SU421082A1

SU421082A1 - THREE PHASE RELAY CURRENT

Info

Publication number: SU421082A1
Application number: SU1740786A
Authority: SU
Original assignee: В. П. Борисов , В. Н. Бочкарев
Priority date: 1972-01-24
Filing date: 1972-01-24
Publication date: 1974-03-25

Description

1one

Изобретение относитс к классу устройств релейной защиты и может быть использовано при построении защиты сетей переменного тока с изолированной нейтралью от коротких замыканий и перегрузок.The invention relates to a class of relay protection devices and can be used in building protection of AC networks with insulated neutral against short circuits and overloads.

Известны бесконтактные реле защиты, реализующие принцип максимально токовой защиты . Така защита реагирует на наибольший из токов фаз и должна быть отстроена от пусковых токов защищаемого фидера, т. е. при наличии мощной асинхронной нагрузки чувствительность защиты составл ет 8-10 от /ш в то врем как токи дуговых к. з. могут быть равными 3-4 от 1ц. Применение таких реле в низковольтных автономных энергосистемах , например судовых, не позвол ет получать требуемую чувствительность защиты, так как диапазоны токов нормальных эксплуатанионных режимов (пусков асинхронных двигателей, силовых трансформаторов) и токов к. 3. через дугу в значительной мере нерекрываютс .Known contactless protection relays that implement the principle of maximum current protection. Such protection reacts to the largest of the phase currents and must be rebuilt from the starting currents of the protected feeder, i.e., in the presence of a powerful asynchronous load, the protection sensitivity is 8-10 from / w while the arc currents to. can be equal to 3-4 from 1c. The use of such relays in low-voltage autonomous power systems, for example, in ships, does not allow obtaining the required protection sensitivity, since the current operating voltage ranges (induction motors, power transformers) and currents k. 3. Through the arc are largely unopened.

Поскольку дол однофазной нагрузки в судовых энергосистемах составл ет лишь 10- 20% от общей мощности потребителей, по вл етс возможность значительно повысить чувствительность защиты ири несимметричных коротких замыкани х: двойных замыкани х на корпус, двухфазных замыкани х и трехфазных коротких замыкани х, сонровождающихс несимметрией фазных токов, вызванной наличием дуги в точке короткого замыкани . Известно применение фильтров тока обратной последовательности дл повышени чувствительности защиты при несимметричных коротких замыкани х или фильтра переменной составл ющей суммы выпр мленных токов фаз дл повышени чувствительности защиты от несимметричных релсимов работы.Since the share of single-phase load in the ship's power systems is only 10-20% of the total power of consumers, it is possible to significantly increase the sensitivity of the protection of unbalanced short circuits: double closures on the hull, two-phase closures and three-phase short circuits that are asymmetric phase currents caused by the presence of an arc at the point of short circuit. It is known to use negative sequence current filters to increase the sensitivity of protection in case of asymmetrical short circuits or a variable variable filter of the sum of rectified phase currents to increase the sensitivity of protection against asymmetric operation ratios.

Однако така схема сложна и громоздка. Кроме того, схема не вы вл ет режимов перегрузки и трехфазных симметричных к. з., т. е. требует установки дополнительных элементовHowever, such a scheme is complicated and cumbersome. In addition, the circuit does not detect overload modes and three-phase symmetric KCs, i.e. it requires the installation of additional elements

при построении защиты от всех видов повреждений , дальнейшего усложнени схемы и понижени ее надежности.when building protection against all types of damage, further complicating the scheme and reducing its reliability.

Цель изобретени - повышение чувствительности и надежности защиты от всех видов коротких замыканий.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reliability of protection against all types of short circuits.

Это достигаетс тем, что к выходу выпр мител подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент которого шунтирован последовательно соединенными конденсаторомThis is achieved by the fact that a nonlinear divider is connected to the output of the rectifier, the nonlinear element of which is shunted by series-connected capacitor

и первичной обмоткой трансформатора, вторична обмотка которого через дополнительный выпр митель подключена к входным зажимам реагирующего органа.and the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected via an additional rectifier to the input terminals of the reacting organ.

На чертеже изображена схема трехфазногоThe drawing shows a three-phase diagram

реле тока. current relay.

На схеме: 1 -датчики тока, наиример трансформаторы; 2 - трехфазиа схема выпр млени , нагруженна на омический делитель нанр женн , с помощью которого калибруетс уставка срабатывани реле нри симметричных перегрузках и коротких замыкани х (напр жение со средней точки делител через диод подаетс на вход реагирующего органа); 3- 4 - соответственно линейное и нелинейное сопротивлени дополнительного делител выпр мленного напр жени датчиков тока.In the diagram: 1 current sensors, naimer transformers; 2 - three-phase rectifying circuit, loaded on the ohmic divider, which is used to calibrate the relay setpoint for symmetric overloads and short circuits x (the voltage from the midpoint of the divider is fed through the diode to the input of the reacting organ); 3–4 are respectively the linear and nonlinear resistances of the additional divider of the rectified voltage of the current sensors.

