Устройство для суммирования токов трехфазной цепи

105209 Класс 21 с, 685 о СССР й, 1;,ОЮ 311 М Е И КОМУ ИСА К АВТ одински СТРОЙСТВО ДЛЗаявлено 4 ноября СУММИРО П 5 г. за8406 4119 В техничек естны устр ия трехфа ых потоко релейнойства длых токов защиты изсуммироваили магнитР а и К 1 входным зажвмам этих суммирующих устройств подводятся обыч но токи двух или трех фаз, а к выходным подключается реле или одно- системная защита, реагирующая при всех видах повреждений не на отдельные фазные токи, а на результирующий тое, находящийся в задаином соотношении с токами на входе устройства.Устройства для суммирования позволяют осуществить односистемную защиту при всех видах повреждений, включая и трехфазные, однако, при этом почти всегда необходимо иметь повышенную чувствительность защиты при двухфазных и однофазных повреждениях.В основу предлагаемого устройства для суммирования токов трехфазной цепи положена схема фильтра, состоящего из двух сопротивлений 71 и У 2 с соотношением Величин Л,=Л, ед,где р - угол полного сопротивл ния, равный 60.При углева =60 на выходе устро ства, представляющего собой фильт может быть получена только сумм составляющих токов положительно 3 О Й.РЕТЕ-НИВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ ТОКОВ ТРЕХфАЗН инистерство электростанций ССС или отрицательнои последовательности,Для получения на выходе подобного устройства суммы составляющих токов положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комоинаций предлагается припять угол а полного сопротивления равным от +65 до + 120, взависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству приборов.Предлагаемое устройство отличается значительной простотой посравнению с известными устройствами для суммирования токов трехфазной цепи. Искусственно созданные фазовые сдвиги между падениями напряжений в сопротивленияхпозволяют получить на выходе устройства при несимметричных повреждениях в заданное число разбольший ток, чем при симметричных,что облегчает отстройку защиты оттоков нагрузки,На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 5 представлены примеры выполнения устройства сактивно-индуктивными или активноемкостными сопротивлениями.Предлагаемое устройство для суммирования токов состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений Л, и Л, с соотношением ихСимметричный трехфазный А - В - С двухфазный Режим А - В В - С Коэффициентпропорциональности . 0,52 1 1 1 Относительный коэффициент чув- ствительности . 2,71 1,92 1,92 величин, равным 2=7; е-", включенных на фазный ток, разность токов или ток, компенсированный током нулевой последовательности.Изменением угла полного сопротивления ф в пределах от +65 до + 120 можно менять отношение чувствительности аппаратовприключенных,к устройству, при несимметричных и симметричных режимах в 2 - 10 и более раз. С зажимов т - п снимается напряжение1-1 тп - 1 А 1+ 1 в 2 (1)На фиг. 2 показано устройство для суммирования токов, в котором в качестве сопротивления Л, принято индуктивное сопротивление х, вклю ченное на ток фазы 1 л а в качестве сопротивления У - активное сопротивление Р, включенное на ток 1 в, причем х= а 1.Напряжение У т, на выходе устройства равно:1.,=1 АУ, е + 1 ва-эе =1 лх+1 в 1(2)Выражая полные токи через их симметричные составляющие, получаем:У =(0,521,ле +1,921 е +- 1,41 1, е 74") 17 (3)При отсутствии тока нулевои последовательности (машины, аппараты и сети с малым током замыкания на землю) выражение принимает вид:У =(0,521, е +1,921,ле"л) Л(4)Принимая ток на входе устройства равным 1, получаем на выходе напряжение, пропорциональное этому-1,921,ле - 7") 1Преимуществом устройства является линейность характеристик и высокий к. п. д. при индуктивной нагрузке. току. В таблице приведены коэффиаиенты пропорциональности и относительные коэффициенты чувствительности для различных режимов.Относительный коэффициент чувствительности показывает во сколькораз напряжение на выходе устройства при несимметричных режимахбольше, чем при симметричных, когдана входе устройства в указанныхрежимах токи одинаковы,Из приведенной таблицы видно,что устройство по фиг. 2, состоящееиз индуктивного и активного сопротивлении, позволяет повысить чувствительность приключаемых к немуанпаратов при двухфазных режимахпримерно в два раза.На фиг. 3 показано устройство, вкотором в качестве сопротивленияУ принято сопротивление взаимной индуктивности трансреакторах и цф 1=А, включенного на ток 1 Аа в качестве сопротивления Уй - активное сопротивление Р, включенноена ток 1 (М - коэффициентвзаимоиндуктивности) .Напряжение У тна выходе устройства по фиг. 3 может быть определено из выражений (2), (3) и С 4),а также приведенной выше таблицы.Преимушеством устройства пофиг. 3 является возможность последовательного включения с устройством других аппаратов.На фиг. 4 показано устройство, вкотором в качестве сопротивления7 принято емкостное сопротивление,Напряжение У на выходе устройства равно:1 тн=1 лхе+1 с 17=Применение в устройствах, показанных на фиг. 2, 3 и 4, реактивных сопротивлений с углом 70 - 80 вместо 90 (например путем намотки дросселя более тонким проводом или включения активного сопротивления) позволяет повысить относительную величину составляющей напряжения отрицательной последовательности в напряжении У ,Эти устройства могут быть также применены для зашиты в сетях с оольшим током замьпсания на землю.При этом целесообразно либо исключить из фазных токов составляющую нулевой последовательности и пользоваться углом р (90, усиливающим составляющие отрицательной последовательности, либо усилить токи ЗУО в к раз с тем, чтобы при замыканиях на землю чувствительность повьшалась за счет токов нулевой последовательности, На фиг. 5 в качестве примера приведено устройство для суммирования с усилением в к раз токов 31,.Преимуществами предлагаемого устройства являются: простота изготовления и настройки, малогабаритность, линейность характеристики, высокая чувствительность приключенных к устройству реле при несимметричных повреждениях и действие при трехфазных коротких замыканиях, высокий к, п. д.Устройство может быть применено в максимальных токовых защитах при перегрузках, обрывах фазы и коротких замьпсаниях (генераторов, блоков генератор-трансформатсров, трансформаторов, линий электропередачи, двигателей и др. машин) в продольных дифференциальных защитах линий с циркулирующими токами и на баланс напряжения, в высокочастотных защитах линий (диф. ференциально-фазных), в балансных токовых защитах линий, в дифференциальных защитах генераторов, тр ан сфор м а торов и двигателей. Предмет изобретенияУстройство для суммирования токов трехфазной цепи, состоящее из включенных в цепь через трансформаторы тока трансреакторов или непосредственно двух сопротивлений У, и Л, с соотношением величин/У,=Л, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности получения на выходе суммы составляющих токов положительной, отрицательной и нулевой последовательностей или их комбинаций, угол с, равный разности углов полных сопротивлений, принят равным от -65 до + 120, в зависимости от заданной чувствительности приключаемых к устройству аппаратов.