RU2555858C2 - Differential relay based on transformers with rotary magnetic field - Google Patents
Differential relay based on transformers with rotary magnetic field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555858C2 RU2555858C2 RU2013149763/07A RU2013149763A RU2555858C2 RU 2555858 C2 RU2555858 C2 RU 2555858C2 RU 2013149763/07 A RU2013149763/07 A RU 2013149763/07A RU 2013149763 A RU2013149763 A RU 2013149763A RU 2555858 C2 RU2555858 C2 RU 2555858C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformers
- magnetic field
- rectifier
- multiphase
- rotating magnetic
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите электрических сетей, и может быть использовано для дифференциальной защиты любых элементов электрических сетей, как линий электропередач, так и силовых трансформаторов.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to the differential protection of electric networks, and can be used for differential protection of any elements of electric networks, both power lines and power transformers.
Известен однофазный трансформатор с вращающимся магнитным полем (патент №2333562), содержащий четыре первичные обмотки, расположенные на тороидальном сердечнике, балластные резистор и индуктивность, многофазные вторичные обмотки.Known single-phase transformer with a rotating magnetic field (patent No. 2333562), containing four primary windings located on the toroidal core, ballast resistor and inductance, multiphase secondary windings.
Этот трансформатор близок к предлагаемому дифференциальному реле по своим конструктивным особенностям, но сильно отличается по своему назначению.This transformer is close to the proposed differential relay in its design features, but is very different in its purpose.
Известно большое количество типов дифференциального реле тока. Наиболее близким по своей технической сущности является реле статическое токовое дифференциальное РСТ15, предназначенное для использования в схемах релейной защиты в качестве чувствительного органа дифференциальных защит, реагирующих на ток повреждения в пределах зоны действия дифференциальной защиты. Реле РСТ15 содержит следующие основные узлы: трансреактор, выпрямительный мост, полосовой фильтр, компаратор, элемент задержки на срабатывание, выходное реле, элементы питания схемы (Реле тока дифференциальное РСТ15, РСТ16. URL: http://www.rza.org.ua/rele/read/Rele-toka-differencialno; дата обращения: 20.10.2013).A large number of types of differential current relays are known. The closest in its technical essence is the static current differential relay PCT15, designed for use in relay protection circuits as a sensitive organ of differential protection, reacting to the fault current within the differential protection coverage area. The PCT15 relay contains the following main components: transreactor, rectifier bridge, bandpass filter, comparator, tripping delay element, output relay, circuit power elements (differential current relay PCT15, PCT16. URL: http://www.rza.org.ua/ rele / read / Rele-toka-differencialno; date of access: 10.20.2013).
Недостатком этого устройства является то, что оно вследствие конструктивных особенностей имеет низкие параметры по точности работы и низкую надежность. Низкая точность работы связана прежде всего с тем, что входной сигнал подвергается двухполупериодному выпрямлению, что приводит к большой пульсации выходного сигнала. Низкая надежность связана с тем, что реле РСТ15 содержит много элементов для формирования информационного сигнала, в том числе фильтр, конденсаторы и резисторы, которые ухудшают надежность схемы в целом.The disadvantage of this device is that due to design features it has low parameters for accuracy and low reliability. The low accuracy of operation is primarily due to the fact that the input signal undergoes half-wave rectification, which leads to a large ripple of the output signal. Low reliability is associated with the fact that the PCT15 relay contains many elements for generating an information signal, including a filter, capacitors and resistors, which degrade the reliability of the circuit as a whole.
Задачей предлагаемого изобретения является надежное, простое и быстрое выявление информационного признака - амплитуды дифференциального тока, без использования сложных технических устройств; осуществление гальванической развязки между измерительными трансформаторами тока и релейной защиты; выравнивание баланса дифференциальных цепей за счет вторичных маломощных обмоток преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП).The objective of the invention is a reliable, simple and quick identification of an information sign - the amplitude of the differential current, without the use of complex technical devices; implementation of galvanic isolation between measuring current transformers and relay protection; balancing differential circuits due to secondary low-power windings of transducers with a rotating magnetic field (PVMP).
Техническим эффектом предлагаемого изобретения является увеличение длины защищаемых участков энергосистемы, так как вторичные многофазные обмотки преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП) работают в режиме холостого хода. Повышение чувствительности происходит за счет точности определения информационного признака - амплитуды дифференциального тока. Это связано с тем, что благодаря вторичным шестифазным обмоткам ПВМП происходит двенадцатипульсное выпрямление входного сигнала.The technical effect of the invention is to increase the length of the protected sections of the power system, since the secondary multiphase windings of converters with a rotating magnetic field (PVMP) operate in idle mode. The increase in sensitivity occurs due to the accuracy of determining the information sign - the amplitude of the differential current. This is due to the fact that due to the secondary six-phase windings of the PVMP, a twelve-pulse rectification of the input signal occurs.
