RU2024143C1 - Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока - Google Patents

Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока

Info

Publication number
RU2024143C1
RU2024143C1 SU5035722A RU2024143C1 RU 2024143 C1 RU2024143 C1 RU 2024143C1 SU 5035722 A SU5035722 A SU 5035722A RU 2024143 C1 RU2024143 C1 RU 2024143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
output
installations
signal
protection
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Иванович Нагай
Дмитрий Эдуардович Подгорный
Original Assignee
Владимир Иванович Нагай
Дмитрий Эдуардович Подгорный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Нагай, Дмитрий Эдуардович Подгорный filed Critical Владимир Иванович Нагай
Priority to SU5035722 priority Critical patent/RU2024143C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2024143C1 publication Critical patent/RU2024143C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Использование: устройство предназначено для релейной защиты электроустановок переменного тока (трансформаторов, автотрансформаторов, воздушных линий и т.д.). Сущность изобретения: отстройка от насыщений трансформаторов тока и апериодических составляющих, увеличение быстродействия. Цель достигается введением в схему фазоповоротных звеньев, инвертора и сумматоров. 5 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов, воздушных линий и других элементов энергосистем. Наиболее целесообразно применение устройства для опережающего деления сети при недостаточной отключающей способности выключателей отходящих присоединений, где требуется повышение быстродействия.
Известно устройство для токовой защиты электроустановок [1].
Его недостатком является недостаточное быстродействие. Это обусловлено необходимостью отстройки от апериодических составляющих в токе. Этот недостаток устранен в устройстве [2], в котором отстройка от апериодических составляющих осуществляется за счет применения звена реального дифференцирования (трансреактора), а отстройка от режима насыщения ТТ обеспечивается за счет применения трансреактора специальной конструкции, вторичные обмотки которого зашунтированы диодами. Недостатками данного устройства является слабая отстроенность от режима включения нагрузки (с малыми постоянными времени первичной сети), а также потеря информации тока по крайней мере в течение четверти полупериода (на нисходящей ветви синусоида) из-за шунтирования обмотки трансформатора диодами. Это ограничивает область применения этого устройства, например, делительными защитами сети при недостаточной отключающей способности выключения, когда возможно формирование кратковременного сигнала отключения с помощью специального выходного органа (тиристора).
Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования в переходных режимах и при насыщении трансформаторов тока, повышение быстродействия и упрощение.
На фиг.1 показана схема устройства, состоящего из преобразователя 1 тока, первого 2 и второго 3 фазоповоротных звеньев, инвертора 4, первого и второго сумматоров 5, 6, порогового элемента 7, выходного органа 8.
На фиг.2-5 приведены временные диаграммы выделения сигналов сумматорами 5 и 6 из контролируемого сигнала преобразователя тока.
В исходном состоянии (при отсутствии тока) на выходах всех элементов сигналы равны нулю.
Устройство работает следующим образом.
В установившемся режиме (при отсутствии насыщения измерительных трансформаторов тока) на выходах датчика 1 тока, фазоповоротных звеньев 2, 3 и инвертора 4 имеются синусоидальные сигналы. Выходной сигнал сумматора 5 равен нулю, так как U2 = U3 = U4,
Figure 00000001
^
Figure 00000002
= 60о,
Figure 00000003
^
Figure 00000004
± 60о,
Figure 00000005
^
Figure 00000006
= 180о, т.е. образуют симметричную трехфазную систему векторов
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
, с равными модулями и угловым сдвигом, равным 120о. Таким образом, выходной сигнал сумматора 6, определяемый в общем случае U6 = U1 + U5, в данном случае равен U6 = U1. Если в дaнном случае выполняется условие I > Iуст, т. е. U6 > U
Figure 00000010
, где U
Figure 00000011
- уровень срабатывания порогового элемента 7, то последний срабатывает и на его выходе появляется сигнал высокого уровня, что в конечном итоге приводит к формированию выходного сигнала элементом 8.
При наличии в токе кроме периодической составляющей и апериодической составляющей (фиг.2, 3) работа устройства отличается от предыдущего случая. В данном случае ток может быть представлен в виде
i=Im·sin(ωt+α)-Im·sinα·e
Figure 00000012
, где Im - амплитуда тока;
ω - угловая частота сети;
α - угол замыкания;
Та - постоянная времени первичной сети.
Для данного случая α = 90о и Та = 0,1 с. Выходной сигнал первого сумматора 5 не равен нулю, так как в отличие от периодического сигнала апериодический сигнал преобразуется фазоповоротными звеньями различно. В частном случае схемно фазоповоротные звенья 2 и 3 могут быть реализованы на основе инерционно-дифференцирующего и инерционного звеньев. Сформированный сигнал U5 суммируется с сигналом U1, пропорциональным току i, что значительно уменьшает содержание апериодической составляющей в сигнале U6, подаваемом на вход порогового элемента 7. На том же графике показана периодическая составляющая U1, что позволяет сопоставить выделенный сигнал U6 с ней. Превышение максимального значения сигнала по отношению к амплитуде периодической составляющей U6составляет 15% , в то время когда превышение максимального значения по отношению U1 составляет 86%. Если при выборе уставки по току в предлагаемом устройстве коэффициент отстройки Котс = 1,15, то при выполнении устройства, реагирующего на полный сигналU1, он бы составлял Котс = 1,86. Таким образом, удалось снизить коэффициент отстройки в 1,61 раза.
На фиг. 3 показаны временные диаграммы работы устройства при наличии в токе периодической, апериодических составляющих и насыщении ТТ ( α = 30о, Та = 0,1 с, ε≈ 0,4 - полная погрешность ТТ). В этом случае максимальное значение сигнала второго сумматора 6 U6 в первом полупериоде меньше, чем амплитудное значение Un1m. На уровне амплитудного значения Un1m сигнал U6 достигает в третьем периоде. При выполнении порогового элемента 7, реагирующего как на мгновенное значение (амплитудное), так и на среднее значение сигнала U6, можно достичь срабатывания не более, чем в первом периоде. Это обусловлено тем, что среднее значение отрицательной полуволны равно среднему значению той же отрицательной полуволны Un1. Максимальное значение U6 в первом полупериоде составляет 88% амплитудного значения Un1m, т.е. при насыщении ТТ входной ток должен превышать ток уставки в 1,1-1,15 раза, чтобы устройство сработало.
Таким образом, устройство практически отстроено от влияния апериодических составляющих и режимов насыщения ТТ, что позволяет его применять в быстродействующей токовой защите электроустановок, например, для делительной защиты подстанций при недостаточной отключающей способности выключателей или в дуговой защите комплектных распредустройств при использовании его в качестве пускового органа, а также первых ступеней максимально-токовых защит.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее преобразователь тока, пороговый элемент и выходной орган, отличающееся тем, что дополнительно введены два сумматора, два фазоповоротных звена и инвертор, при этом к выходу преобразователя тока подключены первый вход первого сумматора, входы двух фазоповоротных звена и инвертора, выходы последних подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, выход которого через пороговый элемент подключен к входу выходного органа.
SU5035722 1992-04-03 1992-04-03 Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока RU2024143C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035722 RU2024143C1 (ru) 1992-04-03 1992-04-03 Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035722 RU2024143C1 (ru) 1992-04-03 1992-04-03 Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024143C1 true RU2024143C1 (ru) 1994-11-30

