Устройство для контроля токовых цепей дифференциальной защиты
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмх
Социалмстических
Республик
Н 02 Н Э/28 Государственный комитет (23) Приоритет ло делам изобретений и открытий Опубликовано 25 05.80.Ьюллетень Ж19 Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДK 621.316. .9 25 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. В. Багинский, Г. М. Глазырина и Ю. А. Кулага Новосибирский электротехнический институт (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКОВЫХ ЦЕПЕЙ ДИФФЕР НЫИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ Изобретение относится к релейной зашите и может быть использовано при нормальном режиме работы дифференциальных и дифференциально-фазных зашит генераторов и двухобмоточных трансформаторов с током срабатывания от 0,2 номинального и выше, для повышения эксплуатационной надежности работы этих зашит. Продольная дифференциальная зашита то трансформаторов обладает низкой эксплуатационной надежностью, что обусловливает очень высокий процент неправильных действий (до 28,9%). Только 1-3% могут быть отнесены за счет технического 15 несовершенства и недостаточной аппаратурной надежности, остальные являются следствием ошибок персонала. Анализ статистических данных за 1971-1973 годы выявил. что 80% отказов продол ных дифференциальных зашит трансформаторов связано с ошибками персонала при работах с токовыми цепями. При этом неправильная сборка токовых цепей явля2 ется причиной приблизительно вдвое большего числа случаев неправильных действий, чем обрывы. Известно устройство для зашиты двухобмоточного трансформатора, содержашее два трансформатора тока, два промежуточных трансформатора, снабженных дополнительной вторичной обмоткой, ор— ган сравнения фаз, орган блокировки от апериодической составляющей и источник оперативного напряжения. Дополнительные обмотки и логические схемы ИЛИ включены перекрестно на два входа органа сравнения фаз. (1). Это устройство исключает ложную работу при обрыве токовых цепей. Однако оно не позволяет выявить других возможных неисправностей токовых цепей (перепутывание полярностей при подключении зашит к трансформаторам тока, неправильное подключение фаз, возникновение коротких замыканий) ° Известно также устройство для контро пя исправности соединительных проводов 3 73625 продольных дифференциальных защит, которое путем наложения постоянного тока на переменный в цепях соединительных проводов при повреждении последних блокирует защиту. Реагирующий орган выпол5 нен в виде расширителя импульсов с промежуточным ВС-звеном и подсоединен через двухполупериодный выпрямитель к активному шунту, включенному в цепь соединительных проводов (2). 1О Кроме того, известно устройство для контроля токовых цепей, дифференциальной зашиты шин, являющееся наиболее .близким к предложенному по технической сущности. Оно содержит выпрямительный мост, выполненный по трехфазной четырехпроводной схеме, реагирующий орган, микроамперметр, защитный диод сглаживающий последовательный резонансный контур, регулировочное сопротивление с добавочным сопротивлением 3). Устройство позволяет выявить повреждения токовых цепей дифференциальных зашит шин. Однако это устройство не может быть применено для контроля токовых цепей дифференциальных защит генер аторов и двухобмоточных трансформаторов с малым током срабатывания, так как в нормальном режиме работы оно должно быть отстроено от токов небаланса, превышающих ток срабатывания названных защит. Белью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для контроля токовых цепей путем увеличения чувствительности. 35 Это достигается тем, что предложенное устройство контроля токовых цепей дифференциальной зашиты, содержащее преобразователь трехфазного тока в однофазный и подключенный к нему реагирующий орган, дополнительно содержит два преобразователя трехфазного тока в однофазный, при этом дополнительные и упомянутый преобразователи выполнены в виде ферромагнитных утроителей частоты с первич- 45 ными обмотками, соединенными по схеме обратный загзаг, а вторичные обмотки преобразователей соединены по схеме циркуляции токов, к дифференциальной цепи которой подсоединен реагирующий орган. о На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства. Оно содержит три преобразователяферромагнитные утроители частоты 1, 2, 3, выполненные по схеме обратный зигзаг. Входы преобразователей 1, 3 включены в плечи защит, входы третьего преобразователя 2 — в дифференциальную цепь.. 