Указанный технический результат достигается тем, что дифференциальное реле на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем включает два преобразователя тока, входы которых образуют входы реле, выпрямитель, нуль-индикатор, при этом преобразователи тока выполнены в виде трансформаторов с вращающимся магнитным полем, формирующих поступающие на выпрямитель и сравниваемые нуль-индикатором электрические величины в виде шестифазной системы напряжений, многофазные вторичные обмотки трансформаторов соединены встречно, а выпрямитель также выполнен многофазным.The specified technical result is achieved in that the differential relay based on transformers with a rotating magnetic field includes two current converters, the inputs of which form the relay inputs, a rectifier, a zero indicator, while the current converters are made in the form of transformers with a rotating magnetic field, forming incoming to the rectifier and the electrical quantities compared by a zero indicator in the form of a six-phase voltage system, the multiphase secondary windings of the transformers are connected in the opposite direction, and straighten s also configured multiphase.
В предлагаемом дифференциальном реле в качестве преобразователей тока используются трансформаторы с вращающимся магнитным полем, формирующие поступающие на выпрямитель и сравниваемые нуль-индикатором электрические величины в виде шестифазной системы напряжений. Таким образом, дифференциальная защита выполняется на вторичных шестифазных обмотках двух ПВМП, включенных встречно, работающих в режиме холостого хода и формирующих в результате выпрямления сигнала амплитуду дифференциального тока. Описание применяемого в дифференциальном реле трансформатора с вращающимся магнитным полем приведено в патенте РФ №2333562.In the proposed differential relay, transformers with a rotating magnetic field are used as current converters, forming electrical quantities supplied to the rectifier and compared by a zero indicator in the form of a six-phase voltage system. Thus, differential protection is performed on the secondary six-phase windings of two PVMPs, included in the opposite direction, operating in idle mode and forming the differential current amplitude as a result of signal rectification. A description of a transformer with a rotating magnetic field used in a differential relay is given in RF patent No. 2333562.
На фигуре изображено дифференциальное реле на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем, состоящее из двух ПВМП 1 и 2, каждый с шестифазными вторичными обмотками 3 и 4, которые соединены между собой встречно, многофазного выпрямителя 5 и нуль-индикатора 6.The figure shows a differential relay based on transformers with a rotating magnetic field, consisting of two PVMP 1 and 2, each with six-phase secondary windings 3 and 4, which are interconnected, a multiphase rectifier 5 and a zero indicator 6.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Входы реле образуют входы ПВМП 1 и 2. К реле подводятся две электрически синусоидально изменяющиеся величины, значение которых в комплексном виде выражено величинами - вторичные токи трансформаторов тока, установленные по концам защищаемого элемента энергосистемы. Область срабатывания реле будет определяться величиной The proposed device operates as follows. The relay inputs form the inputs of PVMP 1 and 2. Two electrically sinusoidally varying quantities are supplied to the relay, the value of which in a complex form is expressed by the quantities - secondary currents of current transformers installed at the ends of the protected element of the power system. The relay response area will be determined by
Для схемы устройства на многофазных вторичных обмотках 3 и 4 формируются следующие величины:For the device circuit on multiphase secondary windings 3 and 4, the following values are formed:
где - постоянные комплексные коэффициенты, зависящие от пространственного расположения и выбора необходимого числа витков вторичных шестифазных обмоток 3 преобразователя 1;Where - constant complex coefficients, depending on the spatial location and selection of the required number of turns of the six-phase secondary windings 3 of the Converter 1;
- постоянные комплексные коэффициенты, зависящие от пространственного расположения и выбора необходимого числа витков вторичных шестифазных обмоток 4 преобразователя 2; - constant complex coefficients, depending on the spatial location and selection of the required number of turns of the six-phase secondary windings 4 of the Converter 2;
- электрические величины, представляющие собой электродвижущие силы вторичной шестифазной обмотки 3 преобразователя 1; - electrical quantities, which are electromotive forces of the secondary six-phase winding 3 of the Converter 1;
- электрические величины, представляющие собой электродвижущие силы вторичной шестифазной обмотки 4 преобразователя 2. - electrical quantities, which are electromotive forces of the secondary six-phase winding 4 of the Converter 2.
