SU1585854A1 - Three-phase current relay - Google Patents
Three-phase current relay Download PDFInfo
- Publication number
- SU1585854A1 SU1585854A1 SU874174828A SU4174828A SU1585854A1 SU 1585854 A1 SU1585854 A1 SU 1585854A1 SU 874174828 A SU874174828 A SU 874174828A SU 4174828 A SU4174828 A SU 4174828A SU 1585854 A1 SU1585854 A1 SU 1585854A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- output
- unit
- input
- resistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике, в частности к релейной защите электроустановок от токов короткого замыкани . Целью изобретени вл етс повышение чувствительности к режиму с увеличенным одним из фазных токов. Реле содержит три формировател модулей фазных токов 1, 2, 3, блок выделени суммы фазных токов 4, блок выделени наибольшего из фазных токов 5, блок сравнени 7 и два компаратора 8 и 14. При трехфазном симметричном коротком замыкании (КЗ) на выходе блока сравнени 7 имеетс отрицательный сигнал, а при несимметричном КЗ - положительный. Это приводит к повышению чувствительности при однофазных несимметричных КЗ. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection of electrical installations against short-circuit currents. The aim of the invention is to increase the sensitivity to the mode with an increased one of the phase currents. The relay contains three phase modulators of phase currents 1, 2, 3, a block for extracting the sum of phase currents 4, a block for allocating the largest of the phase currents 5, a comparison block 7 and two comparators 8 and 14. With a three-phase symmetric short circuit (SC) at the output of the compare block 7 has a negative signal, and with an asymmetrical short circuit - a positive one. This leads to increased sensitivity in single-phase asymmetrical short-circuits. 1 il.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к трехфазным реле тока, и может быть использовано дл релейной защиты .электроустановок.The invention relates to electrical engineering, in particular to a three-phase current relay, and can be used for relay protection of electrical installations.
Цель изобретени - повышение чувствительности к режиму с увеличенным однимThe purpose of the invention is to increase the sensitivity to the mode with increased one
из фазных токов.from phase currents.
На чертеже дана функциональна схемаThe drawing is a functional diagram
устройства.devices.
В каждой фазе содержатс блоки 1-3 формировани сигналов, пропорциональных модул м фазных токов (максиселекто- ра). Выходы блоков 1-3 св заны с входами блока 4 выделени суммы фазных токов и блока 5 выделени максимального из фазных токов. Выход блока 5 св зан (через резистор 6) с рабочим входом дополнительно введенного блока 7 сравнени , а выход блока 4 св зан с-тормозным входом того же блока сравнени 7. Вход первого основного исполнительного органа (компаратора) 8 через резистор 9 подсоединен к выходу блока 5 выделени максимального из фазных токов , а через резистор 10 и режмм ый переключатель 11 подключен к выходу блока 7 сравнени . Компаратор 8 может быть св зан с блоком 7 дополнительно через инвертирующий блок 12 и резистор 13. Вход второго дополнительного исполнительного органа (компаратора) 14 подсоединен к выходу блока 5 через резистор 15, а к выходу блока 7 - через резистор 16. Компараторы 8 и 14 могут иметь разные напр жени Ucpi и Ucp2 порогов срабатывани .In each phase, there are blocks 1-3 of forming signals proportional to the modules of the phase currents (max detector). The outputs of the blocks 1-3 are connected to the inputs of the block 4 for the allocation of the sum of the phase currents and the block 5 for the selection of the maximum of the phase currents. The output of block 5 is connected (via a resistor 6) to the working input of the additionally introduced comparison block 7, and the output of block 4 is connected to the brake input of the same comparison block 7. The input of the first main actuator (comparator) 8 is connected via resistor 9 to the output block 5 for the selection of the maximum of the phase currents, and through a resistor 10 and a mode switch 11 is connected to the output of the block 7 of the comparison. The comparator 8 can be connected to the block 7 additionally via the inverting block 12 and the resistor 13. The input of the second additional actuator (comparator) 14 is connected to the output of the block 5 via the resistor 15, and to the output of the block 7 through the resistor 16. Comparators 8 and 14 may have different voltages Ucpi and Ucp2 trigger thresholds.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
