Устройство для дифференциальной защиты сборных шин

еский Орджоник вует,а т несработ нератор к диффер насьпщени е лев 925(088,8) А.М, Релейн ая защита Энергия систем. тивлени енциалличен детельство02 Н 3/28,8. тока, создаваемого генератором высокой частоты 6, и срабатыванию второго токового органа 5, замыкающий контакт 18 которого подготавливает цепь суправления тиристора 16. При появле -нии тока небаланса в дифференциальнойцепи срабатывает орган 4 и обрываетцепь высокочастотного тока, что при- Сводит к возврату органа 5, Благодарявременной задержке на размыкание контактов 18 органа 5, тиристор 16 остается открытым, шунтируя полуобмотку10 и эагрубляя тем самым реле. Привнутренних КЗ бестоковые пауэы в дифференциальном токе отсутствуют. Орган4 находится в сработавшем состоянии,предотвращая загрубление защиты.2 ил. Я ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ(57) Изобретениетехнике, в частищите, и может бызащиты сборных шистанций и подста Нотн тся к элект релейной за ь ис зовано для трических коротких за элй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 1 Ф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4087533 22) 14,07.8 ( 6) 23.04,8 (71) Новочер институт им. (72) Н.И.Цыг (53) 621. 316 (56) Федосее электрически 1976, с. 476Авторское 0 ф 811386, клН 02 Н 7/04,мыкании. Цель изобретения - повьппени чувствительности устройства при пере груженных трансформаторах тока (ТТ). Устройство содержит трансФорматоры тока 1, первый 4 и второй 5 токовые органы, генератор высокой частоты 6, реле с быстронасыщающимся трансформатором тока; исполнительный орган 12 и полупроводниковый ключ на основого выпрямителя 15 с тирисв диагонали, При внешнем КЗ ения трансформаторов тока 1 фференциальной цепи отсутстоковый орган 4 находится в аннам состоянии. При этом гевысокой частоты 6 подключен енциальной цепи. В момент я ТТ 1 резко снижается сопроисточника, питающего дифьную цепь, что приводит к ию значения высокочастотногоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано,для релейной защиты сборных шинэлектрических станций и подстанцийот коротких замыканий,Цель изобретения - повьппение чувствительности устройства при перегруженных трансформаторах тока.На фиг, 1 приведена принципиаль Оная схема предлагаемого устройства,на фиг. 2 - временные. диаграммы, поясняющие работу устройства при внешнем (а) и внутреннем (Р) короткихзамыканиях. 15Устройство содержит измерительныетрансформаторы 1 тока. (ТТ), устанавливаемые в фазах присоединений 2,отходящих от сборных шин 3, первый 4и второй 5 токовые органы, генератор 206 высокой частоты и реле с быстронасьпцающимся трансформатором тока, намагнитопроводе 7 которого расположены рабочая 8 и вторичная 9 обмотки икороткозамкнутая обмотка из двух последовательно включенных полуобмоток10 и 11. Исполнитеьный орган 12 подключен к вторичной обмотке 9. Первый13 и второй 14 регулировочные резисторы. включены соответственно параллельно исполнительному органу 12 ив цепь короткозамкнутой обмотки, Параллельно полуобмотке 10 включен полупроводниковый ключ выполненный наоснове мостового выпрямителя 15 с тиристором 16 в диагонали. Между управляющим выводом тиристора 16 и егоанодом включена цепь из последовательно соединенных резистора 17 и за-,мыкающего контакта 18 второго токового органа 5 с небольшой (2-3 мс) задержкой на возврат. Рабочая обмотка8, первый токовый орган 4 и его замыкающий контакт 19 соединены после-.довательно и включены в дифференци- , 45альную цепь соединенных по схеме наЦиркулЯЦию тОкОВ вторичных ОбмОтОкТТ 1. Параллельно замыкающему контакту 19 включена цепь из последовательно соединенных второго токового органа 5, размыкающего контакта 20 первого токового органа 4 и генераторавысокой частоты. На фиг, 2 показаны: х - кривая тока в дифференциальной цепи, 11 состояние контактов 19 токового органа 4 (, = 0 - контакты разомкнуты), 1, - состояние контактов 18 токового органа 5,- огибающая тока генератора высокой частоты 6, 1, - кривая тока через тиристор 16, 1, - состояние контактов исполнительного органа 12,Работа предлагаемого устройстваоснована на различии значения внутреннего сопротивления источника, питающего дифференциальную цепь, приотсутствии насьпцения и при насьпцениихотя бы одного из ТТ 1. Значениевнутреннего сопротивления источникаопределяется при отсутствии принужденного тока в дифференциальноЙ цепипо величине высокочастотного тока,создаваемого генератором 6 высокойчастоты.