Устройство для дифференциальной защиты электроустановки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ Советснна Сфцналистнческнк Республик(43) Опубликовано 0511,78,Бюллетень41 Н 02 Н 3/28 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 10.11.78ь(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИИзобретение относится к области релейной защиты и системной автоматики электроэнергетических установок и может быть применено при построении дифференциальных токовых защит. 5Известны устройства дифференциальной токовой защиты с питанием реле через насыщающиеся трансформаторы тока. Работа таких устройств основывается на том, что в больших переходных токах небаланса при внешних к.з, обычно содержится большая апериодическая слагающая, смещающая мгновенное значение токов небаланса по одну сторону оси времени. Нараметры насыщающегося трансформатора выбираются так, чтобы он ослаблял трансформацию апериодической слагающей, содержащейся в тг се небаланса, проходящем по его первйчной обмотке, что и определяет автоматическое загрубление защиты на время прохождения переходных токов небаланса 11Иэ известных дифференциально токовых защит наиболее близким по технической сущности является устройство, в котором насыщающийся трансфор" матор тока имеет обмотки, намотанные в одной плоскости: рабочую первичную две рабочих вторичных и две тормозных 2), Обмотки включены таким образом, что при внешнем к,э, результирующая магнитная связь тормозной обмотки с рабочими обмотками отсутствует, а при к,э. в защищаемой зоне магнитный поток тормозной обмотки, связанный в этом случае с рабочими обмотками, должен усиливать магнитный поток первичной рабочей обмотки. Тормозная обмотка предназначена для насыщения магнитопровода при внешних к,з. под воздействием суммарного тока датЧиков тока и ухудшения эа счет этого магнитной связи между первичной и вторичной рабочими обмотками.Одним иэ недостатков этого устройства является зависимость характеристик срабатывания от сорта применяемой для магнитопривода стали и ее обработки, а также зависимость от угла сдвига фаз между рабочими и тормозными токами.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.укаэанная "цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной за" щиты электроустановки, содержашем два датчика тока, расположенйых по концам защищаемого объема и подклю 632025ченных встречно к измерительным обмоткам насыщающегося трансформаторатока, с обмоткой для подключения релеи двумя дополнительными обмотками,соединенными последовательно с измерительными обмотками, включенными обратно по отношениюк измерительным 5обмоткам, дополнительные обмотки расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения измерительных обмоток,при этом магнитопровод насыщающегося трансформатора тока фвыполнен в виде броневого сердечника,Намотка измерительных и дополнительных обмоток в перпендикулярныхплоскостях исключает между ними электромагнитную связь, 15На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемое устройство.Электроустановка 1, датчики тока2 и 3, вырабатывающие ток, пропорциональный току, протекающему в элек" 20троустановке 1, включены последовательно: датчик 2 с измерительной обмоткой 4 и дополнительной обмоткой5, а датчик 3 - с измерительной обмоткой 6 и дополнительной обмоткой 7,.2 яОбмотка 4-7 намотаны на броневой ферритовый сердечник 8, На сердечник 8также намотана обмотка 9, к которойподключено реле 10, Обмотки 4, 6 и 9намотаны в; плоскости, перпендикулярной плоскости намотки обмоток 5 и 7,при этом последние подключены к обмоткам датчиков 2 и 3 обратно по отношению к измерительным обмоткам,Стрелкой - - обозначено направлениетока при внешнем к.з., а стрелкой+при к.з. в зоне.Устройство работает следующим обра зом,В режиме к.з. вне зоны ток в датчиках 2 и 3 имеет одинаковое направление, и поскольу измерительные обмотки 4 и 6 включены встречно, то магнитные потоки, созданные ими, вычитают,я. а в обмотке 9 протекает токнебаланса. При этом магнитные потоки, 48создаваемые дополнительными обмотками 5 и 7, складываются, насыщаясердечник 8 трансформатора, что приводит к загрублению защиты, так какмагнитная связь между измерительными 50обмотками и обмоткой реле резко уменьшается,В режиме к,з. в зоне, ток в датчи.ках 2 и 3 имеет противоположное наЙравлейие, при этом магнитные потоки,создаваемые измерительными обмотками4 и 6 складываются, а магнитные потоки, создаваемые дополнительными обмотками 5 и 7, вычитаются, что приводитк слабому намагничиванию сердечника,Следовательно, магнитная связь междуизмерительными обмотками 5 и 7 и обмоткой 9 для реле 10 будет значительно больше, чем в случае режимакз, вне зоны. Перечисленные выше условия позволяют получить ток в обмотке 9, к которой подключено реле 10, без задержки, вызываемой апериодической составляющей, так как последняя будет компенсирована встречным магнитным потоком, созданным дополнительными обмотками, а измерительные обмотки 4 и 6 выполняются такими, что не могут довести состояние сердечника 8 до насыщения.При к.з. в защищаемой зоне в отличие от известных защит насыщение сердечника 8 не происходит из-за встречного включения дополнительных обмоток 5 и 7 и их магнитной развязки с измерительными обмотками 4 и 6.Это обеспечивает повышение точности и быстродействия устройства и может быть использовано при построении дифференциальных токовых защит.В режиме к.з. вне эоны сердечник трансформатора насыщается, что приводит к загрублению защиты. В режиме к,з. в зоне магнитные потоки, создаваемые дополнительными обмотками, вычитаются, что приводит к улучшению условий передачи полезного сигнала.Перечисленные выше обстоятельства позволяют работать защите без задержки, вызываемой апериодической составляющей, так как последняя будет компенсирована встречным магнитным потоком, созданным дополнительными обмотками, а измерительные обмотки выполнены такими, что не могут довести состояние сердечника до насыщения,Формула изобретенияУстройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее два датчика тока, расположенных по концам защищаемого объекта и подключенных встречно к измерительным обмоткам насьпцающегося трансформатора тока, с обмоткой для подключения реле и двумя дополнительными обмотками, соединенными последовательно с измерительными обмотками, включЕнными обратно по отношению к измерительным обмоткам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, дополнительные обмотки расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения измерительных обмоток, при этом магнитопровод насыщающегося трансформатора тока выполнен в виде броневого сердечника. источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское, свидетельство СССР Р 130561 у Н 01 Н 3/28 у 1959 а2. Журнал Электричество, 1953, Р 11. Применение в дифференциальной защите насыщающихся трансформаторов. Дроздов А. Д. и Иихайлов В. В.632025 Составитель Л. Корнееваедактор В. Фельдман Техред М,Петко Корректор,н, К Заказ б 361/54 ЦНИИПИ Государст по д113035, Моск илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 850 ного комитета Сов лам изобретений иа, Ж, Раушская Подписноа Министроткрытийаб., д, 4/