На выходах блоков 1-3 по вл ютс выпр мленные и сглаженные напр жени ,.величины которых пропорциональны модул м фазных токов. В общем случае модуль фазного тока может быть или наибольшим 1мк, или наименьшим 1мн или промежуточным 1пр из-трех модулей. В режиме трехфазного симметричного короткого замыкани (КЗ) модули трех токов одинаковы 1мк I При двухфазном КЗ на защищаемой линии без токов нагрузки (предельный несимметрич (ЛAt the outputs of blocks 1-3, straightened and smoothed voltages appear, the magnitudes of which are proportional to the moduli of the phase currents. In the general case, the phase current module can be either the largest 1µm, or the smallest 1 mn or intermediate 1 c out of three modules. In the three-phase symmetric short-circuit (short-circuit) mode, the modules of the three currents are the same 1 µm I With a two-phase short circuit on the protected line without load currents (limit asymmetry (L
сwith
елate
0000
елate
СХ)CX)
елate
ьs
ный режим второго типа) модули токов имеют следующие соотношени ;the second type of mode: the current moduli have the following relations;
0:1п.(2) |.Л2) 0: 1p. (2) | .Л2)
мкmicron
0,871 0.871
(3)(3)
ГЗ)GZ)
где Г - ток трехфазного КЗ в том же месте, При двухфазном КЗ за понижающим трансформатором Я/А-1 35/6 кВ без токов нагрузки (предельный несимметричный режим первого типа) модули токов определ - ютс соотношени миwhere G is the three-phase short-circuit current in the same place. With a two-phase short-circuit for a 35/6 kV pull-down transformer I / A-1 without load currents (maximum unbalanced mode of the first type), the current modules are determined by the relations
1мк(2Д) |(з);1пр(А) ин(Д)0,5|(1mk (2D) | (g); 1pr (A) in (D) 0.5 | (
Токи нагрузки (электродвигателей и др.) на защищаемой линии при внешнем (на другой линии) двухфазном КЗ вблизи шин подстанции имеют соотношени The load currents (electric motors, etc.) on the protected line with an external (on the other line) two-phase short-circuit near the substation buses have ratios
u(2B) ,(3n).,p(2B))(3n)u (2B), (3n)., p (2B)) (3n)
где г - ток нагрузки при запуске электро- двигателей, например после неуспешного автоматического повторного включени (АПВ) при, сохранившемс упом нутом внешнем двухфазном КЗ,where g is the load current when the electric motors are started up, for example, after an unsuccessful automatic restarting (AR) with the remaining external two-phase short circuit,
Под режимом Ток только в одной фазе главным образом имеетс в виду двойное замыкание на землю на разных воздушных лини х 35 кВ, когДа модули токов определ ютс соотношени миUnder the Current mode, only in one phase mainly refers to a double short circuit to earth on different 35 kV overhead lines, when the current moduli are determined by the ratios
1мк(-)0,87|Р)/1,,48|(3); , 1mk (-) 0.87 | P) / 1,, 48 | (3); ,
При упом нутом двойном замыкании на землю ток в каждой из двух линий образует петлю с большой площадью (ток идет по одному проводу, а обратно - через землю под проводом), вследствие чего на воздушной линии без троса сопротивление току увеличиваетс в 1,8 раза по сравнению с двухфазным КЗ на одной линии.With the mentioned double earth fault, the current in each of the two lines forms a loop with a large area (the current goes through one wire, and back through the earth under the wire), as a result of which, on an overhead line without a cable, the resistance to current increases 1.8 times compared with a two-phase short circuit on one line.
На выходе блока 4 напр жение пропор- ционально сумме модулей трех токовAt the output of block 4, the voltage is proportional to the sum of the modules of three currents
21ф 1мк+1пр+121f 1mk + 1pr + 1
мнmn
и поступает на тормозной вход блока 7 срав- нени .and enters the brake input of unit 7 of the comparison.
На выходе блока 5 напр жение пропорционально модулк5 наибольшего из токов KilMK, где KI - коэффициент, и поступает на рабочий вход блока 7 сравнени . На выходе блока 7 сравнени вычитаютс сигналы, поступающие на рабочий и тормозной входы, вследствие чего выходное напр жение пропорционально функцииAt the output of block 5, the voltage is proportional to the modulus of the highest current KilMK, where KI is a coefficient, and is fed to the working input of block 7 comparison. At the output of the comparison unit 7, the signals fed to the working and brake inputs are subtracted, as a result of which the output voltage is proportional to the function
чуchoo
5five
00
5 five
0 0
5five
0 0
Р7 К11мк-21ф.Р7 К11мк-21ф.
