SU688949A1

SU688949A1 - Device for short-circuiting protection of electric equipment

Info

Publication number: SU688949A1
Application number: SU752303697A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Филиппович Березовский
Original assignee: А. Ф- Березовский
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1975-12-24
Publication date: 1979-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам релейной защиты, в частности к трехфазной максимально-токовой защите, и может быть использовано дл защиты электродвигателей и линий электропередачи. Известно устройство дл защиты электроустановок от аварийных режимов, содержащее трансреактор и элемент сравнени 1. Это устройство не обладает достаточной чувствительностью .The invention relates to relay protection devices, in particular, three-phase overcurrent protection, and can be used to protect electric motors and power lines. A device for protecting electrical installations from emergency operation is known, which contains a transreactor and an element of comparison 1. This device does not have sufficient sensitivity.

Известно устройство 2, содержащее три промежуточных трансреактора, основное реле, две трехлучевые группы диодов, подсоединенную к ним схему сравнени , конденсатор , элемент времени на выходе схемы сравнени и(или) нуль-индикатор на выходе элемента времени, ступенчато измен ющий чувствительность основного реле , и(или) дополнительна обмотка основного реле на втором выходе элемента времени; оно отличаетс тем,что, с целью создани повыщенной чувствительности к двухфазному и однофазному токам, параллельно резистору только одного из двух входов схемы сравнени подсоединен конденсатор.A device 2 is known, comprising three intermediate transreactors, a main relay, two three-beam diode groups, a comparison circuit connected to them, a capacitor, a time element at the output of the comparison circuit, and (or) a zero indicator at the output of the time element that gradually changes the sensitivity of the main relay, and / or an additional winding of the main relay at the second output of the time element; It differs in that, in order to create increased sensitivity to two-phase and single-phase currents, a capacitor is connected in parallel with the resistor of only one of the two inputs of the comparison circuit.

Недостаток известного устройства в том, что дл питани элемента времени нужен отдельный источник посто нного напр жени .A disadvantage of the known device is that a separate constant voltage source is needed to power the time element.

Целью изобретени вл етс повышениеThe aim of the invention is to increase

надежности устройства защиты за счет осуществлени питани реле времени от того же источника, что и устройство защиты. Поставленна цель достнгаетс тем, чтоthe reliability of the protection device by supplying a time relay from the same source as the protection device. The goal is achieved by the fact that

в }стройство дл защиты электроустановки от тока короткого замыкани введены две цепочки, состо щие из резисторов и стабилитронов , нодключенные параллельно резисторам элемента сравнени , а транзистор элемента времени включен параллельно стабилитрону одной из цепей стабилитронов и резисторов.In} a device for protection of the electrical installation from a short-circuit current, two chains are introduced, consisting of resistors and zener diodes, connected in parallel to the resistors of the reference element, and the transistor of the time element is connected parallel to the Zener diode of one of the Zener diodes and resistors.

На фиг. 1 приведена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - графики напр жени на входах схемы сравнени в режиме трехфазного тока; на фиг. 3 - то же, в режиме двухфазного тока; на фиг. 4 - то же, в режиме однофазного тока. Первичные обмотки иромел ;уточныхFIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 - voltage graphs at the inputs of the comparison circuit in the three-phase current mode; in fig. 3 - the same, in the mode of two-phase current; in fig. 4 - the same, in the mode of single-phase current. Primary winding iromel; weft

трансреакторов 1, 2 и 3 обтекаютс соответственно токами фаз. К началам вторичных обмоток трансреакторов через первую трехлучевую группу диодов 4, 5, 6 подсоединен резистор 7, а к концам этих обмоток через вторую груипу диодов 8, 9, 10 подсоединены резисторы 11 и 12, параллельно которым подключен сглаживаюи ий конденсатор 13, имеющий относительно небольщую емкость. Резистор 7 вл етс первым входом схемы сравнени , а резисторыtransreactors 1, 2 and 3 are flowed around respectively by the phase currents. A resistor 7 is connected to the beginnings of the secondary windings of transreactors through the first three-beam group of diodes 4, 5, 6, and to the ends of these windings through the second group of diodes 8, 9, 10 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 of the comparison circuit, and resistors

