RU2785756C1 - Устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий - Google Patents
Устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785756C1 RU2785756C1 RU2022105408A RU2022105408A RU2785756C1 RU 2785756 C1 RU2785756 C1 RU 2785756C1 RU 2022105408 A RU2022105408 A RU 2022105408A RU 2022105408 A RU2022105408 A RU 2022105408A RU 2785756 C1 RU2785756 C1 RU 2785756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rectifiers
- reacting
- outputs
- relay
- inputs
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Использование: в области электроэнергетики, а именно к технике релейной защиты. Технический результат - повышение чувствительности к двухфазным коротким замыканиям и расширение арсенала технических средств аналогичного назначения. Устройство содержит три преобразователя тока, измерительный орган с тремя токовыми реле, подключенный к измерительным преобразователям, блок логики, подключенный к измерительному блоку, исполнительный орган, подключенный к блоку логики. Согласно изобретению преобразователи тока выполнены в виде катушек индуктивности, каждая из которых установлена на оболочке токопровода напротив одной из фаз. Центр тяжести катушки индуктивности лежит на прямой, пересекающей продольные оси шины и оболочки токопровода под прямым углом, а продольная ось катушки индуктивности перпендикулярна этой прямой. Введены первый, второй и третий усилители, первый, второй и третий повышающие промежуточные трансформаторы с двумя вторичными обмотками, с первого по шестой выпрямители, первое, второе, третье и четвертое реагирующие реле. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты электроустановок от коротких замыканий.
Известно устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий [Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш. Шк., 2008. - С. 328-331], содержащее два преобразователя тока, измерительный блок с реагирующими реле, подключенный к измерительным преобразователям, блок логики, подключенный к измерительному блоку.
Известно устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий [Фигурнов Е.П. Релейная защита. Учебник для студентов электротехнических и электромеханических специальностей транспортных и других вузов - К.: Транспорт Украины, 2004. - с.: ил.], содержащее три преобразователя тока, измерительный блок с тремя реагирующими реле, блок логики, подключенный к измерительному блоку, исполнительный орган, подключенный к блоку логики.
Недостатками этих устройств являются низкая чувствительность при двухфазных коротких замыканиях и получение информации от громоздких и металлоемких преобразователей тока - трансформаторов тока.
Задачей изобретения является повышение чувствительности к двухфазным коротким замыканиям и расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.
Это достигается за счет того, что устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий содержит три преобразователя тока, измерительный орган с тремя реагирующими реле, блок логики, подключенный к измерительному блоку, исполнительный орган, подключенный к блоку логики.
Согласно изобретению преобразователи тока выполнены в виде катушек индуктивности, каждая из которых установлена на оболочке токопровода напротив одной из фаз таким образом, что центр тяжести катушки индуктивности лежит на прямой, пересекающей продольные оси шины и оболочки токопровода под прямым углом, а продольная ось катушки индуктивности перпендикулярна этой прямой, первый, второй и третий усилители входами подключены, соответственно, к первому, второму и третьему преобразователям тока, первый, второй и третий повышающие промежуточные трансформаторы с двумя вторичными обмотками подключены первичными обмотками, соответственно, к первому, второму и третьему усилителям, первый и второй выпрямители подключены, соответственно, к первой и второй вторичным обмоткам первого повышающего промежуточного трансформатора, третий и четвертый выпрямители подключены к первой и второй вторичным обмоткам второго повышающего промежуточного трансформатора, пятый и шестой выпрямители подключены к первой и второй вторичным обмоткам третьего повышающего промежуточного трансформатора, первое реагирующее реле подключено к выходам первого и третьего выпрямителей, включенным встречно, второе реагирующее реле подключено к выходам второго и пятого выпрямителей, включенным встречно, третье реагирующее реле подключено к выходам четвертого и шестого выпрямителей, включенным встречно, четвертое реагирующее реле входами подключено к одному из трех преобразователей тока параллельно повышающему промежуточному трансформатору, а выходом к блоку логики.
Использование в качестве преобразователей тока катушек индуктивности позволяет снизить громоздкость и металлоемкость устройства для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий, а подключение реагирующих реле к вторичным обмоткам повышающих промежуточных трансформаторов, включенным встречно, позволяет повысить чувствительность указанного устройства к двухфазным коротким замыканиям.
На фиг. 1 представлена секция комплектного токопровода и расположение на оболочке катушек индуктивности.
На фиг. 2 представлена схема устройства для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий.
