Устройство для релейной защиты от ненормального режима трехфазной испытательной установки с двумя понижающими трансформаторами

О П И С А Н И Е п 11546989изОБРетей и т Свез Советских Социалистическии Республик(51) М. Кл.- Н 02 Н 720 Государственнын комит Совета Министров ССС 53) УДК о 1.316.9ГОЗВ.З) о делам изобретении ни ата опубликования описания 30.03.77 72) Авторыизобретения71) Заявитель Н. Е. Рибель и А. Н. Рибель Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей Энергосетьпроект(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫНЕНОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ДВУМЯ ПОНИЖАЮЩИМИ ТРАНСФОРМАТОРАМИ ложенпом тельный о мощности которого и рам токов ности, уст трансформ устропстве те рган выполнен с токовой по одключены со прямой и об анов пенным аторов тока. 1, что его исполнпна реле направления ярзациеп, обмотки ответственно к фильтатной последовательво вторичных цепях Изобретение относится к области электротехники.Известны устройства для релейной защиты кабеля трехфазной установки с криогенным кабелем в одной фазе и двумя понижающими трансформаторами, подключенными к общим питающим шинам через выключатели. Эти устройства содержат трансформаторы тока, включенные в цепи низкого напряжения понижающих трансформаторов, и исполнительный орган.В одном устройстве исполнительным органом является реле тока, обмотка которого включается на разность токов трансформаторов тока, включенных по концам защищаемого кабеля 1, Это устройство не реагирует на нарушение нормального режима криогенногокабеля,В другом устройстве исполнительный орган сОдержит тороидальную обмотку, расположенную в непосредственной близости от внутреннего проводника кабеля, подключенную через усилитель к балансному реле, подключенному, в свою очередь, к трансформаторам тока, установленным по концам защищаемого кабеля 121. Недостатком этого устройства является его низкая чувствительность.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства, Это достигается в предНа фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства; на фиг, 2 приведены векторные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, причем на фиг, 2 а показаны векторные диаграммы, когда криогенный кабель находится в состоянии сверхпроводимости, на фиг. 2 б - при его поврежде,нии,Трехфазная установка с криогенным каба лем в одной фазе выполнена следующим об разом, Трансформаторы тока 1 включены во все три фазы установки, во вторичные цепи указанных трансформаторов включены фильтр тока обратной последовательности 2 и фильтр тока прямой последовательности 3. К выходам ,фильтров подсоединены обмотки реле мощно. сти 4 с токовой поляризацией, воздействующе го на выключатели 5, отсоедпняющпе понид жающие трансформаторы 6 от питающих шинВыводы низшего напряжения трансформа. торов 6 соединены в двух фазах медными шинами 8, а в третью фазу включен криогенныи кабель 9,Работа устройства заключается в следующем,За счет различного расположения регулирующих аицапф на понижающих трансформаторах 6 создается разность потенциалов между выводами низшего напряжения трансформаторов. Эти выводы соединяются в двух фазах с медными шинами 8, в одной из фаз с криогенным кабелем 9, Сопротивление кабеля 9 в зависимости от его состояния резко меняется. В нормальном режиме, когда кабель находится в состоянии сверхпроводимости, его сопротивление примерно равно 0,01 Ом/км, при потере свойств сверхпроводимости сопротивление возрастает примерно в сто раз и становится равным 1 Ом/км. Сопротивление ошиновок в двух других фазах не меняется. Если принять во внимание незначительные, соизмеримые с сопротивлением ошиновки, величины сопротивлений понижающих трансформаторов, то режим сверхпроводимости кабеля отличается от режима его поврежденного состояния (сверхпроводимость отсутствует), характеризуется резким уменьшением тока в фазе, в которую включен этот кабель, На фиг.2 дана векторная диаграмма этого изменения,Токи прямой и обратной последовательности совпадают по фазе при неповрежденном криогенном кабеле, находящемся в состоянии сверхпроводимости. При изменении этого состояния в результате повреждения резко увеличивается электрическое сопротивление кабеля, уменьшается ток в этой фазе, угол сдвига между токами обратной и прямой последовательности становится равным 180. Это приводит к срабатыванию реле 4, которое подает отключающий сигнал на выключатели 5.Если принять во внимание, что потеря свойств сверхпроводимости кабеля происходит при незначительном перепаде температур (прнмерно на 5), то можно считать, что данное устройство защиты реагирует на повреждения в кабеле в самом начале этого процесса. Чувствительность защиты обеспечивается резким (носящим релейный характер) изменением входного параметра - угла сдвига между векторами прямой и обратной последовательности - от 0 до 80. Все эти факторы позволяют р"комендовать указанную защиту к применению на трехфазных установках 10 с криогенным кабелем. Описанное устройствопросто в эксплуатации и изготовлении и обладает высокой чувствительностью.Формула изобретения15Устройство для релейной защиты от ненормального режима трехфазной испытательной установки с двумя понижающими трансформаторами, первичные обмотки которых подключены через выключатели к общим питающим шинам, а вторичные соединены между собой в одной фазе через криогенный кабель, а в двух других через медные шины, содержащее трансформаторы тока, включенные в 25 цепи низкого напряжения, и исполнительныйорган, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, исполнительный орган выполнен на реле направления мощности с токовой поляризацией, об- ЗЗ мотки которого подключены соответственно кфильтрам токов прямой и обратной последовательности, установленным во вторичных цепях трансформаторов тока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Федосев А. М. Основы релейной защиты, М, - Л Госэнергоиздат, 1961, с. 223 (аналог).2. Сборник ВИНИТИ Итоги науки и техники, серия Электротехника и энергетика электрические станции, сети и системы, сверх- проводящие линии электропередачи, 1971, с. 134 (прототип).546989 Стрелков Редан корректор А. Гала Т. Юрчико евцова Заказ 374/1 Тираж 899та Совета Министро1 и открытийшская наб, д. 4,5 ИИГ 1;оставитель Техред Т Изд. М 185осударствепного комит по делам изобретеки 035, Москва, Ж, Ра ипография, пр. Сапунова, 2 ПодписноСР