Условие срабатывания реле выглядит следующим образом:The relay operation condition is as follows:
где - выпрямленное значение напряжения от многофазного выпрямителя 5;Where - the rectified voltage value from the multiphase rectifier 5;
- пороговое значение напряжения срабатывания реле. Согласно схеме устройства формируемая разность электродвижущих сил на электрически соединенных группах многофазных вторичных обмоток 3 и 4 поступает на многофазный выпрямитель 5 и затем сравнивается нуль-индикатором 6. - threshold value of the relay actuation voltage. According to the device diagram, the generated difference of electromotive forces on the electrically connected groups of multiphase secondary windings 3 and 4 is fed to a multiphase rectifier 5 and then compared by a null indicator 6.
Таким образом, использование для дифференциальной защиты преобразователей с вращающимся магнитным полем позволяет значительно уменьшить пульсацию выходного информационного сигнала, а также повысить чувствительность, точность и надежность работы предлагаемого дифференциального реле.Thus, the use of differential converters with a rotating magnetic field can significantly reduce the ripple of the output information signal, as well as increase the sensitivity, accuracy and reliability of the proposed differential relay.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149763/07A RU2555858C2 (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Differential relay based on transformers with rotary magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149763/07A RU2555858C2 (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Differential relay based on transformers with rotary magnetic field |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013149763A RU2013149763A (en) | 2015-05-20 |
RU2555858C2 true RU2555858C2 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53283675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013149763/07A RU2555858C2 (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Differential relay based on transformers with rotary magnetic field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2555858C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1603474A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-10-30 | Новочеркасский Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Device for differential current protection of buses |
RU2333562C1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Single-phase transformer with rotating magnetic field |
CN202917958U (en) * | 2012-10-31 | 2013-05-01 | 深圳供电局有限公司 | Bus differential protection system for high-voltage direct-current flexible closed-loop intelligent power distribution network |
-
2013
- 2013-11-06 RU RU2013149763/07A patent/RU2555858C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1603474A1 (en) * | 1988-05-16 | 1990-10-30 | Новочеркасский Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Device for differential current protection of buses |
RU2333562C1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Single-phase transformer with rotating magnetic field |
CN202917958U (en) * | 2012-10-31 | 2013-05-01 | 深圳供电局有限公司 | Bus differential protection system for high-voltage direct-current flexible closed-loop intelligent power distribution network |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013149763A (en) | 2015-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120049839A1 (en) | Circuit-breaker with rogowski current transformers for measuring the current in the conductors of the circuit-breaker | |
Ballal et al. | Interturn faults detection of transformers by diagnosis of neutral current | |
KR20160014020A (en) | Current sensor arrangement | |
HRP20150645T1 (en) | Method and system for controlling the turn-on time of a device that includes a magnetic circuit | |
WO2005005995A3 (en) | System and method for acquiring voltages and measuring voltage into an electrical service using a non-active current transformer | |
RU2549354C2 (en) | Single-phase transformer winding failure protector | |
Bessolitsyn et al. | Experimental study of current error of up to 50 hz current-measuring transformer | |
Wannous et al. | The impact of current transformer saturation on the distance protection | |
WO2013016002A1 (en) | Current sensor | |
CN105510673A (en) | Direct current measuring device | |
RU2555858C2 (en) | Differential relay based on transformers with rotary magnetic field | |
JP7251242B2 (en) | Ferroresonance suppression device and voltage transformer with the same | |
RU2704127C1 (en) | Device for protection of windings of single-phase transformer against electrical damages | |
WO2014014544A1 (en) | Method and apparatus of locating current sensors | |
CN105957696A (en) | Anti-DC measuring current transformer and preparation method | |
CN102645602A (en) | Online detection method of magnetic biasing of transformer based on attached coil | |
Reis et al. | Measuring the excitation current in transformers using hall effect sensors | |
RU2551632C2 (en) | Measuring device of differential current protection of buses | |
US10804020B2 (en) | Demagnetization device and method for demagnetizing a transformer core | |
Di Noia et al. | Design of sensors for a Smart Power Substation | |
RU133346U1 (en) | CASCADE ANTI-RESONANCE VOLTAGE TRANSFORMER | |
JP2017207311A (en) | Electric power measurement system | |
JP7208830B2 (en) | Current sensor element | |
RU134706U1 (en) | MEASURING DEVICE FOR DIFFERENTIAL CURRENT PROTECTION OF TIRES | |
RU2678330C1 (en) | Currents in the high-voltage oil-filled transformers, auto-transformers or electrical reactors windings measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151107 |