Устройство для защиты шунтирующих реакторов от короткого замыкания

(21) (22) (46) (72) (71) Крас 27М.Иванова Трудовно-иссленструктотитут рел тель ки роения(53) 621. 3 (56) 1. Да 500 кВ. М.372.2. Ермо О повышени енко В.М., Ко чувствительн в В.И.и по нап ния мощности обратледовательности вМ., Энергоиздат,напра ению релой или нварийн ево ых реж 92-9ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 6.925(088.8)ьние электропередачи"Энергия", 1964, с. 370(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, содержащее датчики фазных напряжений и первый сумматор, выход которого через пороговый орган подключен к исполнительному органу, первый вход через первый фазовращатель - к выходу второго сумматора, а второй вход через второй фазовращатель - к выходу датчика тока нулевой последовательнос. ти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования устройства путем применения для защиты шунтирующих реакторов в неполнофазном режиме, в него введены три коммутационных элемента, каж-дый из которых включен соответственно между выходом датчика фазного напряжения и соответствующим входом второго сумматора.1 1 1048Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано длязащиты шунтирующих реакторов сетейвысокого напряжения, для которых возможен неполнофазный режим,5Шунтирующие ракторы сетей высокого напряжения изготавливаются в однофазном исполнении и эксплуатируютсягруппами по три реактора, соединенных в звезду. При повреждении реактора одной фазы производится его отключение и в работе могут остаться двефазы из трех. Такой режим может сохраняться длительное время,15Известна защита шунтирующих реакторов, содержащая реле максимальноготока, включенные в цепь тока фаз реакторов 1 3.Недостатком такой защиты является20ее низкая чувствительность. Это объясняется тем, что в нормальном режиме реле тока обтекаются током, равным номинальному, т.е, их уставкадолжна превышать ток номинального25режима на величину коэффициента запаса, При этом витковые замыканияобмоток реакторов сопровождаютсяпротеканием опасного по величине тока в месте повреждения, но малого навводах реактора. В этих условиях заЗОщита нечувствительна к повреждениям.Известно также устройство для защиты, содержащее блок сравнения,включенный на выход сумматора сигналов, один вход которого через схемуповорота вектора напряжения (трансреактор) соединен с датчиком утроенного тока нулевой последовательности,а второй вход - с выходом датчикаутроенного напряжения нулевой последовательности сумматором фазных напряжений).При внешних повреждениях к сумматору сигналов подводятся равные подействующему значению синусоидальные 5напряжения, пропорциональные току инапряжению нулевой последовательности, имеющие взаимный сдвиг 180 ( на90 сдвинуты ток и напряжение и на 9 Ксдвинуто трансреактором напряжение,пропорциональное току). В этих условиях на выходе сумматора в нагрузочном режиме поддерживается напряжение,близкое к нулю.При повреждении в защищаемом оборудовании взаимный сдвиг векторов тока и напряжения противоположен ранее рассмотренному, в результате че 1 Э 2го на выходе сумматора появляетсясигнал большого уровня и защита срабатывает 1 2 3.Недостатком защиты является недопустимость ее использования в неполнофазном режиме, когда одна фаза защищаемого оборудования (например,реактора) выведена из работы. Приэтом ток нулевой последовательностистановится равным по величине и противоположным по фазе току выведеннойиз работы фазы, а напряжение нулевойпоследовательности остается близкимили равным нулю так как измерительные трансформаторы напряжения, обеспечивающие работу других устройствподстанции, остаются в работе. В результате на выходе сумматора появляется напряжение, намного превышающеепорог срабатывания, и зацита должнавыводиться из работы,Цель изобретения - расшпрение области использования устройства путемприменения для защиты шунтирующихреакторов в неполнофазном режиме.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для защиты шунтирующих реакторов от короткого замыкания,содержащее датчики фазных напряженийи первый сумматор, выход которогочерез пороговый орган подключен кисполнительному органу, первый входчерез первый фазовращатель подключенк выходу второго сумматора, а второйвход через второй фазовращатель - квыходу датчика тока нулевой последовательности, введены три коммутационных элемента, каждый из которых включен соответственно между выходом датчика фазного напряжения и соответствующим входом второго сумматора,На чертеже приведена функциональная схема устройства.Коммутационные элементы 1-3 включены между датчиками фазных напряжений и первым сумматором 4, выход которого, а также выход датчика 5 токанулевой последовательности через первый 6 и второй 7 фазовращатели подключены к входам второго сумматора 8.Выход второго сумматора 8 через пороговый орган 9 подключен к исполнительному органу. Положение коммутационных элементов повторяет положение выключателя. В частности, онимогут быть выполнены в виде блок-контактов выключателя.Устройство работает следующим образом,1104613 Составитель Ю.БарабановТехред О, Неце Корректор С.Черни Редактор В.Петраш Заказ 5316/40 , Тираж 614 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 В нормальном симметричном режиме работы сети, когда ток нулевой после" довательности отсутствует, сигналы на выходе сумматора 4 и датчика 5 равны нулю и устройство находится 5 в исходном состоянии.При выводе из работы .реактора одной фазы,в нулевом проводе схемы соединений измерительных трансформаторов тока появляется утроенный ток 10 нулевой последовательности, равный сумме токов оставшихся в работе реакторов. Этот ток в несколько раз превышает ток срабатывания защиты. Для того, чтобы защита не сработала 15 и не отключила оставшиеся в работе реакторы, с помощью коммутационных элементов 1-3 от сумматора 4 отключается напряжение фазы, к которой был подключен выведенный иэ работы 20 реактор. На выходе сумматора 4 появляется напряжение, по абсолютному значению пропорциональное току выведенного из.работы реактора, равному25 по величину сумме токов остающихся в работе реакторов. Указанное напряжение сдвинуто относительно тока на угол близкий к 90С помощью фаэовращателей 6 и 1 равные по абсолютной величине сигналы выхода сумматора 4 и выхода датчика 5 смещаются таким образом, чтобы на выходе сумматора 8 получился сигнал, равный или близкий нулю. Этим обеспечивается несрабатывание защиты в неполнофазном режиме работы группы реакторов. Если в таком режиме возникает повреждение оставшихся в работе реакторов, то в результате разбаланса сигналов на входе сумматора 8 происходит срабатывание порогового органа 9 и исполнительного органа.Использование предлагаемого устройства позволяет расширить применения защиты - сохранить ее функционирование в неполнофазном режиме, что в конечном итоге повышает надежность электроснабжения потребителя.