RU2805995C1 - Устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете - Google Patents
Устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805995C1 RU2805995C1 RU2023104401A RU2023104401A RU2805995C1 RU 2805995 C1 RU2805995 C1 RU 2805995C1 RU 2023104401 A RU2023104401 A RU 2023104401A RU 2023104401 A RU2023104401 A RU 2023104401A RU 2805995 C1 RU2805995 C1 RU 2805995C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- current
- busbar
- measuring transducer
- current conductor
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете от коротких замыканий и обрывов в цепи трубошин этого токопровода. Такие токопроводы обычно используются в короткой сети рудотермического комплекса с однофазными печными трансформаторами, которые имеют расщепленную вторичную обмотку. Технический результат заключается в снижении зависимости чувствительности устройства защиты токопровода от места расположения в нем короткого замыкания между трубошинами и обрыва в цепи этих трубошин. Устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете содержит измерительный преобразователь и реагирующий орган. Измерительный преобразователь состоит из двух элементов, каждый из которых выполнен в виде плоской катушки в электроизолирующем корпусе, располагающихся симметрично относительно шинного пакета токопровода так, чтобы плоскость этих катушек совпадала с горизонтальной плоскостью, проходящей через горизонтальную ось симметрии сечения этого шинного пакета. Обмотки катушек измерительного преобразователя соединяют последовательно и присоединяют к реагирующему органу. Реагирующий орган выполнен в виде двух соединенных последовательно токовых реле с разной величиной порога срабатывания. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете от коротких замыканий и обрывов в цепи трубошин этого токопровода. Такие токопроводы обычно используются в короткой сети рудотермического комплекса с однофазными печными трансформаторами, которые имеют расщепленную вторичную обмотку.
Наиболее близким к предлагаемому прототипу техническим решенем является устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете содержащее измерительный преобразователь и реагирующий орган [Защита короткой сети рудотермических печей / Новожилов Т.А., Новожилов А.Н., Рахимбердинова Д.М. //Электричество. -.2021.-.№5.- С.22-38].
Однако чувствительность этого устройства защиты в значительной степени зависит от места расположения в токопроводе с рядным, бифилярным расположением трубошин короткого замыкания между трубошинами и обрыва в цепи этих трубошин.
Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь состоит из двух элементов, каждый из которых выполнен в виде плоской катушки в электроизолирующем корпусе, он расположен симметрично относительно шинного пакета токопровода, чтобы плоскость этих катушек совпадала с горизонтальной плоскостью, проходящей через горизонтальную ось симметрии сечения этого шинного пакета, а обмотки катушек измерительного преобразователя соединены последовательно и присоединены к реагирующему органу, выполненному в виде двух соединенных последовательно токовых реле с разной величиной порога срабатывания.
Техническая задача – снижение зависимости чувствительности устройства защиты токопровода от места расположения в нем короткого замыкания между трубошинами и обрыва в цепи этих трубошин.
Работа устройства защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете основана на том, что в любом режиме работы неповрежденного токопровода токи в его трубошинах создают такое магнитное поле рассеяния, при котором его составляющая, направленная вдоль вертикальной оси симметрии сечения шинного пакета, будет равна нулю на горизонтальной плоскости, проходящей через горизонтальную ось симметрии этого шинного пакета.
Таким образом, если расположить катушку измерительного преобразователя так, чтобы ее плоскость лежала на горизонтальной плоскости, проходящей через горизонтальную ось симметрии сечения шинного пакета, то в любом режиме работы неповрежденного токопровода электродвижущая сила на выходе этой катушки будет равна нулю. При возникновении в токопроводе короткого замыкания между трубошинами или обрыва в их цепи электродвижущая сила на выходе этой катушки будет не равна нулю. Однако ее величина зависит от места расположения в токопроводе трубошин короткого замыкания между трубошинами и обрыва в цепи этих трубошин. От этого в значительной степени можно избавиться, если для выявления электрического повреждения в токопроводе использовать две располагающиеся симметрично относительно его шинного пакета катушки, плоскость которых лежит на горизонтальной плоскости, проходящей через горизонтальную ось симметрии сечения этого шинного пакета, а обмотки катушек измерительного преобразователя соединены последовательно.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного технического решения количеством и исполнением функциональных элементов.
Сравнение заявляемого технического решения с известным техническим решением показывает, что некоторые функциональные элементы известны. Однако такое исполнение этих функциональных элементов проявляет в заявляемом техническом решении новое свойство в виде расширения функциональных возможностей устройства защиты однофазного токопровода.