11 и 12 с конденсатором 13 - вторым входом . Обмотка 14 основного электромагнигHOio реле подсоединена к объединенному среднему выводу вторичных обмоток нромежуточнв1х трансреакторов, а также к обнде; точке резнсгоров 7 и 12. Обмотка 14 может быть включена в цеп х другой защиты .11 and 12 with a capacitor 13 - the second input. The winding 14 of the main electromagnet relay is connected to the combined middle terminal of the secondary windings of the transient intermediate transducers, as well as to the hinge; point rezsgorov 7 and 12. Winding 14 may be included in the chains of other protection.

На выходе схемы сравнени через резистор 15 и диод 16 подсоединен участок э.мпттер - база транзистора 17, составл ющего главную часть элемента времени. Учаеток эмиттер - коллектор транзистора 17 через дополнительную обмотку 18 оеновного электромагнитного реле н через регулировочный резистор 19 подключен параллельно стабилитрону 20 в стабилизирующей ветви (из стабилитрона 20 и резистора 21) на том же входе схемы сравнени , где подеоедннен конденсатор 13. Дл симметрировани сум .марных балластных сопротивлений стабилизирующие ветви из стабилитрона 20 и резистора 21 подсоединены на обоих входах схемы сравнени . Диоды 22, 23 и резистор 24 вл ютс элементами параллельной защиты транзистора 17 при очень больших кратност х входного сигнала обоих знаков. Два диода 22 могут быть заменены одпим стабилитроно.м на малое напр жение. Резистор 25 служит дл у.меньшени внутреннего сопротивлени источника управл юи1,его сигнала, воздейетвующего на участок эмиттер-база транзистора 17. Диод 26 создает сглаживание имнульсов тока в дополнительной обмотке 18. Регулируемый резистор 27 служит дл сглаживани пульсаций и регулировани чувствительности об.мотки 14 основного электромагнитного реле.At the output of the comparison circuit, through a resistor 15 and a diode 16, an emmpter portion is connected to the base of the transistor 17, which constitutes the main part of the time element. The uchithok emitter-collector of transistor 17 is connected via an additional winding 18 of a new electromagnetic relay n through an adjusting resistor 19 parallel to the zener diode 20 in the stabilizing branch (from the zener diode 20 and resistor 21) at the same input of the comparison circuit, where the capacitor 13 is connected. The ballasts are the stabilizing branches of Zener diode 20 and resistor 21 connected at both inputs of the comparison circuit. Diodes 22, 23 and resistor 24 are parallel protection elements of transistor 17 at very high multiplicities of the input signal of both signs. The two diodes 22 can be replaced by a single zener diode for low voltage. The resistor 25 serves to reduce the internal resistance of the control source and its signal affecting the emitter-base portion of the transistor 17. Diode 26 creates a smoothing of the current pulses in the auxiliary winding 18. Adjustable resistor 27 serves to smooth the pulsations and adjust the sensitivity of the winding 14 main electromagnetic relay.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В режиме трехфазного тока (фиг. 2) па резисторе 7 возникает напр лсение Uj, ccjсто щее из участков 28, 29, 30, вызванных токами через соответствующие диоды. Аналогично на резисторе 12 возникает напр жение 12, состо щее из участков 31, 32, 33. В момент максимума наир жени Uiz должно удовлетвор тьс следующее уравнение:In the three-phase current mode (Fig. 2), a voltage Uj arises at resistor 7, ccj consisting of sections 28, 29, 30 caused by currents through the corresponding diodes. Similarly, a voltage 12 arises on resistor 12, consisting of sections 31, 32, 33. At the time of maximum Uiz loading, the following equation must be satisfied:

