SU536560A1

SU536560A1 - Device for the protection of electrical installations

Info

Publication number: SU536560A1
Application number: SU2011838A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Филиппович Березовский; Евгений Николаевич Мишин
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1976-11-25

Description

1one

Изобретение касаетс устройств релейной защиты, Б частности трехфазной максимальнотоковой защиты, и может быть использовано дл защиты электродвигателей, линий электропередачи , генераторов.The invention relates to relay protection devices, B particular three-phase maximum current protection, and can be used to protect electric motors, power lines, generators.

Известно реле защиты, содержащее схему сравнени токов, в которой параллельно пороговому элементу (нуль-индикатору) подсоединены конденсатор и ограничитель напр жени .A protection relay is known which contains a current comparison circuit in which a capacitor and a voltage limiter are connected parallel to the threshold element (null indicator).

Однако схема сравнени этого реле не может быть использована дл устройства защиты электроустановок с повыщенной чувствительностью к двухфазному и однофазному токам.However, the comparison circuit of this relay cannot be used to protect electrical installations with increased sensitivity to two-phase and single-phase currents.

Известно также устройство дл защиты электродвигателей, которое содержит трансформаторы тока, фильтры пр мой и обратной последовательности, выпр митель и исполнительный орган из двух резисторов, конденсаторов и реле с двум обмотками.A device for protecting electric motors is also known, which comprises current transformers, direct and reverse sequence filters, a rectifier and an actuator consisting of two resistors, capacitors and a relay with two windings.

Однако это устройство требует дополнительных фильтров пр мой и обратной последовательности , потребл ющих относительно больщую мощность.However, this device requires additional forward and reverse sequence filters, consuming relatively large power.

Известно устройство дл блокировки дифференциальной защиты, содержащее промежуточные трансформаторы, реле, две группы выпр мительных диодов с подсоединенной к ним схемой сравнени на резисторах и элемент времени на выходе схемы сравнени с нуль-индикатором.A device for blocking a differential protection is known, comprising intermediate transformers, a relay, two groups of rectifying diodes with a comparison circuit connected to them on resistors and a time element at the output of the comparison circuit with a null indicator.

Однако это устройство не имеет достаточной чувствительности при всех возможных видах короткого замыкани .However, this device does not have sufficient sensitivity in all possible types of short circuits.

Целью изобретени вл етс повыщение чувствительности к двухфазным и однофазным коротким замыкани м.The aim of the invention is to increase the sensitivity to two-phase and single-phase short circuits.

Это достигаетс тем, что параллельно одному из трех резисторов схемы сравнени подсоединен конденсатор.This is achieved by connecting a capacitor in parallel with one of the three resistors of the comparison circuit.

На фиг. 1 приведена принципиальна схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема элемента времени; на фиг. 3 - графики напр жений на входах схемы сравнени в режиме трехфазного тока; на фиг. 4 - аналогичные графики в режиме двухфазного тока; на фиг. 5 - аналогичные графики в режиме одноф-азного тока.FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed device; in fig. 2 - time element diagram; in fig. 3 - voltage graphs at the inputs of the comparison circuit in the three-phase current mode; in fig. 4 - similar graphs in the two-phase current mode; in fig. 5 - similar graphs in the mode of single-phase current.

Первичные обмотки промежуточных трансформаторов 1, 2 н 3 обтекаютс соответственно токами фаз /А/С/В -(). К началам вторичных обмоток трансреакторов через первую группу выпр мительных диодов 4, 5, 6 подсоединен резистор 7, а к концам этих обмоток через вторую группу диодов 8, 9, 10 подсоединены резисторы 11 и 12, параллельно которым подключен сглаживающий конденсатор 13, имеющий относительно небольщую емкость. Резистор 7 вл етс первым входомThe primary windings of the intermediate transformers 1, 2 and 3 are flowing around respectively the currents of the phases / A / C / B - (). A resistor 7 is connected to the beginnings of the secondary windings of transreactors through the first group of rectifying diodes 4, 5, 6, and to the ends of these windings through the second group of diodes 8, 9, 10 there are connected resistors 11 and 12, in parallel with which a smoothing capacitor 13 is connected, having a relatively small capacity. Resistor 7 is the first input

