RU2652381C1 - Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок - Google Patents
Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652381C1 RU2652381C1 RU2017112557A RU2017112557A RU2652381C1 RU 2652381 C1 RU2652381 C1 RU 2652381C1 RU 2017112557 A RU2017112557 A RU 2017112557A RU 2017112557 A RU2017112557 A RU 2017112557A RU 2652381 C1 RU2652381 C1 RU 2652381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- phases
- coaxial type
- conductor
- electrical installation
- Prior art date
Links
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей посредством реализации поперечной дифференциальной защиты, что позволяет определить межвитковые замыкания в фазах. Устройство выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок состоит из трех проводников коаксиального типа, представляющих собой токоведущую жилу и внешний проводник, разделенные диэлектриком, расположенных на одинаковом расстоянии от сенсора магнитного поля, при этом к токоведущей жиле проводников коаксиального типа подключены вводные кабели электроустановки, а к внешнему проводнику подключены обратные кабели от электроустановки. В пространстве между токоведущей жилой и внешним проводником каждого проводника коаксиального типа установлены магниточувствительные элементы, при этом магнитное поле, регистрируемое магнитным сенсором и отличное от нуля, является указателем межфазного короткого замыкания, а нарушение равенства токов, измеренных магниточувствительными элементами, указывает на межвитковое замыкание в фазах электроустановки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты трехфазных электроустановок от межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах.
Известна поперечная дифференциальная защита, которая применяется для релейной зашиты параллельных линий, имеющих одинаковое сопротивление, и основывается на сравнении значений и фаз токов, протекающих по линиям. При нормальном режиме токи равны, а в случае короткого замыкании на одной из линий равенство нарушается [Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная зашита энергетических систем: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1998. - 341 с.].
Недостатками такой защиты является невозможность определения замыканий между линиями, а также отстройка защиты от токов небаланса, что приводит к низкому быстродействию из-за неидентичности характеристик трансформаторов тока.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для балансной зашиты высоковольтных электроустановок, которое состоит из трех проводников коаксиального типа, представляющих собой токоведущую жилу и внешний проводник, разделенные диэлектриком, расположенных на одинаковом расстоянии от сенсора магнитного поля, при этом к токоведущей жиле проводников коаксиального типа подключены вводные кабели электроустановки, а к внешнему проводнику подключены обратные кабели от электроустановки. При симметричном режиме магнитная индукция в месте расположения магниточувствительного элемента в геометрическом центре устройства для балансной защиты высоковольтных электроустановок будет равна нулю в отличие от аварийного режима [Чигвинцев С.В., Ишмухамедов И.К. Устройство для балансной защиты высоковольтных электроустановок. Патент РФ на полезную модель №168753, опубл. 17.02.2017 г.].
Тем не менее, существенным недостатком такой защиты является невозможность определения межвитковых замыканий в фазах электроустановок.
Задачей изобретения является создание нового устройства выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок с достижением следующего технического результата - расширение функциональных возможностей посредством реализации поперечной дифференциальной защиты, что позволяет определить межвитковые замыкания в фазах.
Поставленная цель достигается тем, что устройство выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок состоит из трех проводников коаксиального типа, представляющих собой токоведущую жилу и внешний проводник, разделенные диэлектриком, расположенных на одинаковом расстоянии от сенсора магнитного поля, при этом к токоведущей жиле проводников коаксиального типа подключены вводные кабели электроустановки, а к внешнему проводнику подключены обратные кабели от электроустановки, при этом согласно изобретению в пространстве между токоведущей жилой и внешним проводником каждого проводника коаксиального типа установлены магниточувствительные элементы для реализации поперечной дифференциальной защиты высоковольтной электроустановки, при этом магнитное поле, регистрируемое магнитным сенсором и отличное от нуля, является указателем межфазного короткого замыкания, а нарушение равенства токов, измеренных магниточувствительными элементами, указывает на межвитковое замыкание в фазах электроустановки.