Устройство функционирует следующим образом.При внешнем повреждении в бестоковую паузу (интервал времени 0 - й)токовый орган 4 находится в несработанном состоянии, его контакты 19разомкнуты, а 20 - замкнуты. В дифференциальной цепи под действиемВ 4 генератора протекает ток, значение которого определяется внутреннимсопротивлением источника (трансформаторов 1 тока). При насьпцении одногоиз ТТ (момент й, ) сопротивление источника падает, что приводит к увеличению высокочастотного тока и срабатыванию токового органа 5, контакты 18 которого замыкаются, подготавливая цепь управления тиристора 16.После появления в дифференциальнойцепи тока небаланса (момент с,) срабатывает токовый орган 4, размыкаяконтактом 20 цепь высокочастотноготока и замыкая контактом 19 дифференциальную цепь. Токовый орган 5возвращается в исходное положение,При этом его контакт 18 в течение некоторого времени (2-3 мс) остаетсязамкнутым. Одновременно с током врабочей обмотке 8 появляется пропорциональный ему ток в короткозамкнутой обмотке, на последней наводитсяЭДС, и благодаря замедлению на возврат контакта 18 открывается тиристорполупроводникового ключа. Тиристороткрывается и шунтирует короткозамкнутую обмотку, следовательно, двойная трансформация во вторичную обмотку 8 отсутствует и реле загрубляется.При внутреннем повреждении обычно ТТ не насыщаются, так как выбираются по условияю 107 погрешности, Следовательно, бестоковые паузы отсутствуют, и токовый орган 4 постоянно находится в сработанном состоянии, 5 предотвращая протекание высокочастотного тока, Цепь открытия тиристора не собирается, тиристор закрыт, реле не эагрубляется и надежно сраба-. тывает.примерно в течение периода 1 О промыпленной частоты. Ситуация не меняется при насыщении магнитопроводов одного или нескольких ТТ. Если все ТТ насыщаются, возможна задержка при срабатывании защиты (следует 15 иметь в виду, что токи ТТ при внутреннем повреждении имеют различные фазовые сдвига,что снижает вероятность их одновременного насыщения). К тому же открытие полупроводниково О го ключа только загрубляет защиту. Поэтому при больших кратностях тока защита срабатывает с загрубленным дифференциальным реле.Для предотвращения срабатывания 25 токового органа 4 от протекания высокочастотного тока его чувствительность выбирается на порядок ниже чувствитсльности токового органа 5.30Таким образом, введением двух токовых органов и генератора высокой частоты обеспечивается возможность различать режимы внешнего и внутреннего повреждений, и путем загрубления защиты при внешних повреждениях по вышается чувствительность защиты при внутренних повреждениях.Формула изобретения 40Устройство для дифференциальной защиты сборных шин, содержащее уста навливаемые в фазах отходящих присоединений трансформаторы тока, вторичные обмотки которых включены по схеме на циркуляцию токов, реле с быстронасыщающимся трансформатором тока,на магнитопроводе которого расположены рабочая и вторичная обмотки и короткозамкнутая обмотка из двух последовательно включенных нолуобмоток,исполнительный орган, подключенныйк вторичной обмотке, первый и второйрегулировочные резисторы, включенные соответственно параллельно исполнительному органу в цепь короткозамкнутой обмотки, и полупроводниковыйключ на основе мостового выпрямителяс тиристором в диагонали, при этомрабочая обмотка включена в дифференциальную цепь, образованную вторичными обмотками трансформаторов тока,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьшения чувствительностиустройства при перегруженных трансформаторах тока, в него дополнительно введены первый и второй токовыеорганы и генератор высокой частоты,при этом первый токовый орган и егозамыкающий контакт включены в дифференциальную цепь последовательнос рабочей обмоткой, параллельно замыкающему контакту первого токовогооргана подключена цепь из последовательно соединенных размыкающего контакта первого токового органа, генератора высокой частоты и второго токового органа, замыкающий контакткоторого и соединенный с ним последовательно резистор включены между управляющим выводом и анодом ткристораполупроводникового ключа, которыйвключен параллельно одной иэ полуобмоток короткозамкнутой обмотки.1390689 оставитель В,Онучинехред М.Дидык ектор В,Бут Редактор И.Горн Тираж 650 ПодписноНИИИИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 775/50 Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,