Устройство для токовой защиты с проверкой ее под нагрузкой

Изобретение относия к технике релейной защиты энергосистем в частности, может использоваться в устройствах токовой защиты, в том числе и при наличии торможения.Известны устройства для релейной зациты С проверкой ее исправности, содержащие трансформаторы тока, измерительные пороговые элементы, выходной орган и блок тествого контроля 1 и 21 .10Однако в указанных устройствах не все элементы контролируются. Например, не контролируется исправность промежуточных трансформаторов . тока, элементов регулировки уста вок. Кроме того, не контролируются уставки защиты.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для токовой защиты с про веркой ее исправности.Особенностью устройства является,то, что его выходное напряжение пропорционально наибольшему фазномутоку 3,25Недостаток устройства заключаетсяв том, что затруднен оперативный тес-.товый контроль устройства.При контроле с целью исключениявлияния токов нагрузки зацицаемого 30объекта первичные обмотки промежуточных трансформаторов тока (ПТТ) выделяют из схемы токовых цепей защиты и подключают к источнику тока заданной величины 35Однако для этого необходимо осуществлять переключения в токовых цепях защиты, например, с помощью испытательных блоков, при этом усложняется схема токовых цепей и повышается длительность испытаний. Возможнотакже снижать уставку по току до величины, меньшей фазного тока нормального режима, при этом токовая защита срабатывает, Однако при этом невозможно проверить с достаточной точностью ток срабатывания, а следовательно, и исправность элементов УСтройств, поскольку с учетом возможного изменения ток, нагрузки приходит;ся снижать у;тавку по току с большим запасом,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения быстрого ипрецизионного тестового контроля иисключения влияния токов нагрузки.Указанная цель достигается тем,что в устройство для токовой защитыс проверкой ее под нагрузкой, содержащее три промежуточных трансформато-. 60ра тока, первичные обмотки которыхвключены во вторичные обмотки трансформаторов тока в фазах защицаемогообъекта, а вторичные обмотки соединены по схеме звезды с нейтральным 65 проводом, выпрямительный мост, образованный четырьмя парами последовательно включенных диодов, на входы которого подключены три луча и нейтральный провод звезды вторичных обмоток, сопротивление нагрузки, подключенное на выход выпрямительного моста, и реагируюций элемент, дополнительно введен блок тестового контроля, а каждый из ПТТ снабжен тестовой обмоткой, которые соединены последовательно-согласно и подключены к блоку тестового контроля.На фиг. 1 дана принципиальная.схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - векторные диаграммы ра- боты устройства в режиме контроля, на фиг. 4 - зависимость отношения минимального тока контроля к току нагрузки от угла сдвига фаз.Устройство содержит промежуточные трансформаторы 1-3 тока (ПТТ), имеющие первичные 4-6, вторичные 7-9 и тестовые 10-12 обмотки, выпрямительный мост 13, состоящий из диодов 14- 121, сопротивление 22 нагрузки и блок 23 тестового контроля. Первичные обмотки 4-6 ПТТ 1-3 включены на вторичные фазные токи защищаемого объекта. Вторичные обмотки 7-9 соединены по схеме звезды с нейтральным проводом и подключены к входу выпрямительного моста 13, образованного четырьмя парами последовательно включенных диодов 14-21. На выход выпрямительного моста 13 подключено сопротивление 22 нагрузки, напряжение с которого подается в защиту для дальнейшего преобразования.ПТТ 1-3 предназначены для гальванической развязки цепей.и преобразования сигналов. Тестовые обмотки 10- 12 предназначены для создания в ПТТ 1-3 магнитодвижущих сил МВСК в режиме тестового контроля. Тестовые обмотки 10-12 соединены последовательно-.согласно и подключены к блоку 23 тестового контроля, формирующего ток заданной величины. Блок 23 тестового контроля питается от источника переменного напряжения.