Уменьшение влияния токов небаланса из-за неидентичности характеристик трансформаторов тока и несимметричного расположения в них прямых и обратных кабелей увеличит быстродействие защиты.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, а на фиг. 2 представлено место установки устройства для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной, для трехфазных высоковольтных электроустановок.
Устройство выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок состоит из фазных проводников 1 коаксиального типа, которые представляют собой токоведущую жилу 2 и внешний проводник 3, разделенные диэлектриком 4, и сенсорного устройства 5 магнитного поля. В пространстве между токоведущей жилой 2 и внешним проводником 3 каждого проводника 1 коаксиального типа установлены магниточувствительные элементы 6. Коаксиальные проводники 1 присоединяются к вводным 7 и обратным 8 кабелям электроустановки.
Использование данного типа проводников позволяет установку трансформатора тока не на каждую фазу, а только одного в виде сенсора магнитного поля, который будет измерять суммарное магнитное поле трех фаз. В качестве магниточувствительных элементов могут выступать магниторезисторы, элементы Холла, матрицы на элементах Холла и др. Магниточувствительные элементы, расположенные в пространстве между токоведущей жилой и внешним проводником каждого проводника коаксиального типа, позволяют реализовать поперечную дифференциальную защиту электроустановки посредством измерения действующих значений токов на основе измерения векторов магнитной индукции магнитного поля внутри фазных проводников коаксиального типа.
На фиг. 2 представлено место установки устройства выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок, которое находится между началом вводных (питающих) силовых кабелей 9 от секции шин и электроустановкой 10, обмотка статора которого имеет выводы со стороны нейтрали. Проводники 1 коаксиального типа устройства для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной, для трехфазных высоковольтных электроустановок присоединяются к вводным 7 и обратным 8 кабелям электроустановки.
В соответствии с законом полного тока при отсутствии межфазного виткового замыкания в нормальном (штатном) режиме работы электроустановки магнитное поле вне коаксиального проводника будет равно нулю, в аварийном режиме (межфазном коротком замыкании) возникнет магнитное поле, которое преобразуется сенсором в сигнал об аварии. В свою очередь, действующие значения токов, измеренные магниточувствительными элементами в каждом проводнике коаксиального типа, равны, а нарушение этого равенства является следствием аварийного режима.
Устройство работает следующим образом. Регистрируемое значение магнитного поля в центре устройства выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок при помощи сенсорного устройства 5 для магнитного поля, создаваемого проводниками 1 коаксиального типа, состоящими из токоведущей жилы 2 и внешнего проводника 3, разделенных диэлектриком 4, подключающими электроустановку 10 при помощи вводных 7 и обратных 8 кабелей к вводным (питающим) кабелям 9 от секции шин, позволяет определить вид аварийной ситуации (потеря питания или несимметрия питающих напряжений). При симметричном режиме магнитное поле в центре устройства будет равно нулю в отличие от аварийного режима. В свою очередь, магниточувствительные элементы 6, расположенные в пространстве между токоведущей жилой 2 и внешним проводником 3 каждого проводника 1 коаксиального типа, измеряют действующие значения токов на основе измерения векторов магнитной индукции магнитного поля внутри каждого проводника 1 коаксиального типа. Эти действующие значения токов каждого проводника коаксиального типа в нормальном режиме равны, а нарушение этого равенства является следствием аварийного режима.
