SU909742A1

SU909742A1 - Device for differential protection of coolecting buses

Info

Publication number: SU909742A1
Application number: SU802956632A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Михайлов; Геннадий Иванович Ткаченко; Владимир Романович Проус; Евгений Николаевич Габов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2015
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-02-28

Description

( 5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗЛ1ДИТЫ СБОРНЫХ ШИН(5) DEVICE FOR DIFFERENTIAL HEARING OF TIRES

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты сборных шин или других элементов электроэнергетических систем сетей переменного и посто нного токов.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect busbars or other elements of electrical power systems of alternating and direct current networks.

Известны устройства дифференциальной защиты, работающие в сочетании с трансформаторами тока с замкнутыми , стальными сердечниками t1,Known differential protection device, working in combination with current transformers with closed, steel cores t1,

Область использовани указанных устройств ограничена только дл защиты элементов сети переменного тока. Кроме того, их измерительна часть выполнена по схеме циркул ции токов, что при необходимости исключени ложной работы защиты в случае обрыва соединительных кабелей датчиков тока с реле не позвол ет обеспечить чувствительность ниже номинального тока, так как защита должна быть отстроена от тока наиболее мощного присоединени .The scope of use of these devices is limited only to protect the elements of the AC network. In addition, their measuring part is made according to the circuit for circulating currents, which, if it is necessary to exclude false operation of the protection in case of interruption of the connecting cables of current sensors from the relay, does not provide sensitivity below the rated current, since the protection must be tuned from the current of the most powerful connection.

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому вл етс устройство дл дифференциальной защиты сборных шин, в котором в качестве первичных преобразователей тока использованы датчики производной тока, а его дифференциальна цепь выполнена по схеме.равновеси напр жений с соединением вторичных обмоток датчиков последовательно. The closest in technical terms to the present invention is a device for differential protection of busbars, in which current derivative sensors are used as primary current transducers, and its differential circuit is made according to the circuit. Voltage balance with connection of secondary windings of sensors in series.

10 Это позвол ет выполнить подключение датчиков производной.тока и реле таким образом, что обрыв соединительных кабелей в любоК месте приводит к разрыву .дифференциальной 10 This allows the connection of the derivative-current sensors and the relays in such a way that a break in the connecting cables in any place leads to a break.

15 цепи и, следовательно, к самоблокировке защиты, В этом случае ложна работа защиты исключена,а ее чувст-вительность в принципе может быть . обеспечена ниже номинального ,15 circuit and, consequently, to self-locking protection, In this case, the false operation of protection is excluded, and its sensitivity in principle can be. provided below rated,

2020

Однако необходимость применени в известном устройстве разделительного трансформатора дл гальванической разв зки дифференциальной и тор39 мозной цепей обуславливает недостатки защиты. Основным из них вл етс необходимость выполнени разделительного трансформатора с большим сопрот влением ветви намагничивани . В противном случае при одностороннем внутреннем коротком замыкании напр жение датчика тока питающего присоединени делитс в отношении, пропорциональном сопротивлени м входного разделительного трансформатора и суммарному датчиков тока остальных присоединений. Поэтому разделительны трансформатор должен работать в режиме , близком к идеальному. С увеличением числа присоединений защищаемого объекта указанное условие обеспечить трудно, так. как это св зано с увеличением габаритов разделительног трансформатора. Практически известно устройство удаетс успешно использовать только дл объектов с числом присоединени 10-15. При большем чис ле присоединений защищаемого объекта чувствительность устройства снижаетс Другим недостатком устройства вл етс то, что наличие разделительного .трансформатора снижает его возможности дл использовани в сети посто нного тока. В этом случае распознавание устройством режима корс ткого замыкани может быть произведено только в течение первых нескольких миллисекунд. Наличие остаточной индукции сердечника разделительного трансформатора затрудн ет трансформацию однопол рного сигнала датчиков во вторичную цепь, что про вл ет с в искажении формы рабочего сигнал и тем самым ограничивает область использовани устройства. Цель изобретени - повышение чувствительности и расширение области использовани путем отказа от разделительного трансформатора. Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл дифференциальной защиты сборных шин, содержащем датчики тока, в качестве которых применены преобразователи ток-напр жениеHowever, the need to use a separation transformer for galvanic isolation of differential and brake circuits in a known device causes shortcomings in protection. The main one is the need to perform an isolation transformer with a high resistance of the magnetizing branch. Otherwise, in case of one-sided internal short-circuit, the voltage of the current sensor of the supply connection is divided by a ratio proportional to the resistances of the input isolating transformer and the total current sensors of the other connections. Therefore, an isolating transformer must operate in near ideal mode. With an increase in the number of attachments of the protected object, it is difficult to ensure the specified condition, either. as it is connected with the increase in the size of the separator transformer. Practically, the device is known to be successfully used only for objects with an attachment number of 10-15. With a larger number of connections of the protected object, the sensitivity of the device is reduced. Another disadvantage of the device is that the presence of the separation transformer reduces its capabilities for use in the DC network. In this case, the device can recognize the closure mode only for the first few milliseconds. The presence of the residual induction of the core of the isolation transformer makes it difficult for the monopolar signal of the sensors to transform into a secondary circuit, which reveals a distortion in the shape of the working signal and thereby limits the area of use of the device. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and expand the scope of use by abandoning the isolation transformer. The goal is achieved by the fact that in the device for differential protection of busbars, containing current sensors, which are used current-voltage converters

вторичные обмотки которых соединены последовательно, двухполупериодный выпр мительный мост с рабочим резистором на выходе, первый вывод рабочего резистора соединен с выводом тормозного резистора, реагирующий орган , один из выводов входа которого подключен к второму выводу рабочегоsecondary windings of which are connected in series, a full-wave rectifier bridge with a working resistor at the output, the first lead of the working resistor is connected to the lead of the braking resistor, the reacting organ, one of the leads of the input of which is connected to the second lead of the working

ни практически полностью выдел етс на рабочем резисторе 7 и, следовательно , устройство обладает максимальной чувствительностью.It is almost completely separated at the operating resistor 7 and, therefore, the device has maximum sensitivity.