. Параметры блоков 4 и 5 и резистора б выполнены так, чтобы , и тогда нулевой выходной сигнал в блоке 7 имеет место, когда входные сигналы блоков 1-3 формировани пропорциональны токам при различных типах двухфазных КЗ без токов нагрузки (упом нутые предельные несимметричные режимы второго или первого типа ) или пропорциональны токам нагрузки неповрежденной линии при упом нутом внешнем двухфазном КЗ. При трехфазном симметричном КЗ на выходе блока 7 имеет место отрицательный сигнал, пропорциональный модулю тока1мк 1 аврежиме только одного входного тока на воздушной линии 35 кВ по вл етс на выходе блока 7 положительное напр жение, пропорциональное модулю тока ,.. The parameters of blocks 4 and 5 and resistor b are made so that, and then the zero output signal in block 7 occurs when the input signals of the formation blocks 1-3 are proportional to the currents at different types of two-phase short circuits without load currents (the mentioned asymmetric modes of the second or of the first type) or proportional to the load currents of the intact line at the mentioned external two-phase short-circuit. With a three-phase symmetric short circuit, the output of block 7 has a negative signal proportional to the current module 1 micron 1 and only one input current on a 35 kV overhead line appears at the output of block 7, a positive voltage proportional to the current module,.
На вход первого компаратора 8 (при показанном на чертеже положении режимного переключател 11) поступает сумма сигналов от блока 5 выделени максимального модул из фазных токов 1мк и от блока 7 сравнени , причем второй сигнал относительно небольшой, корректирующий (сопротивление резистора 10 приблизительно в 10 раз больше, чем резистора 9). При таком исполнении компаратор 8 совместно со всем устройством выполн ет функцию трехфазного токового реле, у которого одинакова чувствительность к месту КЗ в области между трехфазным КЗ и упом нутым предельным несимметричным режимом второго типа (границы вход т в область), причем устройство имеет на 13% больше чувствительность к упом нутому предельному несимметричному режиму первого типа , а также имеет на 100- (87-48) меньше чувствительность к у пом нутому режиму только одного входного тока на воздушной линии 35 кВ.The input of the first comparator 8 (at the position of the mode switch 11 shown in the drawing) is the sum of the signals from the maximum modulus extraction unit 5 from the phase currents 1 μk and from the comparison unit 7, the second signal being relatively small, correcting (the resistor 10 is approximately 10 times larger than resistor 9). With this design, the comparator 8, together with the entire device, performs the function of a three-phase current relay, which has the same sensitivity to the short-circuit location in the region between the three-phase short circuit and the second limiting asymmetrical mode of the second type (the boundaries enter the region), and the device has 13% more sensitive to the mentioned limit asymmetrical mode of the first type, and also has a 100- (87-48) less sensitivity to the pulsed mode of only one input current on a 35 kV overhead line.
На вход второго компаратора 14 поступают , например, с одинаковыми коэффициентами выходные сигналы блоков 5 и 7 . (сопротивлени резисторов 15 и 16 одинаковы ). Если при этом еще.одинаковые напр жени Ucpi и Ucp2 порогов срабатывани у компараторов 8 и 14, то компаратор 14 совместно со всем устройством выполн ет функцию второго трехфазного реле тока, которое нечувствительно к трехфазному КЗ {и тем более к другим трехфазным симметричным режимам), имеет такую же чувствительность как компаратор 8, когда возникают упом нутые предельные несимметричные режимы второго и первого типа, а также еще в режиме только одного входного тока на воздушной линии 35 кВ имеет чувствительность на 100-(2-0,48-0,87)70, больше , чем в режиме трехфазного КЗ. Чтобы и в режиме только одного входного тока и в режиме трехфазного КЗ была одинакова чувствительность к месту короткого замыкани , надо у компаратора 14 напр жение Ucp2 порога срабатывани выполн1 ь на 10% больше, чем аналогичное напр жение Ucpi у компаратора 8.The input of the second comparator 14 receives, for example, with the same coefficients the output signals of blocks 5 and 7. (resistances of resistors 15 and 16 are the same). If there are still different voltages Ucpi and Ucp2 of the thresholds for comparators 8 and 14, then the comparator 14 together with the whole device performs the function of a second three-phase current relay, which is insensitive to a three-phase short circuit (and even more so to other three-phase symmetric modes), has the same sensitivity as the comparator 8, when the mentioned limiting asymmetrical modes of the second and first types occur, and also in the mode of only one input current on a 35 kV overhead line has a sensitivity of 100- (2-0.48-0.87) 70, more than Mode three-phase short-circuit. In order both in the mode of only one input current and in the mode of three-phase short circuit, the sensitivity to the short circuit location is the same, it is necessary for the comparator 14 to have the voltage Ucp2 of the response threshold 10% higher than the analogous voltage Ucpi for the comparator 8.