Через разделительный конденсатор 5 переменна составл юща выпр мленного напр жени датчиков подаетс на первичную обмотку 6 промежуточного трансформатора. Напр жение со вторичной обмотки 7 этого трансформатора через вынр митель 8 подаетс на вход реагирующего органа 9.Through an isolating capacitor 5, the variable component of the rectified voltage of the sensors is supplied to the primary winding 6 of the intermediate transformer. The voltage from the secondary winding 7 of this transformer is fed through the clamp 8 to the input of the reacting element 9.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

Нри симметричных нагрузках фидера коэффициент нульсаций на выходе трехфазной мостовой схемы выпр млени не превышает 7%, т. е. напр жение на выходе выпр мител 8, пропорциональное переменной составл ющей выпр мленного нанр жени датчиков 1, нрактически отсутствует. Нри двухфазных, однофазных к. з., обрыве фазы, либо трехфазных к. 3., сопровождающихс несимметрией токов, например, обусловленных наличием электрической дуги, коэффициент пульсаций возрастает в несколько раз, что приводит к по влению напр жени на выходе выпр мител 8, срабатыванию реагирующего органа и но истечении выдержки времени, онредел емой элементом времени 10, к срабатыванию исполнительного органа 11. Носкольку амплитуда переменной составл ющей вынр мленного напр жени датчиков зависит от величины измер емого тока, передаточна характеристика делител должна быть нелинейной.At symmetric feeder loads, the coefficient of nullations at the output of a three-phase bridge rectifying circuit does not exceed 7%, i.e., the voltage at the output of rectifier 8, proportional to the variable component of rectified sensor 1, is practically non-existent. Non-two-phase, single-phase QZ, phase failure, or three-phase Q. 3., accompanied by asymmetry of currents, for example, due to the presence of an electric arc, the ripple factor increases several times, which leads to voltage on the output of the rectifier 8, the response of the reacting authority and the expiration of the time delay, determined by time element 10, to the response of the actuator 11. As the amplitude of the variable component of the applied voltage of the sensors depends on the magnitude of the measured current, and the divider characteristic must be non-linear.

Нри этом выходное напр жение выпр мител 8 пропорционально коэффициенту пульсаций на выходе трехфазной схемы выпр млени 2. В качестве сопротивлени 4 может быть вз тIn this way, the output voltage of the rectifier 8 is proportional to the ripple factor at the output of the three-phase rectifier circuit 2. As resistance 4 can be taken

варистор либо двухполюсник на резисторах и стабилитронах, аппроксимирующий требуемую характеристику «вход - выход делител . Таким образом, реле имеет повышенную чувствительность к несимметричным режимам . Например, в судовых электроэнергетических системах при допустимой несимметрии токов нагрузки по фазам до 25% с учетом отстройки от пусковых токов однофазных трансформаторов и асинхронных двигателей чувствительность защиты может быть 2-2,5 от /ц. Надежность повышаетс при больших кратност х к. 3. за счет того, что реле фактически имеет два работающих одновременно измерительных органа, которые при малых кратност х токов к. 3. работают раздельно.A varistor or a two-port circuit on resistors and zener diodes, approximating the required characteristic “input-output divider. Thus, the relay has an increased sensitivity to asymmetrical modes. For example, in ship electric power systems with permissible asymmetry of load currents in phases up to 25%, taking into account detuning from starting currents of single-phase transformers and asynchronous motors, the sensitivity of protection may be 2-2.5 / c. Reliability increases at large multiples of k. 3. due to the fact that the relay actually has two simultaneously working measuring bodies, which at small multiplicities of currents of k. 3. operate separately.

Нредмет изобретени Nredmet of the invention

Трехфазное реле тока, содержащее датчики тока фаз, выпр митель с подключенным к нему активным делителем, к которому через диод подключен реагирующий орган, подсоединеиный через элемент времени к исполнительному органу, отличающеес тем, что, с целью повышени чувствительности, к выходу упом нутого выпр мител подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент которого шунтирован последовательно соединенными конденсатором и первичной обмоткой трансформатора, вторична обмотка которого через дополнительный выпр митель подключена к входным зажимам реагирующего органа .A three-phase current relay containing phase current sensors, a rectifier with an active divider connected to it, to which a reacting organ connected through a time element to an actuator is connected to the diode, in order to increase the sensitivity to the output of said rectifier A nonlinear divider is connected, the nonlinear element of which is shunted by series-connected capacitors and the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected via an additional rectifier to the input terminals of the reacting body.