Claims (1)
- Устройство выявления межфазных коротких замыканий и межвитковых замыканий в фазах для трехфазных высоковольтных электроустановок, состоящее из трех проводников коаксиального типа, представляющих собой токоведущую жилу и внешний проводник, разделенные диэлектриком, расположенных на одинаковом расстоянии от сенсора магнитного поля, при этом к токоведущей жиле проводников коаксиального типа подключены вводные кабели электроустановки, а к внешнему проводнику подключены обратные кабели от электроустановки, отличающееся тем, что в пространстве между токоведущей жилой и внешним проводником каждого проводника коаксиального типа установлены магниточувствительные элементы, при этом магнитное поле, регистрируемое магнитным сенсором и отличное от нуля, является указателем межфазного короткого замыкания, а нарушение равенства токов, измеренных магниточувствительными элементами, указывает на межвитковое замыкание в фазах электроустановки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112557A RU2652381C1 (ru) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017112557A RU2652381C1 (ru) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652381C1 true RU2652381C1 (ru) | 2018-04-26 |
Family
ID=62045579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017112557A RU2652381C1 (ru) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652381C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1046852A1 (ru) * | 1980-01-21 | 1983-10-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Электрическа трехфазна машина с встроенным блоком дл защиты от повреждени обмотки статора |
| RU2039404C1 (ru) * | 1991-03-19 | 1995-07-09 | Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта | Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока |
| US5847909A (en) * | 1997-04-17 | 1998-12-08 | France/Scott Fetzer Company | Safety-enhanced transformer circuit |
| RU168753U1 (ru) * | 2016-09-05 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для балансной защиты высоковольтных электроустановок |
-
2017
- 2017-04-12 RU RU2017112557A patent/RU2652381C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1046852A1 (ru) * | 1980-01-21 | 1983-10-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Электрическа трехфазна машина с встроенным блоком дл защиты от повреждени обмотки статора |
| RU2039404C1 (ru) * | 1991-03-19 | 1995-07-09 | Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта | Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока |
| US5847909A (en) * | 1997-04-17 | 1998-12-08 | France/Scott Fetzer Company | Safety-enhanced transformer circuit |
| RU168753U1 (ru) * | 2016-09-05 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для балансной защиты высоковольтных электроустановок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7427856B2 (en) | Current sensing apparatus | |
| Oliveira et al. | Extended Park's vector approach-based differential protection of three-phase power transformers | |
| US9343895B2 (en) | Protection relay for sensitive earth fault protection | |
| Basha et al. | Practical EHV reactor protection | |
| CN103107524A (zh) | 一种输电线路相间故障继电保护方法 | |
| JP2012189403A (ja) | 回転電機 | |
| EP2814129A1 (en) | Method and means for complex, universal earth fault protection in power high and medium voltage system | |
| RU2652381C1 (ru) | Устройство для балансной защиты, совмещенной с поперечной дифференциальной для трехфазных высоковольтных электроустановок | |
| RU2638299C2 (ru) | Устройство защиты обмоток однофазного трансформатора от повреждений | |
| CN111856112A (zh) | 基于电流合成和精密磁势转换的高精度零序电流传感器 | |
| Antony et al. | Suitability of Rogowski coil for DC shipboard protection | |
| RU2422965C1 (ru) | Способ защиты печного трансформатора с фазами, выполненными со стороны низшего напряжения в виде группы отдельных проводников | |
| US2238570A (en) | Fault indicating means | |
| RU2660221C2 (ru) | Способ и система тестирования распределительного устройства, предназначенного для использования в установках для передачи электроэнергии | |
| RU168753U1 (ru) | Устройство для балансной защиты высоковольтных электроустановок | |
| Thompson | Protection system for phase-shifting transformers improves simplicity, dependability, and security | |
| US3555476A (en) | Leakage current sensor | |
| Sherwani et al. | Improving the characteristic of percentage differential relay of power transformer using rogowski coil with extended park’s vector approach | |
| JP6771179B2 (ja) | 電力計測システム | |
| Gajic et al. | Stray flux and its influence on protection relays | |
| Khan et al. | A comparative performance analysis of three differential current measuring principles associated with phase shifting transformer protection | |
| Hou | Comparing Fault Resistance Coverage of Different Distribution System Grounding Methods | |
| JP2022515632A (ja) | 制御されたスイッチングアプリケーションのための、スイッチング装置の動作をモニタリングするための方法および装置 | |
| RU2551632C2 (ru) | Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин | |
| Blánquez et al. | Consideration of multi-phase criterion in the differential protection algorithm for high-impedance grounded synchronous generators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190413 |