понижения 00 надеiKHocTH.

Цель изобретения — повышение чувствитсльности н надежности защиты от всех ви20 дов коротких замыканий.

Это достигается тем, что к выходу выпрямителя подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент которого шунтирован последовательно соединенными конденсатором

25 и первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого через дополнительный выпрямитель подключена к входным зажимам реагирующего органа.

На чертеже изображена схема трехфазного

30 реле тока.

421082

На схеме: 1 — датчики тока, например трансформаторы; 2 — трехфазная схема выпрямления, нагруженная на омический делитель напряжения, с помощью которого калибруется уставка срабатывания реле при симметричных перегрузках и коротких замыканиях (напряжение со средней точки делителя через диод подается на вход реагирующего органа); 3—

4 — соответственно линейное и нелинейное сопротивления дополнительного делителя выпрямленного напряжения датчиков тока.

Через разделительный конденсатор 5 переменная составляющая выпрямленного напряжения датчиков подается на первичную обмотку 6 промежуточного трансформатора. Напряжение со вторичной обмотки 7 этого трансформатора через выпрямитель 8 подается на вход реагирующего органа 9.

Схема работает следующим образом.

При симметричных нагрузках фидера коэффициент пульсаций на выходе трехфазной мостовой схемы выпрямления не превышает

7 /о, т. е. напряжение на выходе выпрямителя

8, пропорциональное переменной составляющей выпрямленного напряжения датчиков 1, практически отсутствует. При двухфазных, однофазных к. з., обрыве фазы, либо трехфазных к. з., сопровождающихся несимметрией токов, например, обусловленных наличием электрической дуги, коэффициент пульсаций возрастает в несколько раз, что приводит к появлению напряжения на выходе выпрямителя 8, срабатыванию реагирующего органа и по истечении выдержки времени, определяемой элементом времени 10, к срабатыванию исполнительного органа 11. Поскольку амплитуда переменной составляющей выпрямленного напряжения датчиков зависит от величины измеряемого тока, передаточная характеристика делителя должна быть нелинейной.

При этом выходное напряжение выпрямителя

8 пропорционально коэффициенту пульсаций на выходе трехфазной схемы выпрямлеHèÿ 2.

В качестве сопротивления 4 может быть взят варистор либо двухполюсник на резисторах и ста бил итрон ах, аппроксимирующий требуемую характеристику «вход — выход» делителя. Таким образом, реле имеет повышенную чувствительность к несимметричным режи10 мам. Например, в судовых электроэнергетических системах при допустимой несимметрии токов нагрузки по фазам до 25 % с учетом отстройки от пусковых токов однофазных трансформаторов и асинхронных двигателей чувст15 вительность защиты может быть 2 — 2,5 от !„.

Надежность повышается при больших кратностях к. з. за счет того, что реле фактически имеет два работающих одновременно измерительных органа, которые при малых кратно20 стях токов к. з. работают раздельно.

Предмет изобретения

Трехфазное реле тока, содержащее датчики тока фаз, выпрямитель с подключенным к нему активным делителем, к которому через диод подключен реагирующий орган, подсое30 диненпый через элемент времени к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, к выходу упомянутого выпрямителя подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент кото35 рого шунтирован последовательно соединенными конденсатором и первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого через дополнительный выпрямитель подключена к входным зажимам реагирующего ор40 гана.

421082

Составитель Л. Корнеева

Редактор Т. Загребельная Техред Л. Богданова Корректор В. Жолудева

Заказ 2034/3 Изд. Мз 660 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская и., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2