SU1117760A2 - Устройство дл защиты от неполнофазных режимов работы трехфазной электрической сети - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ по авт. св. № 951538, отличающеес  111 тем, что, с целью повышени  надежности в работе, выход фильтра напр жени  обратной последовательности подключен к цепи питани  первого входного реле через вновь введенные соединенные последовательно элемент задержки, элемент гальванической разв зки и стабилизирующий элемент. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что введено дополнительное реле, обмотка которого подключена между точкой соединени  замыкающих контактов первого и второго входных реле и одним из выводов па раллельно соединенных вновь введенного резистора и размыкающего контакта дополнительного реле, другой вывод которых подключен к точке соединени  обмоток выходных реле. сл

Description

С5

Изобретение относитс  к технике релейной защиты и противоаварийной автоматики в электрических установках, в частности к устройствам дл  защиты подстанций 10/0,4 кВ от неполнофазных режимов работы .

Неполнофазные режимы могут быть вызваны перегоранием предохранител  в одной из фаз электрической сети, обрывом провода , недовключением контактов масл ного выключател  или разъединител . Работа электрических установок в неполнофазном режиме приводит к выходу из стро  основного оборудовани  электрической сети, повреждению электродвигателей и, вследствие этого, к нарущению технологического процесса , что в р де случаев наносит значительный народнохоз йственный ущерб.

По основному авт. св. № 951538 известно устройство, содержащее установленные по обе стороны от защищаемого объекта датчики контрол  режимов, со стороны питани  датчик выполнен в виде антенного фильтра напр жени  нулевой последовательности (АФННП), со стороны нагрузки - в виде фильтра напр жени  обратной последовательности (ФНОП), выход АФННП подключен к первому входному реле исполнительного органа и через размыкающий контакт второго входного реле к земле, выход ФНОП соединен с входом интегрирующего блока, выход интегрирующего блока соединен с входом порогового органа, выход порогового органа соединен с входом второго входного реле исполнительного органа, замыкающий контакт второго входного реле соединен последовательно с замыкающим контактом первого входного реле и обмоткой второго выходного реле исполнительного органа, точка соединени  этих контактов через размыкающий контакт первого входного реле соединена С обмоткой второго выходного реле исполнительного органа 1.

Известное устройство характеризуетс  недостаточной точностью. Оно предназначено дл  установки на ТП 10/0,4 кВ, где пс принципиальной схеме не существует резервного источника питани . В устройстве в качестве первого входного ре.ле использован полупроводниковый усилитель с реле с последнем каскаде, так как мощность, снимаема  с ЛФННП, составл ет 10 и 10 Вт. Дл  питани  полупроводникового реле необходим трехфазный стабилизированный источник питани . При неполнофазном режиме работы со стороны высшего напр жени  напр жение па одной из фаз на низшей стороне iiepiioro входного реле может быть полключенс) именно к этой фазе, поэтому первое входное реле вообще не срабатывает.

Таким образам, устройство в 1/3 случаев неправильно выдел ет зону повреждени .

Поль изобретени  - повышение надежпосги устройства в работе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  защиты от неполнофазных режимов работы трехфазной электрической сети выход фильтра напр жени ,обратной последовательности подключен к цепи питани  первого входного реле через вновь введенные соединенные последовательно элемент задержки, элемент гальванической разв зки и стабилизирующий элемент.

Кроме того, введено дополнительное реле, обмотка которого подключена между точкой соединени  замыкающих контактов первого и второго входных реле и одним из выводов параллельно соединенных вновь введенного резистора и размыкающего контакта дополнительного реле, другой вывод которых подключен к точке соединени  обмоток выходных реле.

На фиг. показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема соединени  контактов входного реле и обмоток выходного реле.