На фиг. 1 приведена схема однофазного трансформатора 1 с восемью расщеплениями вторичной обмотки 2, трубошины 3 в шинном пакете токопровода 4 с рядным бифилярным расположением трубошин, которые присоединены ко вторичным обмоткам этого трансформатора, а также конструкция измерительного преобразователя 5 и его расположение относительно этого токопровода. Если электрическое повреждение в шинном пакете отсутствует, то токи во всех трубошинах будут равны по величине. При этом направление тока в трубошинах шинного пакета 4 обозначено знаками ( ) и ( ). Электрическими повреждениями в токопроводе считаются короткое замыкание или обрыв, например, в цепи трубошин 6 и 7. В связи с этим при коротком замыкании ток в поврежденных трубошинах будет в несколько раз больше величины тока в остальных трубошинах, а при обрыве в их цепи ток в этих трубошинах будет равен нулю.
Измерительный преобразователь 5 состоит из двух соединяемых последовательно одинаковых, плоских катушек 8 и 9, которые помещаются в электроизолирующие корпуса 10 и 11. Относительно шинного пакета 4 катушки 8 и 9 располагаются симметрично так, чтобы их плоскость совпадала с горизонтальной плоскостью, проходящей через горизонтальную ось симметрии Х сечения этого шинного пакета. При таком расположении катушек 8 и 9, составляющие магнитного поля рассеяния пакета трубошин, направленные вдоль оси , индуктируют в них электродвижущие силы и . В свою очередь электродвижущая сила измерительного преобразователя будет равна их сумме. При этом выводы 12 и 13 этого измерительного преобразователя подключаются к реагирующему органу 14.
Реагирующий орган 14 выполнен в виде двух соединенных последовательно токовых реле 15 и 16 с разной величиной тока срабатывания. При этом токовое реле 15 используют для обнаружения обрывов в цепи трубошин токопровода, а его контакты имеют задержку по времени на срабатывание, равную . Ток срабатывания этого реле выбирается таким, чтобы оно не срабатывало в самом тяжелом нагрузочном режиме работы токопровода. Токовое реле 16 используется для обнаружения коротких замыканий между трубошинами. Его ток срабатывания выбирается таким, чтобы оно не срабатывало при обрывах в цепи трубошин.
На фиг. 2,а, фиг. 2,б и фиг. 2,в приведены зависимости величин электродвижущих сил и , полученные при перемещении измерительного преобразователя 5 вдоль вертикальной оси Y для случаев, когда отсутствуют повреждения в токопроводе, при обрыве в цепи трубошин 6 и 7, а также при коротком замыкании между двумя этими трубошинами.
В нормальных режимах работы токопровода с рядным, бифилярным расположением в нем трубошин 3 токи во всех трубошинах одинаковы по величине, а их направление соответствует тому, которое указано на фиг. 1. В связи с этим, а также в соответствии с фиг. 2,а величины электродвижущих сил и в катушках 8 и 9, лежащих на горизонтальной плоскости, проходящей через горизонтальную ось симметрии Х, будут одинаковы. При этом электродвижущая сила измерительного преобразователя 5, определяемая как сумма электродвижущих сил и в катушках элементов 8 и 9, а, следовательно, ток в цепи токовых реле 15 и 16 будут равны нулю. В связи с этим эти реле не срабатывают, а их контакты находятся в разомкнутом состоянии. Поэтому сигнал о появлении электрического повреждения токопровода на выходе реагирующего органа будет отсутствовать.
При обрыве, например в цепи пары трубошин 6 и 7 токопровода в катушках 8 и 9 в соответствии с фиг. 1 появятся разные по величине электродвижущие силы. Электродвижущая сила измерительного преобразователя 5, определяемая суммой этих электродвижущих сил будет не равна нулю. При этом в цепи токовых реле 15 и 16 появится ток. И если величина этого тока превысит ток срабатывания токового реле 15, то это реле сработает, а через время (время срабатывания) его контакты замкнутся и сформируют сигнал на отключение из-за обрыва в цепи пары трубошин.
При коротком замыкании, например между трубошинами 6 и 7 в катушках 8 и 9 в соответствии с фиг. 1 появятся разные по величине электродвижущие силы, сумма которых вызовет ток в цепи токовых реле 15 и 16. И если величина этого тока превысит ток срабатывания токового реле 16, то реле 15 и 16 сработают.В связи с тем, что контакты реле 16 замкнутся без выдержки времени, а контакты реле 15 имеют задержку по времени на срабатывание, то в результате на выходе реагирующего органа 14 сформируется сигнал на отключение из-за короткого замыкания между трубошинами.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете заключается в способности не только выявлять электрические повреждения в токопроводе, но и идентифицировать вид повреждения, а также своевременно отключать токопровод от источника питания. Что позволяет существенно сократить размеры повреждения токопровода, а также время и стоимость послеаварийного ремонта.