Устройство содержит катушки индуктивности 1, 2, 3, установленные, например с помощью конструкции, представленной в [KZ 34767 МПК Н02Н 3/38, опубл. 11.12.2020], на оболочке 4 токопровода напротив шин 5, 6, 7, прикрепленных к оболочке 4 с помощью изоляторов 8, 9, 10. Центры тяжести катушек индуктивности 1, 2, 3 принадлежат прямым 11, 12, 13, а продольные оси 14, 15, 16 катушек индуктивности 1, 2, 3 перпендикулярны прямым 11, 12, 13, соответственно. При этом прямая 11 пересекает продольные оси оболочки 4 и шины 5 под прямым углом, прямая 12 пересекает продольные оси оболочки 4 и шины 6 под прямым углом, и прямая 13 пересекает продольные оси оболочки 4 и шины 7 под прямым углом. Усилители 17 (У1), 18 (У2), 19 (У3) входами подключены к катушкам индуктивности 1, 2, 3. Повышающий промежуточный трансформатор 20 с вторичными обмотками 21 и 22 подключен первичной обмоткой 23 к выходу усилителя 17 (У1), а обмотками 21 и 22 к входам выпрямителей 24 (В1) и 25 (В2). Повышающий промежуточный трансформатор 26 с вторичными обмотками 27 и 28 подключен первичной обмоткой 29 к выходу усилителя 18 (У2), а обмотками 27 и 28 к входам выпрямителей 30 (В3) и 31 (В4). Повышающий промежуточный трансформатор 32 с вторичными обмотками 33 и 34 подключен первичной обмоткой 35 к выходу усилителя 19 (У3), а обмотками 33 и 34 к входам выпрямителей 36 (В5) и 37 (В6). Реагирующее реле 38 (Р1) подключено к встречно включенным выходам первого 24 (В1) и третьего 30 (В3) выпрямителей. Реагирующее реле 39 (Р2) подключено к встречно включенным выходам второго 25 (В2) и пятого 36 (В5) выпрямителей. Реагирующее реле 40 (Р3) подключено к встречно включенным выходам четвертого 31 (В4) и шестого 37 (В6) выпрямителей. Реагирующее реле 41 (Р4) подключено к первому усилителю 17 (У1), параллельно повышающему промежуточному трансформатору 20. Блок логики 42 (БЛ) входами подключен к выходам реагирующих реле 38 (P1), 39 (Р2), 40 (Р3) и 41 (Р4), а выходом к исполнительному органу 43 (ИО), выход которого подключен в цепь отключения выключателя комплектного токопровода.
В качестве катушек индуктивности 1, 2, 3 может быть использована обмотка промежуточного реле типа РП-23, промежуточных трансформаторов - трансформатор типа ТПК-2. Первый 24 (В1), второй 25 (В2), третий 30 (В3), четвертый 31 (В4), пятый 36 (В5), шестой 37 (В6) выпрямители, первое 38 (Р1), второе 39 (Р2), третье 40 (Р3), четвертое 41 (Р4) реагирующие реле и блок логики 42 (БЛ) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. В качестве исполнительного органа 43 (ИО) может быть использовано реле типа РП-12.
Устройство работает следующим образом. В режиме нагрузки в шинах комплектного токопровода 5, 6, 7 протекают токи, которые наводят ЭДС в катушках индуктивности 1, 2, 3. Эта ЭДС с выводов катушек индуктивности 1, 2, 3 подается на входы усилителей 17 (У1), 18 (У2), 19 (У3), а с их выходов на первичные обмотки 23, 29, 35 повышающих промежуточных трансформаторов 20, 26, 32. С выхода усилителя 17 (У1) ЭДС подается еще и на входы реагирующего реле 41 (Р4). При этом реагирующее реле 41 (Р4) сигнала не выдает, так как величина тока в шинах 5, 6, 7 комплектного токопровода и, соответственно, наводимая ими ЭДС, недостаточна для его срабатывания. На вторичных обмотках 21, 22, 27, 28, 33, 34 появляется напряжение, которое подается на входы соответствующих выпрямителей 24 (В1), 25 (В2), 30 (В3), 31 (В4), 36 (В5), 37 (В6). При этом, так как выходы выпрямителей 24 (В1), 25 (В2), 30 (В3), 31 (В4), 36 (В5), 37 (В6) включены встречно, на входы реагирующих реле 38 (Р1), 39 (Р2), 40 (Р3) поступает разность напряжений с выходов соответствующих выпрямителей. Реагирующие реле 38 (Р1), 39 (Р2), 40 (Р3) сигналов не выдают, так как токи в шинах 5, 6, 7 комплектного токопровода и, соответственно, напряжения на выходах выпрямителей 24 (В1), 25 (В2), 30 (В3), 31 (В4), 36 (В5), 37 (В6) имеют одинаковые значения, а разность указанных напряжений равна нулю и не превышает уставку срабатывания реагирующих реле 38 (Р1), 39 (Р2), 40 (Р3). Поэтому на входы блока логики 42 (БЛ) сигнал не поступает. В результате нет сигналов и на входе и выходе исполнительного органа 43 (ИО). Защита не срабатывает.