Чтобы при помощи компаратора 14 улучшить чувствительность при двойном замыкании на землю на разных лини х 35 кВ. надо при помощи дополнительного фильтр- реле тока 1о нулевой последовательности при по влении тока временно выводить из действи датчик фазного тока фазы В или получаемого от своего трансформатора тока , или создаваемого по уравнениюSo that with the help of comparator 14, to improve the sensitivity of the double circuit to earth on different lines of 35 kV. It is necessary with the help of an additional filter-relay of current 1o of a zero sequence when current appears temporarily to withdraw from the sensor a phase current phase B or received from its current transformer, or created by the equation
| в (д + 1с) .| in (d + 1s).
Кроме потребности иметь одинаковую чувствительность к месту короткого замыкани также в режиме с током только в одной фазе, иногда еще возникает потребность уменьшить чувствительность к суммарному, току двухфазного КЗ и нагрузки. Это может оказатьс необходимым, когда релейна защита вл етс резервной по отношению к защитам, которые расположены ближе к потребител м энергии. Такое дополнительное расширение функциональных возможностей и достигаетс , если режимный пере- ключат ль 11 перевести в другое положение, чтобы зтим подсоединить инвертирующий блок 12, который изменит знак сигнала, поступающего от блока 7 сравнени на компаратор 8. При таком исполнении параметры устройства выбираютс так, чтобы на вход компаратора 8 сигналы от выходов блока 5 и блока 7 поступали с одинаковыми коэффициентами. При этом характеристика, осуществл ема компаратором 14 совместно с элементами всего устройства , может оставатьс без изменени ..In addition to the need to have the same sensitivity to the short circuit location, also in the mode with a current in only one phase, sometimes there is a need to reduce the sensitivity to the total, two-phase short-circuit current and load. This may be necessary when the relay protection is redundant with respect to protections that are located closer to the energy consumers. This additional expansion of functionality is achieved if the mode switch 11 is moved to another position in order to connect the inverting unit 12, which will change the sign of the signal coming from the comparison unit 7 to the comparator 8. With this design, the device parameters are chosen so that the input of the comparator 8 signals from the outputs of block 5 and block 7 were received with the same coefficients. In this case, the characteristic carried out by the comparator 14 together with the elements of the entire device can remain unchanged.
При первом исполнении, когда переключатель режима 11 находитс в положе- нии, показанном на чертеже, данное устройство может быть также применено дл защиты линии 6 кВ, питающей мощный асинхронный электродвигатель. В таких услови х совместно с общими элементами устройства компаратор 8 будет осуществл ть общую релейную защиту линии и электродвигател , а компаратор 14 - специальную чувствительную защиту от витковых замыканий в одной из фаз электродвигател . При этом компаратор 14 будет реагировать на напр жение, пропорциональное функцииIn the first version, when the mode switch 11 is in the position shown in the drawing, this device can also be used to protect the 6 kV line supplying the powerful asynchronous electric motor. In such conditions, together with the common elements of the device, the comparator 8 will provide general relay protection for the line and the electric motor, and the comparator 14 will provide a special sensitive protection against winding short circuits in one of the phases of the electric motor. In this case, the comparator 14 will respond to a voltage proportional to the function
Fl4 - 3 IMK 2. 1ф - (IMK IMH) + (IMK - Inp).Fl4 - 3 IMK 2. 1ph - (IMK IMH) + (IMK - Inp).
Така защита от витковых замыканий в одной фазе электродвигател будет болееSuch protection against winding faults in one phase of an electric motor will be more
чувствительна , чем защита, выполненна при помощи фильтр-реле токов 12 обратной последовательности (фильтр-реле ФТОП), а также будет более чувствительна , чем защита с исполнительным органом, реагирующим на напр жение, пропорциональное разности максимального и минимального фазных токов Фб (1мк-1мн).sensitive than protection, made using a filter relay of currents 12 of the reverse sequence (filter relay FTOP), and will also be more sensitive than protection with an actuator that reacts to a voltage proportional to the difference between the maximum and minimum phase currents Fb (1 micron 1 mn).
Витковые замыкани в одной фазе электродвигател вызывают фазные токи, образующие равнобедренный треугольник векторов с углом а между равными по модулю токами. При этом диапазон изменени этого угла а составл ет 60 а 120°.Coil closures in the same phase of an electric motor cause phase currents that form an isosceles triangle of vectors with an angle a between currents of equal modulus. In this case, the range of variation of this angle a is 60 ° 120 °.
