Устройство для дифференциальной защиты шин

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.12.80. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.80 ло делам изобретений и атнрытнй(72) Авторы изобретения Н. И. Цыгулев, В. Г. Шуляк и А. И. Галкин Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ШИНИзобретение относится к релейной защите элементов энергосистем и может быть использовано в качестве дифференциально- токовой защиты сборных шин электрических станций и подстанций.Известно устройство для защиты сборных шин, содержащее фильтры первой и высших гармоник, выпрямители и реагирующий орган, использующие различия гармонического состава дифференциального тока при внутреннем и внешнем коротких замыканиях 1,Недостатками этого устройства являются большое время работы и низкая чувствительность при перегруженных измерительных трансформаторах тока.Для повышения чувствительности защиты последовательно с фильтрами первой и высших гармоник включают нелинейный элемент 12.Однако быстродействие при этом не повышается, хотя защита имеет высокую чувствительность даже при перегруженных трансформаторах тока.Цель изобретения - повышение быстродействия защиты при обеспечении высокой чувствительности. 2Указанная цель достигается тем, что вустройстве для дифференциальной защиты шин, содержащем трансформаторы тока, включенные по схеме на циркуляцию токов, последовательно соединенные нелинейный 5элемент, фильтры низкой и высших гармоник, к выходам которых присоединен через встречно включенные выпрямители исполнительный орган, нелинейный элемент и фильтры включены в дифференциальную цепь через выпрямитель, при этом фильтр 1 и низкой частоты настраивается на двойнуюноминальную частоту сети (а),), а фильтр высших гармоник на частоту шестой гармоники (6 н).Схема устройства показана на чертеже.Защита 1 сборных шин с отходящимилиниями 2 включает измерительные трансформаторы 3 тока, включенные по схеме на циркуляцию токов, выпрямители 4, 5 и 6, нелинейный элемент 7, фильтры низкой 8 и высших 9 гармоник, исполнительный орган 10. Выпрямитель 4 выполняет фукнции безынерционного удвоителя частоты.Рассмотрим работу устройства при внешнем и внутреннем повреждениях. При коротком замыкании на шинах дифференциаль788255 Формула изобретения Составитель В. Зимаков Редактор Ф. Муха Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Заказ 8369/64 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий П 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4ный ток является синусоидальным, однако благодаря выпрямителю 4 в нем появляются постоянная составляющая спектр четных гармоник, наибольшей из которых является вторая. Коэффициенты передачи фильтров задаются таким образом, чтобы при внутреннем повреждении выполнялось условие 1-1 г м - 1-1 аМ; -сР,где 1.1 цф, О го - найряжения, пропорциональные амплитудам напряжения на выходах фильтров низкой и высших гармоник соответственно;Ьс - напряжение срабатыванияисполнительного органа. При выполнении данного условия - защита срабатывает,При вне ем;.овр: ждении дифференциальный ток является несинусоидальным, так как составляет сумму токов намагничивания трансформаторов тока. При этом наибольшую величину из высших гармоник имеет треться гармоника, а в выпрямленном дифференциальном токе - шестая. При внешнем коротком замыкании приведенное условие не выполняется, и защита не срабатывает. Повышение быстродействия предлагаемого устройства объясняется тем, что частоты выделяемых гармоник удваиваются, ипримерно вдвое уменьшается необходимоедля их выделения время, и во столько жеповышается быстродействие защиты. 1, Устройство для дифференциальной защиты шин, содержащее трансформаторы тока, включенные по схеме на циркуляцию я токов, последовательно соединенные нелинейный элемент, фильтры низкой и высших гармоник, к выходам которых присоединен через встречно включенные выпрямители исполнительный орган, отличающееся тем, 15что, с целью повышения быстродействия защиты, фильтры и нелинейный элемент соединены с трансформаторами тока через выпрямитель.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, фильтр низкой частоты настроен на часгй тоту второй гармоники, а фильтр высших -на частоту шестой гармоники. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Атабеков Г. И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей. М-.,г 1.,ГЭИ, 1957, с. 311 - 312. 2. Авторское свидетельство СССР530386, кл, Н 02 Н 3/28, 1977.