Устройство релейной защиты высоковольтной сети

 

» 505073

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 02.07.73 (21) 1938632/24-7 с присоединением заявки ¹â€” (23) Пр пор итетвЂ

Опубликовано 28.02,76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 07.01.77 (51) М.Кл. H 02Н 3/16

Государственный комитет.

Совета Министров СССР по делам изосретение и открытий (53) УДК 621.316.925. .2 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Г. Л. Эскин

Северо-Западное отделение Ордена Октябрьской Р всесоюзного государственного проектно-изыскате и научно-исследовательского института энергетичес и электрических сетей «Энергосетьпроект> (54) УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области исполь. зования токовых электромагнитных реле переменного тока в схемах релейной защиты и автоматики в качестве органов, контролирующих наличие или отсутствие тока в фазе трехфазной линии электропередачи.

Известны устройства релейной защиты высоковольтной сети, содержащие трансформаторы тока и напряжения, электромагнитное реле и конденсатор, Эти устройства реагируют на увеличение фазного угла между током и напряжением и срабатыван т при достижении заданного угла, не зависящего от величины тока, Цель изобретения — повышение чувствительности защиты к токам короткого замыкания на землю, снижению чувствительности к емкостному току линии и расширение функциональных возможностей устройства

Для этого в устройстве использовано двухобмоточное реле, одна из обмоток которого (рабочая) подключена к обмотке трансформатора тока, включенной в одну из фаз защищаемой сети, а другая через конденсатор— к обмотке трансформатора напряжения той же фазы защищаемой сети, причем конденсатор выполнен регулируемым.

На фиг. 1 показана схема подключения реле к цепям трансформатора тока и трансформатора напряжения для реле всех трех

2 фаз, где 1 — рабочая обмотка реле; 2— опорная обмотка реле; 3 — трансформатор тока; 4 — трансформатор напряжения; 5— регулируемый конденсатор. з На фиг. 2 представлена векторная диаграмма потокосцеплений реле фазы А; на фиг. 3 — зависимость чувствительности реле от фазного тока в линии и тока срабатывания.

10 На диаграммах приняты следующие обозначения: 1,. — опорный ток; 1, — емкостный установившийся ток односторонне включенной фазы; U„, U„, U„, — напряжение фазы А в емкостном режиме, режиме од15 нофазного короткого замыкания фазы А и нагрузочном режиме соответсчвенно; т1>, тр0П,, 1>0П, потокосцепление опорной обмотки реле фазы А, создаваемое напряжением фазы А; ф„,, ф„, ф„, — потокосцепление

20 рабочей обмотки фазы А, создаваемое током данной фазы; тр,, т1>,, ф, — суммарное потокосцепление реле фазы А, создаваемое опорной и рабочей обмотками, тр — фазный угол между током и напряжением в линии;

К 4 — коэффициент чувствительности реле.

Для выполнения реле необходимо на магнитопроводе обычного электромагнитного токового реле, например, типа PT-40, в дополнение к его рабочей обмотке, включенной чез0 рез трансформатор тока на ток фазы А, В

505073

f или С линии электропередачи, намотать дополнительную опорную обмотку и подключить ее через регулируемую емкость в цепь трансформатора напряжения на фазисе напряжение U,, U или U, соответственно.

Благодаря подведению к магнитопроводу реле опорного тока, повернутого емкостью на

90, суммарный магнитный поток, действующий на подвижную часть реле, момент оказывается зависящим от фазного угла между током и напряжением в контролируемом элементе.

Влияние опорного тока на суммарный магнитный поток реле в различых режимах работы линии поясняется векторной диаграммой магнитных потоков на фиг. 2.

Как видно из фиг. 2, при емкостном характере тока вектор суммарного потокосцепления получается за счет арифметической разности векторов потокосцепления рабочей и опорной обмоток реле (Oz, — — фр, фол ) °

При индуктивном характере тока (однофазное короткое замыкание фазы А) вектор суммарного потокосцепления получается за счет арифметического сложения векторов потокосцепления рабочей и опорной обмоток реле (ф, = фр, + go,).

В остальных случаях (нагрузочном режиме и режиме двухфазного короткого замыкания на землю фаз В и С) суммарный вектор потокосцепления образуется путем геометрического сложения векторов потокосцепления опорной и рабочей обмоток реле (ф, фр, +фоп,)

Таким образом, при емкостном характере тока реле имеет малую чувствительность, что соответсвует фазному углу между током и напряжением в линии rp = 90 (см. фиг. 3).

Промежуток между указанными углами соответствует токам нагрузки при направлении тока в линию или к шинам подстанции.

Суммирование рабочего и опорного тока происходит непосредственно на его магнитопроводе, а необходимость полной компенсации отсутствует, что позволяет величину опорного тока выбирать по условию обеспечения минимального тока срабатывания реле при отстройке от нескомпенсированной составляющей емкостного тока, а также от самого компенсирующего опорного тока.

Таким образом, предлагаемое реле может

10 выполнять ряд таких операций, как: пофазный контроль отключения длинной линии электропередачи на противоположном конце; пофазный контроль сброса мощности сильно нагруженной протяженной линии электропеIG редачи; осуществление разной чувствительности токового реле нулевой последовательности в зависимости от направления тока короткого замыкания.

При направлении тока короткого замыка20 ния от шин в линию чувствительность увеличивается, от линии к шинам чувствительность загрубляется. Тем самым расширяется область применения реле для целей автоматики и релейной защиты, 25

Формула изобретения

Устройство релейной защиты высоковольтЗо ной сети, содержащее трансформаторы тока и напряжения, электромагнитное реле с рабочей обмоткой и конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности к токам короткого замыкания на землю, 35 снижению чувствительности к емкостному току линии и расширения функциональных возможностей устройства, в устройстве использовано двухобмоточное реле, одна из обмоток которого (рабочая) подключена к обмотке

40 трансформатора тока, включенной в одну из фаз защищаемой сети, а другая через конденсатор подключена к обмотке трансформатора напряжения той же фазы защищаемой сети, причем конденсатор выполнен регулируемым.

505073 и

8 с

@go

-Ф а 0

A 8.д

Составитель В. Хальков

Техред М. Семенов Корректор T. Добровольская

Редактор И. Грузова

Заказ 49О8

ЦНИИПИ

Изд. № 1193 Тираж 882 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб, д. 4/5

МОТ, Загорский филиал