Claims (1)
- Устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете, содержащее измерительный преобразователь и реагирующий орган, отличающееся тем, что измерительный преобразователь состоит из двух элементов, каждый из которых выполнен в виде плоской катушки в электроизолирующем корпусе, располагающихся симметрично относительно шинного пакета токопровода так, чтобы плоскость этих катушек совпадала с горизонтальной плоскостью, проходящей через горизонтальную ось симметрии сечения этого шинного пакета, а обмотки катушек измерительного преобразователя соединяют последовательно и присоединяют к реагирующему органу, выполненному в виде двух соединенных последовательно токовых реле с разной величиной порога срабатывания.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805995C1 true RU2805995C1 (ru) | 2023-10-24 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5436785A (en) * | 1992-10-05 | 1995-07-25 | Merlin Gerin | Electronic trip device comprising an earth protection |
RU2176429C1 (ru) * | 2000-11-27 | 2001-11-27 | Шинкаренко Сергей Михайлович | Способ дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения электроустановки и устройство для его реализации |
US6407894B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-06-18 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Method and apparatus for differentially sensing ground fault and individual phases |
RU2294063C1 (ru) * | 2005-05-31 | 2007-02-20 | ЗАО "АйСиТи Автоматизация" | Способ, датчик и система для измерения большого тока в шинном пакете короткой сети печного трансформатора |
RU2396661C1 (ru) * | 2009-07-08 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) | Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5436785A (en) * | 1992-10-05 | 1995-07-25 | Merlin Gerin | Electronic trip device comprising an earth protection |
US6407894B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-06-18 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Method and apparatus for differentially sensing ground fault and individual phases |
RU2176429C1 (ru) * | 2000-11-27 | 2001-11-27 | Шинкаренко Сергей Михайлович | Способ дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения электроустановки и устройство для его реализации |
RU2294063C1 (ru) * | 2005-05-31 | 2007-02-20 | ЗАО "АйСиТи Автоматизация" | Способ, датчик и система для измерения большого тока в шинном пакете короткой сети печного трансформатора |
RU2396661C1 (ru) * | 2009-07-08 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) | Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2009214807B2 (en) | A Residual-Current Circuit Breaker | |
WO2016109690A1 (en) | Circuit breaker with current monitoring | |
CN110581532A (zh) | 一种采用电压差的变压器匝间短路检测器 | |
de Oliveira Costa et al. | Electrical power quality and the challenges faced by power assemblies applications in petrochemical industry | |
RU2805995C1 (ru) | Устройство защиты токопровода с рядным, бифилярным расположением трубошин в его шинном пакете | |
RU2396661C1 (ru) | Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин | |
KR20210048162A (ko) | 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치 | |
US10804020B2 (en) | Demagnetization device and method for demagnetizing a transformer core | |
KR200446550Y1 (ko) | 차단기 특성 시험 장치 | |
RU2713204C1 (ru) | Способ защиты однофазного печного трансформатора с короткой сетью в виде группы шин от электрических повреждений | |
Chothani et al. | An Overview of the Protection of Power Transformers | |
EP2909854B1 (en) | Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit | |
Hamouda et al. | Numerical differential protection algorithm for power transformers | |
JP2743522B2 (ja) | 異種電源混触検出方法およびその装置 | |
JP3123999B2 (ja) | 短絡試験装置および方法 | |
RU2788993C1 (ru) | Устройство максимальной токовой защиты | |
RU2780658C1 (ru) | Устройство дифференциальной защиты | |
Issabekov et al. | Resource-Saving Current Protections for Electrical Installations | |
US11996236B2 (en) | Current balancing apparatus and methods for parallel connected circuit breakers | |
CN211744027U (zh) | 一种一次消谐的改进装置 | |
SU779930A1 (ru) | Способ проверки токовых цепей устройств релейных защит | |
Silbermann | Prevention of transformers’ damage in HPP with double generating units connected to GIS via HV cables | |
KR100358197B1 (ko) | 보호 계전기 시험보조장비 | |
RU22842U1 (ru) | Система универсальной комплексной защиты трехфазной электрической установки | |
JPH02237425A (ja) | 計器用変成器の絶縁破壊検出回路及び該検出回路を備えた計器用変成器 |