Устройство для дифференциальной защиты электроустановки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социалистических

Республик

«н632025 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 271276 (21) 2435597/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 051178,Бюллетень № 41

Н 02 Н 3/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 3 16. 925 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 10,11.78 (72) Авторы изобретения

В. Г. Левченко и Г. Н. Степанов (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к области релейной защиты и системной автоматики электроэнергетических установок и может быть применено при построении дифференциальных токовых защит. 6

Известны устройства дифференциальной токовой защиты с питанием реле через насыщающиеся трансформаторы тока. Работа таких устройств основывается на том, что в больших переход-10 ных токах небаланса при внешних к.з. обычно содержится большая апериодическая слагающая, смещающая мгновенное значение токов небаланса по одну сторону оси времени. параметры насыщающегося трансформатора выбираются так, чтобы он ослаблял трансформацию апериодической слагающей, содержащейся в тс,е небаланса, проходящем по его первйчной обмотке, что и определяет автоматическое загрубление защиты на время прохождения переходных токов небаланса (11 ..

Иэ известных дифференциально токовых защит наиболее близким по технической сущности является устройство, в котором насыщающийся трансформатор тока имеет обмотки, намотанные в одной плоскости: рабочую первичную две рабочих вторичных и две тормозных % 2) . Обмотки включены таким образом, что при внешнем к.э. результирующая магнитная связь тормозной обмотки с рабочими обмотками отсутствует, а при к. э. в защищаемой зоне магнитный поток тормозной обмотки, связанный в этом случае с рабочими обмотками, должен усиливать магнитный поток первичной рабочей обмотки. Тормозная обмотка предназначена для насыщения магнитопровода при внешних к.з. под воздействием суммарного тока датЧиков тока и ухудшения эа счет этого магнитной связи между первичной и вторичной рабочими обмотками.

Одним иэ недостатков этого устройства является зависимость характеристик срабатывания от сорта применяемой для магнитопривода стали и ее обработки, а также зависимость от угла сдвига фаз между рабочими и тормозными токами.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. укаэанная цель достигается тем что в устройство для дифференциальной за" щиты электроустановки, содержашем два датчика тока, расположенйых по концам защищаемого объема и подклю6 32025 ченных встречно к измерительньм обмоткама м на с ыща ющегос я тра нсформа тора тока, с обмоткой для подключения реле и двумя дополнительными обмотками, соединенными последовательно с измерительными обмотками, включенными обр, „ о по отношению к измерител ным 5 обмоткам, дополнительные обмотки расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения измерительных обмоток,при этом магнитопровод насыщающегося трансформатора тока 3О выполнен в виде броневого сердечника.

Намотка измерительных и дополнительных обмоток в перпендикулярных плоскостях исключает между ними электромагнитную связь. 15

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемое устройство.

Электроустановка 1, датчики тока

2 и 3, вырабатывающие ток, пропорциональный току, протекающему в элек- 20 троустановке 1, включены последовательно: датчик 2 с измерительной обмоткой 4 и дополнительной обмоткой

5, а датчик 3 — с измерительной обмоткой 6 и дополнительной обмоткой 7 .. 2я

Обмотка 4-7 намотаны на броневой ферритовый сердечник 8. На сердечник 8 также намотана обмотка 9, к которой подключено реле 10. Обмотки 4, б и 9 намотаны в; плоскости, перпендикуляр- 0 ной плоскости намотки обмоток 5 и 7, при этом последние подключены к обмоткам датчиков 2 и 3 обратно по отношению к измеритель ным обмоткам.

Стрелкой - обозначено направление тока при внешнем к.з., а стрелкой

+ при к.з. в зоне.

Устройство работает следующим обра зом.

В режиме к.з. вне зоны ток в датчиках 2 и 3 имеет одинаковое направление, и поскольу измерительные обмотки 4 и 8 включены встречно, то магнитные потоки, созданные ими, вычитают.я. а в обмотке 9 протекает ток небаланса. При этом магнитные потоки, 48 создаваемые дополнитель ными обмотками 5 и 7, складываются, насыщая сердечник 8 трансформатора, что приводит к загрублению защиты, так как магнитная связь между измерительными 50 обмотками и обмоткой реле резко уменьшается.

В режиме к.з. в зоне, ток в датчи. ках 2 и 3 имеет противоположное найравлейие, при этом магнитные потоки, создаваемые измерительными обмотками

4 и 6 складываются, а магнитные потоки, создаваемые дополнительными обмотками 5 и 7, вычитаются, что приводит к слабому намагничиванию сердечника.

Следовательно, магнитная связь между измерительными обмотками 5 и 7 и обмоткой 9 для реле 10 будет значительно больше, чем в случае режима к ° з. вне. зоны.

Перечисленные выше условия позволяют получить ток в обмотке 9, к которой подключено реле 10, без задержки, вызываемой апериодической составляющей, так как последняя будет компенсирована встречным магнитным потоком, созданным дополнительными обмотками, а измерительные обмотки 4 и б выполняются такими, что не могут довести состояние сердечника 8 до насыщения.

При к.з. в защищаемой зоне в отличие от известных защит насыщение сердечника 8 не происходит из-за встречного включения дополнительных обмоток 5 и 7 и их магнитной развязки с измерительными обмотками 4 и б.

Это обеспечивает повышение точности и быстродействия устройства и может быть использовано при построении дифференциальных токовых защит.

В режиме к.з. вне эоны сердечник трансформатора насыщается, что приводит к загрублению защиты. В режиме к.з. в зоне магнитные потоки, создаваемые дополнительными обмотками, вычитаются, что приводит к улучшению условий передачи полезного сигнала.

Перечисленные выше обстоятельства позволяют работать защите без задержки, вызываемой апериодической составляющей, так как последняя будет компенсирована встречным магнитным потоком, созданным дополнительными обмотками, а измерительные обмотки выполнены такими, что не могут довести состояние сердечника до насыщения.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее два датчика тока, расположенных по концам защищаемого объекта и подключенных встречно к измерительным обмоткам насыщающегocя трансформатора тока, с обмоткой для подключения реле и двумя дополнительными обмотками, соединенными последовательно с измерительными обмотками, включЕнными обратно по отношению к измерительным обмоткам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, дополнительные обмотки расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения измерительных обмоток, при этом магнитопровод насыщающегося трансформатора тока выполнен в виде броневого сердечника. источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское. свидетельство СССР

Р 130561 а Н 01 Н 3/28 а 1959 а

2. Журнал Электричество, 1953, Р 11. Применение в дифференциальной защите насыщающихся трансформаторов. Дроздов A. Д. и Иихайлов В. В.

632025

Заказ б361/54 Тираж 850 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий

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

СССР

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Корнеева

Редактор В. Фельдман Техред N.Ïåòêo Корректор Н Ковалева