В упом нутых трех защитах, действугощих при витковых замыкани х в одной фазе электродвигател , указанные функции, на которые реагируют исполнительные органы , могут братьс с различными общими коэффициентами, поэтому, чтобы сравнитьIn the three protections mentioned, which act upon coil closures in a single motor phase, the indicated functions, to which the actuators react, can be taken with different general coefficients, therefore, in order to compare
чувствительность упом н.утых трех защит, в таблице даны зависимости от угла «следующих отношений каждой из указанных функций к соответствующей предельно большой величине своей функцииThe sensitivity of the aforementioned three defenses, the table gives the dependencies on the angle "of the following relations of each of the indicated functions to the corresponding extremely large value of its function
Ai4 Fi4/Fi4 ПБ; Я Фтоп 12/12ПБ;Ai4 Fi4 / Fi4 PB; I Ftop 12 / 12PB;
/ФбПБ, / FbPB,
где ПБ - индексы, обозначающие предельноwhere PB - indexes that denote the maximum
большую величину.large amount.
Из таблицы видно, что к витковым замыкани м в одной фазе электродвигател наиболее чувствительным вл етс компаратор 14 в данном устройстве, средним по чувствительности оказываетс фильтр-реле ФТОП.From the table it can be seen that the comparator 14 in this device is the most sensitive to the windings in one phase of the electric motor; the FTOP filter relay is average in sensitivity.
Таким образом, данное устройство обеспечивает повышение чувствительности к витковым замыкани м в одной фазе электродвигател ; расширение функциональных возможностей путем распространени одинаковой чувствительности к месту короткого замыкани на режим с током в одной фазе линии 35 кВ; дополнительноеThus, this device provides increased sensitivity to windings in one phase of an electric motor; expanding the functionality by extending the same sensitivity to the short-circuit location to the mode with current in one phase of the 35 kV line; additional
расширение функциональных возможностей путем уменьшени чувствительности к Суммарному току двухфазного короткого замыкани и нагрузки.enhanced functionality by reducing sensitivity to the Total Current of a two-phase short circuit and load.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174828A SU1585854A1 (en) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | Three-phase current relay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174828A SU1585854A1 (en) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | Three-phase current relay |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1585854A1 true SU1585854A1 (en) | 1990-08-15 |
Family
ID=21277944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874174828A SU1585854A1 (en) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | Three-phase current relay |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1585854A1 (en) |
-
1987
- 1987-01-05 SU SU874174828A patent/SU1585854A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Паперно Л.Б. Бесконтактные токовые защиты электроустановок. М.: Энергоиздат, 1983, с. 93. рис. 47. Авторское свидетельство СССР N5 754555, кл. Н 02 Н 7/08, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4952852A (en) | Power system and synchronizing breakers for a variable speed generator motor system | |
US8335656B2 (en) | Short-circuit recognition method for an electric network | |
JPS61196718A (en) | Ground-fault protector | |
SU1585854A1 (en) | Three-phase current relay | |
JPS648524B2 (en) | ||
RU2340062C1 (en) | Method of formation and adjustment of transformer and autotransformer differential current protection | |
RU2162269C2 (en) | Backup protective device for line with transformers on taps | |
EP0041374A1 (en) | A device for detecting a fault in an n-phase system | |
JP2773808B2 (en) | Earthing transformer protection relay | |
SU1815727A1 (en) | Device for protection of synchronous generator from short circuits in turns and asymmetric short circuits | |
Ristic et al. | The major differences between electromechanical and microprocessor based technologies in relay setting rules for transformer current differential protection | |
RU2119706C1 (en) | Method for protecting high-voltage lines | |
SU1046825A1 (en) | Method of short-circuit protection of three-phase motor | |
SU1198642A1 (en) | Device for internal damage protection of capacitor bank with isolated neutral | |
SU1010688A1 (en) | Device for determining damaged phase in three-phase network | |
SU997168A1 (en) | Device for phase break protection of star-connected three phase electric motor | |
RU2055435C1 (en) | Current protective gear for three-phase electrical installation | |
RU9099U1 (en) | ADAPTIVE RESERVE DEVICE FOR RADIAL LINES WITH BRANCHES | |
SU1376188A1 (en) | Arrangement for switching over the taps of transformer winding under load | |
SU1670715A1 (en) | Three-phase current relay | |
SU1372458A1 (en) | Protection arrangement for capacitor bank | |
SU1434522A1 (en) | Arrangement for protecting synchronous generator with parallel self-excitation system | |
SU1394316A1 (en) | Method of protecting a three-phase power supply line against emergency conditions | |
SU997171A1 (en) | Device for phase break protection of three-phase electric motor | |
CN114465205A (en) | Five-phase motor winding fault protection circuit |