При трехфазных коротких замыканиях в комплектном токопроводе токи в шинах 5, 6, 7 имеют одинаковые значения, но большие, чем в режиме нагрузки. При этом реагирующие реле 38 (Р1), 39 (Р2), 40 (Р3) не срабатывают, а реагирующее реле 41 (Р4) срабатывает, так как напряжение на выходе усилителя 17 (У1) превышает уставку его срабатывания. Реагирующее реле 41 (Р4) подает сигнал на вход блока логики 42 (БЛ), с выхода которого сигнал поступает на исполнительный орган 43 (ИО). Последний срабатывает и подает сигнал на отключение выключателя комплектного токопровода.
При двухфазных коротких замыканиях в комплектном токопроводе, например, между шинами 5 и 6, закрепленными на изоляторах 8, 9, токи в поврежденных шинах протекают, причем большие, чем в режиме нагрузки, а в неповрежденной отсутствуют. Поэтому на выходах катушек 1 и 2 индуктивности и, соответственно, выпрямителей 24 (В1), 25 (В2), 30 (В3), 31 (В4) напряжение есть, а на выходе катушки индуктивности 3 и, соответственно, выпрямителей 36 (В5), 37 (В6) напряжения нет. При этом в тех случаях, когда напряжение на выходе усилителя 17 (У1) достаточно для срабатывания реагирующего реле 41 (Р4), то оно выдает сигнал на вход блока логики 42 (БЛ). На другие входы блока логики 42 (БЛ) поступают сигналы от реагирующих реле 39 (Р2), 40 (Р3), так как разность напряжений, поступающих на их входы с выходов выпрямителей 25 (В2), 36 (В5), 31 (В4), 37 (В6) не равна нулю и превышает уставку срабатывания реагирующих реле 39 (Р2) и 40 (Р3). С выхода блока логики 42 (БЛ) подается сигнал на вход исполнительного органа 43 (ИО), который срабатывает и подает сигнал на отключение выключателя комплектного токопровода. В тех случаях, когда напряжение на выходе усилителя 17 (У1) не достаточно для срабатывания реагирующего реле 41 (Р4), срабатывают только реагирующие реле 39 (Р2) и 40 (Р3), так как разность напряжений, поступающих на их входы, не равна нулю и превышает уставку срабатывания. Поэтому на входы блока логики 42 (БЛ) поступает сигнал от реагирующих реле 39 (Р2) и 40 (Р3), а с его выхода на исполнительный орган 43 (ИО). Исполнительный орган 43 (ИО) срабатывает и подает сигнал на отключение выключателя комплектного токопровода.
Таким образом, заявляемое устройство обладает более высокой чувствительностью к двухфазным коротким замыканиям.