схемы сравнени , а резистор И и 12 с конденсатором 13 - вторым входом. Обмотка 14 основного электромагнитного реле подсоединена к объединенному среднему выводу вторичных обмоток промежуточных трансреакторов, а также к совместной точке резисторов 7 и 12. В общем случае обмотка 14 может быть включена в цепи другой защиты. На выходе схемы сравнени подсоединен резистор 15 последовательно с диодом 16. Входные зажимы 17 и 18 элемента времени 19 через диод подсоединены к резистору 15. Элемент времени 19 также подсоединен к зажимам 20 источника стабилизированного посто нного (выпр мленного ) напр жени . На выходе элемента времени 19 через резистор 21 подсоединена доиолнительна согласно включенна обмотка 22 основного электромагнитного реле, а также нуль-индикатор 23, который своим контактом ступенчато измен ет чувствительность основного электромагнитного реле путем изменени числа действующих витков обмотки 14.comparison circuits, and the resistors And 12 with the capacitor 13 - the second input. The winding 14 of the main electromagnetic relay is connected to the combined middle terminal of the secondary windings of the intermediate transreactors, as well as to the common point of resistors 7 and 12. In general, the winding 14 may be included in another protection circuit. At the output of the comparison circuit, a resistor 15 is connected in series with the diode 16. The input terminals 17 and 18 of the time element 19 are connected via a diode to the resistor 15. The time element 19 is also connected to the terminals 20 of a source of stabilized (rectified) voltage. At the output of the time element 19, a resistor 21 is connected additionally according to the included winding 22 of the main electromagnetic relay, as well as a null indicator 23, which by its contact stepwise changes the sensitivity of the main electromagnetic relay by changing the number of active turns of the winding 14.

Внутри элемента времени 19 (фиг. 2) на входе имеетс полупроводниквый триод 24, при закрытом состо нии которого начинаетс зар д конденсатора 25 через резисторы 26 и 27. При открытии транзистора 24 конденсатор 25 быстро разр жаетс через резистор 26. Параллельно конденсатору 25 через резистор 21 подсоединена дополнительна обмотка 22 основного электромагнитного реле. Когда на зар жающемс конденсаторе 25 напр жение достигнет заданной величины, определ емой потенциалом на промежуточном выводе потенциометра 28, происходит срабатывание нульиндикатора 23. Порог срабатывани элемента времени 19 определ етс потенциалом зажима 17 относительно минуса источника посто нного напр жени .Inside the time element 19 (Fig. 2), there is a semiconductor triode 24 at the input, when closed, the charge of the capacitor 25 starts through the resistors 26 and 27. When the transistor 24 is opened, the capacitor 25 is quickly discharged through the resistor 26. Parallel to the capacitor 25 through the resistor 21, an additional winding 22 of the main electromagnetic relay is connected. When the voltage across the charging capacitor 25 reaches a predetermined value determined by the potential at the intermediate terminal of the potentiometer 28, the null indicator 23 triggers. The response threshold of time element 19 is determined by the potential of the clamp 17 relative to the DC voltage source.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В режиме трехфазного тока на резисторе 7 возникает напр жение f/, состо щее из участков а, б, в, вызванных токами через соответствующие диоды (см. фиг. 3).In the three-phase current mode, a voltage f / appears on the resistor 7, consisting of sections a, b, c, caused by currents through the corresponding diodes (see Fig. 3).

Аналогично на резисторе 12 возникает напр жение t/12, состо щее из участков г, д, е. Амплитуды f/7m и /7i2m упом нутых напр жений должны удовлетвор ть следующему уравнениюSimilarly, the voltage t / 12 arises on the resistor 12, consisting of the sections g, e, f. The amplitudes f / 7m and / 7i2m of the said voltages should satisfy the following equation

V7l2m 0,5 t/7mV7l2m 0,5 t / 7m

При этом не будет моментов времени, когда бы напр жение на резисторе 12 превышало напр жение на резисторе 7, вследствие чего равн етс нулю противодействующее напр жение на резисторе 15, создаваемое схемой сравнени . Поэтому возникающий ток через базу-эмиттер открывает транзистор в элементе времени 19, конденсатор 25 посто нно находитс практически в разр женном состо нии , ток в дополнительной обмотке 22 практически равен нулю, нуль-индикатор 23 сработать не может.There will be no moments when the voltage across the resistor 12 exceeds the voltage across the resistor 7, as a result of which the resistance voltage across the resistor 15 created by the comparison circuit is zero. Therefore, the resulting current through the base-emitter opens the transistor in the element of time 19, the capacitor 25 is constantly practically in a discharged state, the current in the additional winding 22 is almost zero, the zero-indicator 23 cannot be triggered.

Таким образом, в трехфазного тока у основного электромагнитного реле обтекаетс током только часть обмотки 14 и чувствительность этого реле понижена.Thus, in a three-phase current at the main electromagnetic relay only a part of the winding 14 flows around the current and the sensitivity of this relay is reduced.