Устройство работает следуюцим образом.Тестовый контроль проводится в нормальном режиме, который характеризуется симметричной системой токов нагрузки 3 , В тестовые обмотки пропускается ток т, причем его величина выбирается. такой, что максимальное значение тока в сопротивлении 22 щ, не зависит от тока нагрузки.Если алгоритм функционирования токовой защиты определяется максимальным значением напряжения на сопротивлении 22, то поведение защиты также не зависит от тока нагрузки.1008838 ве расчетной может быть приняты любая фаза тока 1. Очевидно также,что диапазон углов сдвига тока 1 относительно расчетной фазы тока 1должен охватывать 120 О. Примем в качестве расчетной фазу А и будем рассматривать вектор 1 в диапазоне уг,лов Ф 0-60 или 0 - (-60 ) относио10 тельно вектора 11 А, расчетной фазы,что дает одинаковые результаты,На фиг. 2 сплошными линиями показана векторная диаграмма режима тес-.тового .Контроля, когда 1 = 1 рА и 15 вектор 1 отстает от вектора 1,А наугол -60 О сКО . Мгновенная величина тока гА, протекающего по сопротивлению 22, является функцией времени, Если вектор тока, являющийся 2 О суммой тока 1 ПА, 1 пВ и 1 пс., совместить с осью времени, получим максимальное значение тока 11 при заданном расположении векторов 1 и 1.Проекции векторов 1 НА, 1 ПВ и 1 ПС наось времени дают величины токов ПА,цв и псдля данного момента времени из диаграммы следует, что этитоки положительны. На фиг. 1 показано токораспределение для выбранногомомента времени в соответствии сдиаграммой на фиг. 2.В момент времени, когда один изтоков, например Пс, имеет отрицательную величину, причемюцсс цд++пэ,= 1 ц+ эи открыты диоды14,15,20 и 21. Через диод 20 протекает ток пс, а через диод 21 - токИА + ЦЗ Ъ НЕтрудНО покаэатьчто ток и не может протекать черезсопротивление 22 нагрузки, так какдля этого необходимо, чтобы были открыты диоды 17 и 21, однако в этомслучае сопротивление 22 оказываетсязашунтированным двумя открытыми диодами, что несоответствует принци-пу работы схемы и данным экспериментальной проверки.В соответствии с провеДенным анализом очевидно, что мгновенное значение тока 12, в том числе его максимальное значение, равно наибольшей сумме токов гп одной полярности.При увеличении тока 1 от нуля донекоторого определенного значениятоки 1 фаз располагаются в круговом 55 секторе с центральным углом меньшимили равным 180 , при этом.где Ч, Ип и Ят- числа витков первичной, вторичнойи тестовой обмотокПТТ;ток вторичной обмоткивекторной диаграммы На основаниифиг, 3 11 А 1 В т 1 ВО Ф 1 Ы,сэва ПВ 1 Ч=У Р 6 О, К:1,; ОРешение уравнения пграфике фиг. 4 в видек = (оМаксимальное значение 1 еделяется режимом, когда К 3511 в ь 1 тТаким образом, для исключения влияния тока нагрузки при всех фазовых. соотношениЯх токов 1 и 1 п МДС тесто О вой обмотки должна быть не меньше )6 ДС первичной обмотки ПТТ при протекании по ней максимального длительно допустимого симметричного тока нагрузки 45Независимость величиныот тока 1 при 11 иллюстрирует векторная диаграмма на фиг. 2, для этого случая векторы изображены пункфтиром, а буквенные обозначения снабжены звездочкой.,После приведения к числу витков первичной обмотки ПТТ ч мин опр- 6 0 о. щени м с целью упия опущены. В дальнеки привед ЗфПс=" 1 А" ВЫ сф 72 ИА Ориентацтрехфазнойот режима рустановки ибыть производинаковоепо отношени я тока 1 относ истемы токов 1 боты защищаемой в общем случае льной. Очевидно сложение вектор к любой из фаз тельнозависит 6электроожетчтотока 1тока 1 0 де+ Если овия, члняются услов сС =:0 кроме того, в о в,диапазоне В режиме. тестового контроля МДС в каждом из ПТТ 1-3 создается током нагрузки, протекающим по первичной обмотке, и током, протекающим по тестовой обмотке. Сумма МДС первичной и тестовой обмоток уравновешена МДС вторичной обмотки вызывает равные токи в сопротивлении22 нагрузки, Таким образом, в качестТираж 615 ПИПИ Государственного комитетделам изобретений и открыти Москва, %-35, Рауюская наб