,5 ,five

где , Ujm-амплитуды упом нутых напр жений. При этом не имеетс моментов времени, когда мгновенное значение напр жени Uiz па резисторе 12 превышает напр жение f/y на резисторе 7, вследствие чего равно нулю или отрицательно напр жение на входе транзистора 17; транзистор 17 закрыт, и ток в допол 1ительной обмотке 18 практически отсутствует. Таким образом, в режиме трехфазного тока у основного электромагнитного реле обтекаетс током только обмотка 14 и чувствительность этого реле пониженна .where, Ujm-amplitudes of the mentioned stresses. There is no time point when the instantaneous value of the voltage Uiz on the resistor 12 exceeds the voltage f / y on the resistor 7, as a result of which the voltage at the input of the transistor 17 is zero or negative; the transistor 17 is closed, and there is practically no current in the secondary winding 18. Thus, in the three-phase current mode, only the winding 14 flows around the main electromagnetic relay and the sensitivity of this relay is lowered.

В режиме двухфазного тока, нанример, К1;гда ток в трансреакторе 3 отсутствует, а токи в трансреакторах 1 и 2 равны по величине и противоположны по фазе (фиг. 3) возникают участки времени, когда напр жение па резисторе 12 иревышает напр жение на резисторе 7; на фиг. 3 эти участки заштрихованы вертикально. Без подсоединени конденсатора 13 параллельно резистору 12, т. е. только на одном входе схемы сравнени , было бы невозможио возникновение упом нутых участков времени . Когда напр л ение Ui2 превышает Uj, то на входе транзистора 17 по вл етс нолол ительпое наир л ение, транзистор открываетс и через доиолнительную об.могку 18 проходит импульс тока, еглажнваемый индуктивностью этой обмотки и диодо.м 26. Транзистор 17 вл етс элементом времениIn the two-phase current mode, example, K1; there is no current in transreactor 3, and currents in transreactors 1 and 2 are equal in magnitude and opposite in phase (Fig. 3), there are time portions when the voltage on the resistor 12 and the voltage increase on the resistor 7; in fig. 3 of these areas are shaded vertically. Without connecting the capacitor 13 parallel to the resistor 12, i.e., only at one input of the comparison circuit, it would be impossible for the said time sections to occur. When the voltage Ui2 exceeds Uj, then a nolol and idle power appears at the input of transistor 17, the transistor opens and a current pulse passes through the additional pulse 18, which is damped by the inductance of this winding and diode 26. The transistor 17 is an element of time

пото.му, что площадки импульсов тока в доиолпительной обмотке 18 зависимы от продолл ительности но влени напр жени на выходе схемы сравнени . Таким образом , в .ме двухфазного тока у основного э.Чектромагнитного реле за счет импульсов тока в дополннтельной обмотке повышаетс чувствительность.Because the areas of current pulses in the secondary winding 18 are dependent on the continuity of the voltage on the output of the comparison circuit. Thus, in the two-phase current of the main electromagnetic relay, the sensitivity in the additional winding increases due to the current pulses.

В режиме однофазного тока, например, ири наличии только тока в трансреакторе 1In single-phase mode, for example, or only the current in the transreactor 1

(фиг. 4) участки времени, когда напр жение на резисторе 12 превьпиает напр жение иа резисторе 7, станов тс еще больше, чем при двухфазном токе; на фиг. 4 упом нутые участки заштрихованы вертикальпо .(Fig. 4) the time portions when the voltage across the resistor 12 exceeds the voltage across the resistor 7 becomes even greater than with a two-phase current; in fig. The four areas mentioned are shaded vertical.