В режиме двухфазного тока, например, когда ток в трансреакторе 3 отсутствует, а токи в трансреакторах 1 и 2 равны по величине и и противоположны по фазе (фиг. 4), возникают участки времени, когда напр жение на резисторе 12 превыщает напр жение на резисторе 7 (на фиг. 4 эти участки заштрихованыIn the two-phase current mode, for example, when the current in transreactor 3 is absent, and the currents in transreactors 1 and 2 are equal in magnitude and opposite in phase (Fig. 4), there are portions of time when the voltage on resistor 12 exceeds the voltage on resistor 7 (in Fig. 4, these areas are shaded

вертикально). Без подсоединени конденсатора 13 параллельно резистору 12, т. е. только на одном входе схемы сравнени , было бы невозможно возникновение упом нутых участков времени. Когда напр жение на резистореvertically). Without connecting the capacitor 13 parallel to the resistor 12, i.e., only at one input of the comparison circuit, the occurrence of the said time portions would be impossible. When the voltage across a resistor

12 превышает напр жение на резисторе 7, возникает достаточное противодействующее наир лсение на резисторе 15, создаваемое схемой сравнени . Ток через базу-эмиттер транзистора 24 прекращаетс , транзистор закрываетс , конденсатор 25 начинает зар жатьс и также возникает существенный ток через дополнительную обмотку 22 основного реле. Если напр л ение на конденсаторе 25 при зар дах достигнет заданного значени , сработает нуль-индикатор 23 и своим контактом расшунтирует дополнительную часть обмотки 14 основного реле.12 exceeds the voltage across the resistor 7, sufficient opposing heating occurs on the resistor 15 created by the comparison circuit. The current through the base-emitter of the transistor 24 stops, the transistor closes, the capacitor 25 starts to charge, and a significant current also occurs through the additional winding 22 of the main relay. If the voltage on the capacitor 25 at a charge reaches a predetermined value, the zero-indicator 23 will operate and by contact it will bypass an additional part of the winding 14 of the main relay.

Таким образом, в режиме двухфазного тока в основном электромагнитном реле после срабатывани нуль-индикатора 23 обтекаетс током вс об.мотка 14, а в каждые полпериода на небольших участках времени по вл ютс импульсы тока в дополнительной обмотке 22 основного реле. Нуль-индикатор повышаетThus, in the two-phase current mode, after the null indicator 23 is triggered, the entire current winding 14 flows around, and during each half period, current pulses in the additional winding 22 of the main relay appear in every half period. Null indicator increases

чувствительность основного реле скачкообразно , а ток в дополнительной обмотке повышает чувствительность плавно, в зависимости от участков времени превышени напр жени на резисторе 12 относительно резистора 7, т. е.the sensitivity of the main relay is abrupt, and the current in the additional winding increases the sensitivity smoothly, depending on the time portions of the excess voltage across resistor 12 relative to resistor 7, i.e.

в зависимости от положени возникшего режима между чистыми трехфазным и двухфазным токами.depending on the position of the arising mode between pure three-phase and two-phase currents.

В режиме однофазного тока, например, при наличии тока только в трансреакторе 1 (фиг.In the mode of single-phase current, for example, in the presence of current only in transreactor 1 (FIG.

5), участки времени, когда напр жение на резисторе 12 превышает напр жение на резисторе 7, станов тс еще больше чем при двухфазном токе (здесь эти участки также заштрихованы вертикально).5), the time portions when the voltage across the resistor 12 exceeds the voltage across the resistor 7 become even greater than with a two-phase current (here these portions are also shaded vertically).

Повышенна чувствительность защиты при двухфазном токе требуетс дл защиты электродвигател в случае обрыва одной фазы, дл создани в трехфазной защите с одним реле одинаковой чувствительности к трехфазным иIncreased sensitivity of protection at two-phase current is required to protect the motor in the event of a single phase failure, to create in three-phase protection with one relay the same sensitivity to three-phase and

двухфазным повреждени м или дл получени повышенной чувствительности к двухфазным повреждени м.biphasic damage m or to get hypersensitivity to biphasic damage m.

Повышение чувствительности защиты к однофазному току может понадобитьс , например , когда третью ступень максимальной земл ной заишты в сети ПО кв требуетс выполнить как можно более чувствительной, однако этому преп тствуют большие токи небаланса при трехфазном токе в нулевом (общем) проводе вторичных цепей трансформаторов тока.Increasing the sensitivity of protection to a single-phase current may be necessary, for example, when the third stage of maximum earth protection in the software network must be made as sensitive as possible, but this is prevented by large unbalance currents at three-phase current in the zero (common) wire of the current transformer secondary circuits.

Claims

Invention Formula

A device for protection of electrical installations containing interchange transreactors, two groups of rectifying diodes with a comparison circuit connected to them on resistors, a time element on the output of the comparison circuit with a zero indicator connected to it, and an execution relay, characterized in that A capacitor is connected to the two-phase and single-phase short-circuits, parallel to one of the three resistors of the comparison circuit.

;

sixteen

17

X / A /; / / / / I / /

. V /

l-j

H U /

Fb / g 3