Family

ID=21601037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5035722 RU2024143C1 (ru) 1992-04-03 1992-04-03 Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024143C1 (ru)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1332443, кл. H 02H 3/08, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1035712, кл. H 02H 3/38, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2038213C (en) Transformer differential relay
EP0026620A1 (en) Method and apparatus for identifying faults in electric power transmission systems
US4589050A (en) Method and apparatus for the protection of a thyristor power conversion system
JPH06105266B2 (ja) デジタル保護継電器
RU2024143C1 (ru) Устройство для быстродействующей токовой защиты электроустановки переменного тока
KR890001255A (ko) 직류전원 장치
US3622861A (en) Frequency changer
RU2117981C1 (ru) Устройство для стабилизации напряжения трансформаторной подстанции
Ye et al. Investigation and performance evaluation of differential protection of phase-shifted transformers in an MV drive
SU782033A1 (ru) Устройство дл защиты от обрыва фазы в трехфазной электроустановке
US20220334151A1 (en) Open-phase detection circuit and power conversion apparatus
SU672694A1 (ru) Трехфазное реле напр жени
SU669457A1 (ru) Устройство дл ограничени угла управлени одноканальной асинхронной системы фазового управлени
SU739684A1 (ru) Устройство дл защиты электрической сети низкого напр жени от тока короткого замыкани
SU636549A1 (ru) Устройство дл формировани пр моугольных импульсов от максимального тока трехфазной системы
SU817841A1 (ru) Устройство дл дифференциальнойзАщиТы ТРАНСфОРМАТОРА
SU995188A1 (ru) Устройство дл дифференциально-фазной защиты электродвигател от междуфазных коротких замыканий
SU1089687A1 (ru) Пусковой орган дл релейной защиты энергосистем
SU725163A1 (ru) Трехфазный удвоитель частоты
SU1010688A1 (ru) Устройство дл определени поврежденной фазы в трехфазной сети
SU843078A1 (ru) Реле тока обратной последователь-НОСТи
SU909742A1 (ru) Устройство дл дифференциальной защиты сборных шин
SU1166216A1 (ru) Устройство дл защиты неуправл емого выпр мител от сверхтоков
SU649085A1 (ru) Устройство дл дифференциальной защиты многообмоточного трансформатора с регулированием напр жени под нагрузкой
RU1816334C (ru) Устройство дл токовой защиты