Повышенна чувствительность защиты при двухфазном токе требуетс дл защиты электродвигател в случае обрыва одиой фазы и дл создани в трехфазной защите с одним реле одинаковой чувствительности к трехфазным и двухфазным поврел дени м или дл получени повышенной чувствительности к двухфазным поврелчдеии м .The increased sensitivity of protection at two-phase current is required to protect the motor in the event of a single phase failure and to create the same sensitivity to three-phase and two-phase protection for three-phase protection with one relay and to obtain increased sensitivity to two-phase m.

Повышение чуветвительности защиты к одпофазпому току может понадобитьс , папример, когда третью ступень максимальной земл ной зашиты в сети 110 кВAn increase in the sensitivity of protection to single phase current may be needed, for example, when the third step of the maximum earth is sewn up in a 110 kV network.

требуетс выполнить как можно более чувствительной , однако этому преп тствуют большие токи небаланса при трехфазном токе в нулевом (общем) проводе вторичных пеней транеформаторов тока.it is required to be made as sensitive as possible, however, this is prevented by high unbalance currents at a three-phase current in the zero (common) wire of the secondary foams of current transformers.

Данное устройство обеснечивает повышенную чувствительность к двухфазным и однофазным коротким замыканн м без применени фильтров пр мой и обратной пос .тедовательностей, которые потребл ютThis device eliminates the increased sensitivity to two-phase and single-phase short-circuits without the use of forward and backward filters that consume

относ1ггельно большую мощность, а также требуюг тщательной настройки, и позвол ет обойтись без отдельного источника посто нного напр л ени дл питани элемента времени; это иитание обеспечиваетс одной из стабилизируюншх ветвей в составеrelatively high power, as well as the need for careful adjustment, and eliminates the need for a separate constant-voltage source to power the time element; This supply is provided by one of the stabilized branches in

оалластпых сопротивлении на входах схемы СраВНСИ115.resistors at the inputs of the circuit SraVNSI115.

Форм у л а и 3 о G р с т с н и Forms at l and and 3 about G r with t with n and

Устройство дл защиты электроустановки от тока короткого замыкани , содержащее промежуточные трансреакторы, ко вторичным обмоткам которых, выполненным со средней точкой, подсоединены две группы выпр мительных диодов, к выходам которых подключена цепочка резисторов элемента сравнени , параллельно одному из них подсоединен конденсатор, между средней точкой указанных вторичных обмоток трансреакторов и резисторами элемента сравнени включена основна обмотка исполнительного реле, а между выходом одного из выпр мительных мостов и резисторами элемента сравнени через диод и резистор включен элемент времени с дополшггельпой обмоткой исполнительного релеA device for protecting an electrical installation from a short-circuit current, containing intermediate transreactors, to the secondary windings of which, made with a midpoint, are connected two groups of rectifying diodes, to the outputs of which a chain of reference resistors is connected, parallel to one of them a capacitor, between the midpoint of the indicated the secondary windings of the transreactors and the resistors of the reference element include the main winding of the executive relay, and between the output of one of the rectifying bridges and the element of the comparison resistors through the diode and the resistor included an element of time with an additional winding of the executive relay

на выходе, отличающеес тем, что, с целью иовыщени надел ности защиты, в устройство введены две цепочки, состо щие из резисторов и стабилитронов, подключенные параллельно резисторам элементаat the output, characterized in that, in order to increase the amount of protection, the device includes two chains consisting of resistors and zener diodes connected in parallel to the element resistors

сравнени , а транзистор элемента времени включен параллельно стабилитрону одной из указанных цепей.comparison, and the transistor of the time element is connected in parallel to the zener diode of one of these circuits.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Авторское свидетельство СССР № 383153, кл. Н 02Н 7/00, 1973.1. USSR author's certificate No. 383153, cl. H 02 H 7/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР АО 536560, кл. Н 02 Н 7/00, 1976.2. USSR author's certificate AO 536560, cl. H 02 H 7/00, 1976.

/ /x // x

(/ V / V(/ V / v

2 „Ji2 „Ji

(риг 2(rig 2