4 Ф Устройство работает следуюшим образом. При нормальном режиме работы, когда токовые цепи защиты подключены правильно и исправны, а в плечах зашиты текут равные по величине токи, выходные сигналы преобразователей 1, 3 равны и уравновешивают один,пругой. На вход преобразователя 2 сигнал не поступает. Таким образом, на выходе устройства нет сигнала. При нормальном режиме работы и неравенстве токов плеч защиты выходные сигналы преобразователей 1, 3 включенных в плечи защиты, различны по величине в меньшей степени, чем входные. Это объясняется тем, что режимом работы преобразователей является режим работы в области глубоких насыщений, где кривые намагничивания стали различных трансформаторов сближаются даже при значительном их различии на линейном участке. Разность выходных сигналов преобразователей 1 и 3 дополнительно компенсируется выходным сигналом преобразователя 2, на вход которого поступает сигнал, равный разности токов плеч, защиты. Такая компенсация возможна, так как преобразователи 1 и 2 в нормальном режиме работы, когда токи плеч зашиты не значительно отличаются один от другого, работают в режиме, подобном режиму работы с закороченными выходами. При этом цепь реагирующего органа 4- является нагрузкой только преобразователя 3, и точность компенсации разности выходных сигналов преобразователей 1 и 3 реагируется величиной нагрузки цепи реагирующего оргa- на. Таким образом, в нормальном режиме работы защиты в реагирующем органе устройства сигнал практически отсутствует. При обрыве одной или двух фаз какоголибо плеча, например дифзащиты, трансформатора преобразователи, включенные в поврежденное плечо и в дифференциальную цепь имеют на выходе сигналы, состоящие в основном, из первой гармоники, и существенно сдвинутые по фазе, так как их первичные обмотки обтекаются несимметричными и различными по фазе токами. Сигнал на выходе обусловлен, в основном, преобразователем поврежденного плеча. При смене полярности одного из трансформаторов тока в плече последнего нарушается симметрия токов, в дифференциальной цепи появляется несимметричная система токов, состоящая, в основном, из первой гармоники. Сигнал на выходе уст5 73625 ройства обусловлен всеми тремя преобразователями. При смене полярности двух трансформаторов тока устройство работает аналогично. При перепутывании концов,пвух фаз трансформаторов тока симметрия токов на входах преобразователей 1, 3 не нарушает ся, на выходе ферромагнитного утроителя частоты 2 имеется сигнал достаточной величины. - При возникновении двухфазных к.з. во вторичных цепях устройство способно выдать сигнал о неисправностях в токовых цепж, если повреждение достаточно удалено от места подключения дифференциальной цепи. Устройство должно выявлять повреж юния токовых цепей в режиме дежурства дифзашит с током срабатывания {0,20,3) 1и и выше. В режиме тривоги дифзащит устройство выводится из действия сигналом пускового органа защиты от сверхтоков, при витковых замыканиях— чувствительной ступенью токовой защиты обратной последовательности. При нормальном режиме работы контролируемых цепей зашиты на реагирующий орган практически не поступает сигнал, а при описанных неисправностях — всегда gp существует сигнал, обусловленный каким-либо преобразователем. Это позволяет устройств ь.ть чувствительнее дифференциальных защит, двухобмоточных трансфор3 6 маторов и генераторов с малым током срабатывания (0,2;) ц ) . Формула изобретени, Устройство дпя контроля токовых це. пей дифференциальной защиты, содержащее преобразователь трехфазного тока в однофаэный и подключенный к нему реагирующий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения чувствительности, оно дополнительно содержит два преобразователя трехфазного тока в Ъ! г однофазный, при этом, дополнительные н упомянутый преобразователи выполнены в виде ферромагнитных утроителей частоты с первичными обмотками, соединенными по схеме обратный зигзаг, а вторичныа: обмотки преобразователей соединены по схеме циркуляции токов, к дифференциальной цепи которой присоединен реагирующий органе Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР % 393793, кл. Н 02 Н 3/28, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР Ь 345560, кл. Н 02 Н 3/28, 1967. 3. Грек Г. Т., Петров С. Я. Дифференциальная защита шин с торможением. Электричество, 1970, % 10, с. 42. Составитель Л= Васькова Редактор Е. Кравцова Техрец Vi. Асталощ Корректор М, Шароши Заказ 2442 /44 Тираж 783 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