Блок-схема устройства состоит из питающей линии 1, .со стороны которой установлен антенный фильтр 2 напр жени  нулевой последовательности (АФННП), после объекта 3 контрол  со стороны нагрузки 4 установлен фильтр 5 напр жени  обратной последовательности (ФНОП). Сигнал с АФННП 2 поступает на входное реле 6 исполнительного органа 7, сигнал с ФНОП 5 через интегрирующий блок 8 и пороговый орган 9 - к второму входному реле 10 и в цепь питани  первого входного реле 6 через элемент 11 гальванической разв зки и стабилизирующий элемент 12 и элемент 13 задержки . Выход АФННП 2 соединен с землей размыкающим контактом 14 второго входного реле 10.

Контакты реле 6 и 10 включены в цепь питани  выходных реле 15 и 16. Как показано на фиг. 2, замыкающий контакт 17 входного реле 10 соединен последовательно с з.амыкающим контактом 18 входного реле 6 и обмоткой 19 выходного реле 15, точка соединени  этих контактов через размыкающий контакт 20 входного реле 6 соединена с обмоткой 21 выходного реле 16 и обмоткой третьего реле 22. К объединенной точке соединени  обмоток 19 и 21 подключены параллельно соединенные размыкающий контакт 23 третьего реле 22 и резистор 24, вторые выводы которых объединены и подключены к второму выводу обмотки третьего реле 22. Обмотки выходных реле 15 и 16 подключены к линейному напр жению сети со стороны нагрузки.

Устройство работает следующим образом .

При неполнофазном режиме, вызванном обрывом в объекте 3 контрол , например, вследствие перегорани  высоковольтного предохранител  на ТП 10/0.4 кВ, подаетс  сигнал на ФНОП 5, который установлен со

3

стороны 0,4 кВ. Величина этого сигнала зависит от соотношени  двигательной и активной нагрузок и, в первую очередь, определ етс  нагрузкой на валу электродвигателей . В устройстве сигнал с ФНОП 5 интегрируетс  блоком 8. При достижении величины сигнала на интегрирующем блоке 8 до порога срабатывани  порогового органа 9 последний срабатывает, что приводит к срабатыванию входного реле 10. Одновременно сигнал с ФНОП 5 через врем , определ е.мое элементом 13 задержки, поступает через элемент 11 гальванической разв зки и стабилизирующий элемент 12 в цепь питани  входного реле 6. Входное реле 6 представл ет собой, например, полупроводниковое реле, питание которого осуществл етс  по цепи коллектор-эмиттер при подаче входного сигнала на базу транзистора. Так как в данном случае на выходе АФННП 2 нет сигнала , входное реле б не срабатывает, поэтому получает питание только обмотка 21 выходного реле 16 (фиг. 1 и 2). Выходное напр жение с ФНОП 5 в любом случае достаточно дл  работы входного реле 6 при наличии сигнала на его входе. Минимальное значение напр жени  на выходе ФНОП 5 при обрыве фазы и электродвигателей в режиме холостого хода. составл ет 0,1 Уд, т-.е. дл  сетей 0,4-38 В, а мощность 0,5-2 Вт, что вполне достаточно дл  работы входных реле 6 и 10. Необходимость элемента 1 гальванической разв зки вызвана тем, что нельз  непосредственно стабилизировать напр жение на выходе ФНОП 5, так как при таком техническом рещении неправильно функционирует интегрирующий блок 8. Элемент гальванической разв зки представл ет собой трансформатор. Необходимость элемента стабилизации вызвана тем, что напр жение на выходе ФНОП 5 мен етс  в щироких пределах. Элемент 13 задержки необходим дл  исключени  срабатывани  входного реле 6 при по влении сигнала на выходе ФНОП и АФННП при различных коммутаци х . Врем  задержки элемента 13 должно быть меньше времени достижени  значени  напр жени  на интегрируюш,ем элементе 8 до порогового значени  при максимальном сигнале с ФНОП 5.