Claims (1)
- Устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий, содержащее три преобразователя тока, измерительный орган с тремя реагирующими реле, входы и выходы которых служат входами и выходами измерительного органа, блок логики, подключенный к измерительному блоку, исполнительный орган, подключенный к блоку логики, отличающееся тем, что преобразователи тока выполнены в виде катушек индуктивности, каждая из которых установлена на оболочке токопровода напротив одной из фаз таким образом, что центр тяжести катушки индуктивности лежит на прямой, пересекающей продольные оси шины и оболочки токопровода под прямым углом, а продольная ось катушки индуктивности перпендикулярна этой прямой, первый, второй и третий усилители входами подключены, соответственно, к первому, второму и третьему преобразователям тока, первый, второй и третий повышающие промежуточные трансформаторы с двумя вторичными обмотками подключены первичными обмотками, соответственно, к первому, второму и третьему усилителям, первый и второй выпрямители подключены, соответственно, к первой и второй вторичным обмоткам первого повышающего промежуточного трансформатора, третий и четвертый выпрямители подключены к первой и второй вторичным обмоткам второго повышающего промежуточного трансформатора, пятый и шестой выпрямители подключены к первой и второй вторичным обмоткам третьего повышающего промежуточного трансформатора, первое реагирующее реле подключено к выходам первого и третьего выпрямителей, включенным встречно, второе реагирующее реле подключено к выходам второго и пятого выпрямителей, включенным встречно, третье реагирующее реле подключено к выходам четвертого и шестого выпрямителей, включенным встречно, четвертое реагирующее реле входами подключено к одному из трех преобразователей тока параллельно повышающему промежуточному трансформатору, а выходом - к блоку логики.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2785756C1 true RU2785756C1 (ru) | 2022-12-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1527683A1 (ru) * | 1987-12-16 | 1989-12-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Устройство дл защиты элементов подстанции от короткого замыкани |
RU2228570C1 (ru) * | 2002-09-27 | 2004-05-10 | Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия | Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметричного режима |
WO2005078886A1 (fr) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Zhejiang University | Procede de restriction de courant homopolaire pour la protection differentielle de transformateur d'energie |
RU2550084C1 (ru) * | 2014-04-10 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ n ПРИСОЕДИНЕНИЙ, ОТХОДЯЩИХ ОТ ОБЩИХ ШИН |
RU2705213C1 (ru) * | 2019-02-14 | 2019-11-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Устройство максимальной токовой защиты электрической установки |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1527683A1 (ru) * | 1987-12-16 | 1989-12-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Устройство дл защиты элементов подстанции от короткого замыкани |
RU2228570C1 (ru) * | 2002-09-27 | 2004-05-10 | Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия | Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметричного режима |
WO2005078886A1 (fr) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Zhejiang University | Procede de restriction de courant homopolaire pour la protection differentielle de transformateur d'energie |
RU2550084C1 (ru) * | 2014-04-10 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ n ПРИСОЕДИНЕНИЙ, ОТХОДЯЩИХ ОТ ОБЩИХ ШИН |
RU2705213C1 (ru) * | 2019-02-14 | 2019-11-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Устройство максимальной токовой защиты электрической установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5726047B2 (ja) | 高圧系統保護機器の動作試験装置及び動作試験方法 | |
US20170338760A1 (en) | System and method for magnetizing a transformer in an electrical system prior to energizing the electrical system | |
TW200421685A (en) | Control system for canceling load unbalance of three-phase circuit | |
RU2785756C1 (ru) | Устройство для защиты комплектного токопровода от коротких замыканий | |
Issabekov et al. | Structures for mounting reed switches near the busbars of electrical installations with remote control of their position | |
CA2701669C (en) | Various methods and apparatuses for an integrated zig-zag transformer | |
WO2018087603A4 (en) | Method of continuous power supply | |
JP4262155B2 (ja) | 発電機主回路用保護継電装置 | |
RU2157038C1 (ru) | Устройство для выявления присоединения с замыканием на землю в сети с изолированной нейтралью | |
McFadden | Grounding of generators connected to industrial plant distribution buses | |
RU2559817C1 (ru) | Устройство для защиты от дуговых замыканий ячеек комплектных распределительных устройств | |
Pontt et al. | Mitigation of sympathetic interaction between power transformers fed by long over head lines caused by inrush transient currents | |
Mehmed-Hamza et al. | Coordination of the relay protection settings against phase to phase faults in electric power lines 20 kV | |
US2733399A (en) | Circuit breaker -control system | |
RU2176123C1 (ru) | Способ дифференциальной токовой защиты трехфазного трансформатора и устройство для его реализации | |
RU2159980C1 (ru) | Способ токовой направленной защиты двух параллельных линий трехфазной электрической установки и устройство для его реализации | |
RU2780658C1 (ru) | Устройство дифференциальной защиты | |
RU2535297C1 (ru) | Способ защиты электродвигателей от коротких замыканий | |
RU6474U1 (ru) | Электрическая подстанция | |
RU2016114959A (ru) | Устройство токовой защиты | |
JPH099496A (ja) | スポットネットワーク受変電設備 | |
JPH0626037Y2 (ja) | 地絡保護装置 | |
RU2638028C2 (ru) | Способ защиты электродвигателя от витковых замыканий и сдвига ротора | |
Issabekov et al. | Resource-Saving Current Protections for Electrical Installations | |
JPH08182220A (ja) | 過電流保護継電装置 |