При внешнем замыкании на рабочем резисторе выдел етс напр жение небаланса , которое значительно меньше напр жени , выдел ющегос на тормо. резистора, вход двухполупериодного выпр мительного моста включен в последовательную цепь, образованную вторичными обмотками датчиков тока, а датчики тока питающих присоединений снабжены дополнительными вторичными обмотками, выводы которых подсоединены к входам дополнительно установленных двухполупериодных выпр мительных мостов, выходы которых соединены последовательно и подключены к тормозному резистору, выполненному регулируемым , регулируемый выход котаро о подключен к второму выводу входа реагирующего органа. На чертеже представлена схема устройства дл дифференциальной защиты. Устройство содержит датчики 1 производной тока питающих присоединений и датчики 2 производной тока питаемых присоединений. Вторичные обмотки датчиков 1 производной тока питающих присоединений подсоединены ко входам соединенных последовательно выпр мительных мостов 3 и , нагружен .ных на тормозной резистор 5. Остальные вторичные обмотки датчиков 1 производной тока совмест.но с вторичными обмотками датчиков. 2 соединены последовательно и подключены ко входу выпр мительного моста 6, нагруженного на рабочий резистор 7, Последний соединен в схему сравнени с тормозным резистором 5, на выходе которой включен полупроводниковый реагирующий орган 8. Устройство работает следующим образом , При коротком замыкании в зоне защиты рабочее .напр жение выдел етс на резисторе 7. Сопротивление резистора 7 намного больше суммарного сопротивлени соединенных последовательно датчиков производной тока (например, соответственно 100 и 1 кОм). Поэтому можно считать,что в случае внутреннего одностороннего замыкани (минимальный режим) напр жение датчика питающего присоединеном резисторе 5. Поэтому защита не действует.When an external circuit is connected to the working resistor, an unbalance voltage is released, which is significantly less than the voltage allocated to the brake. a resistor, a full-wave rectifying bridge input is connected to a series circuit formed by the secondary windings of current sensors, and the current supply terminals are provided with additional secondary windings, the outputs of which are connected to the inputs of additionally installed two-wave rectifying bridges, the outputs of which are connected in series and connected to a braking resistor, performed adjustable, adjustable output cotaro connected to the second output of the input of the reacting authority. The drawing shows a diagram of a device for differential protection. The device contains sensors 1 derived current supply connections and sensors 2 derivative current supplied connections. The secondary windings of the sensors 1 of the derivative of the current of the supply connections are connected to the inputs of the series-connected rectifying bridges 3 and loaded on the braking resistor 5. The remaining secondary windings of the sensors of the 1 derivative of the current are compatible with the secondary windings of the sensors. 2 are connected in series and connected to the input of the rectifying bridge 6 loaded on the operating resistor 7; The latter is connected to a comparison circuit with the brake resistor 5, the output of which includes a semiconductor reacting element 8. The device operates as follows. In a short circuit in the protection zone, it is working. the voltage is drawn across the resistor 7. The resistance of the resistor 7 is much greater than the total resistance of the current-derived current sensors connected in series (for example, 100 and 1 kΩ, respectively). Therefore, it can be assumed that in the case of an internal one-way circuit (minimum mode) the voltage of the supply sensor is connected to a resistor 5. Therefore, the protection does not act.

Таким образом, отсутствие в схеме устройства защиты разделительного трансформатора позвол ет обеспечить нагрузочный режим дифференциальной цепи практически холостого хода. Поэтому число датчиков, подключенных к реле, не оказывает вли ни на чувствительность защиты в минимальных режимах, что существенно расшир ет область ееиспользовани .Thus, the absence of an isolation transformer in the circuit of the protection device allows the load mode of the differential circuit to be practically idle. Therefore, the number of sensors connected to the relay does not affect the sensitivity of the protection in the minimum modes, which significantly expands the scope of its use.

Кроме того, отсутствие разделительного трансформатора не оказывает вли ни на информационные признаки сигналов датчика производной тока при коротких замыкани х, что особенно существенно при использовании устройства в сети посто нного тока.In addition, the absence of an isolation transformer does not affect the informational characteristics of the signals of the current derivative sensor during short circuits, which is especially significant when using the device in a DC network.

Предлагаемое устройство может най ти широкое применение дл защиты сборных шин посто нного и переменного напр жений, особенно дл автононых энергетических систем.The proposed device can be widely used for protection of busbars of constant and alternating voltages, especially for autonomic energy systems.

Claims

1. Fedoseev A.M. Relena protection of electrical systems. K., Energia 1376, p. i 72-483.

2. Authors certificate of the USSR 17 626463, cl. H 02 H 3/28, 1976.