Срабатывание реле 16 означает неполнофазный режим, вызванный обрывом в объекте контрол . При обрыве провода питающей линии по вл етс  сигнал с АФННП 2 и с ФНОП 5. Сигнал с ФНОП 5 интегрируетс  блоком 8, при достижении значени  срабатывани  порогового органа 9 последний срабатывает и входное реле 10 получает питание , что приводит к размыканию контакта 14,а в цепь управлени  реле 6 поступает сигнал с АФННП 2. Одновременно получает питание с ФНОП 5 цепь питани  реле 6. Реле 6 срабатывает. Срабатывание входных реле 6

1117760

и 10 приводит к замыканию контактов 17 и 18 и размыканию контактов 20, вследствие чего получает питани  обмотка 19 выходного реле 15. Срабатывание выходного реле означает неполнофазный режим, вызванный обрывом в питающей линии 1.

В устройство дополнительно введено третье реле 22, вследствие чего повыщаетс  надежность устройства в работе. Выходные

цепи устройства подключаютс  к линейному напр жению сети со стороны нагрузки 4. При неполнофазном режиме это напр жение может быть равным линейному или фазному в зависимости от того, на какой из фаз произощел обрыв. Если бы выходные цепи устройства были подключены к фазному напр жению , то при обрыве фазы, к которой подключено устройство, оно бы вообще не сработало, так как в этом случае напр жение этой фазы равно нулю. Порог срабатывани  реле 15 и 16 устанавливаетс  с расчетом на величину фазного напр жени , так как это напр жение имеетс  при подключении к линейному напр жению всегда, независимо от того, есть обрыв, или нет. Однако, если обрыв не в тех фазах, к которым подключены входные цепи, то через обмотки 19 и 21 реле 15 и 16 будут протекать токи в 3 раза больще, чем номинальные токи этих реле. Поэтому в устройство введено третье реле 22. Порог срабатывани  реле 22

выбираетс  таким образом, чтобы оно срабатывало , когда к нему приложено линейное напр жение. Если к выходным цеп м будет приложено линейное напр жение, то сработает третье реле 22, которое, размыка  свой контакт 23, подключает в цепь питани  обмоток 19 и 21 реле 15 и 16 резистор 24. Величина резистора 24 выбираетс  таким образом , чтобы на iieM падение напр жени  составило разность между линейным и фазным напр жени ми. Величина резистора легко рассчитываетс , дл  этого необходимо знать лишь номинальный ток обмоток реле 15 и 16.

Такое техническое решение возможно и дл  питани  входного реле 6, но при этом

схема усложн етс , так как необходимы специальные меропри ти  дл  защиты от неправильного срабатывани  входного реле 6. Устройство должно функционировать только при обрыве, однако на выходе АФННП 2 по вл етс  сигнал и при однофазном замыкании на землю, поэтому при наличии питани  он неправильно выдел ет зону повреждени . На выходе ФНОП 5 сигнал по вл етс  только при обрыве (при замыкании на землю в питающей линии система напр жений со стоРОНЫ нагрузки в сет х с изолированной нейтралью остаетс  симметричной и поэтому при замыкании на землю сигнал на ФНОП 5 на выходе равен нулю):

Исгюльзование ФНОП 5 как источника питани  дл  ЕЗХОДНОГО реле 6 позвол ет по сравнению с известным устройством и базовым объектом повысить надежность ycjpoftства в работе, так как работа входных реле не зависит от колебани  напр жени  источника питани , а также точность выделени  зоны обрыва, так как напр жение в цепи

/ ЛВ с7фаг. /

О-4&питани  входного реле 6 по вл етс  лишь при обрыве.

Кроме того, надежность предлагаемого устройства повышаетс  обеспечением работоспособности выходных цепей путем применени  третьего реле и подключени  устройства к линейному напр жению сети.

/7

76

20

23

Фс/г.2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ по авт. св. № 951538, отличающееся

111 тем, что, с целью повышения надежности в работе, выход фильтра напряжения обратной последовательности подключен к цепи питания первого входного реле через вновь введенные соединенные последовательно элемент задержки, элемент гальванической развязки и стабилизирующий элемент.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что введено дополнительное реле, обмотка которого подключена между точкой соединения замыкающих контактов первого и второго входных реле и одним из выводов па раллельно соединенных вновь введенного резистора и размыкающего контакта дополнительного реле, другой вывод которых подключен к точке соединения обмоток выходных реле.

Фаг. I