RU2176429C1

RU2176429C1 - Method of differential protection of bus bars of lowest level of voltage in electric installation and gear for its realization

Info

Publication number: RU2176429C1
Application number: RU2000129359/09A
Authority: RU
Inventors: С.М. Шинкаренко; А.С. Шинкаренко
Original assignee: Шинкаренко Сергей Михайлович; Шинкаренко Александр Сергеевич
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2001-11-27

Abstract

FIELD: electrical engineering, specifically, relay protection. SUBSTANCE: invention can find use in protection of bus bars of lowest level of voltage against various faults in bushing, suspension or supporting insulation, leads-in of transformers, switches and so forth accompanied by various types of short-circuits. Signal of alternating current characterizing summary current of all lines feeding bus bars and alternating current characterizing summary current of all lines outgoing from bus bars are converted to first and second signals of direct current which are supplied to input of polarized threshold element. First D C signal is supplied in positive direction with reference to input of threshold element and second D C signal is supplied in negative direction with regard to same input. When current across input of threshold element exceeds specified level protection disconnecting all lines from bus bars operates. Sensitivity of protection using direct current rises thanks to employment of threshold element. Possibility of employment of current transformers in circuits of protection of outgoing lines leads to reduction of mass and size of proposed gear. Freedom from necessity to match polarity of connection of windings of current transformers in lines outgoing from bus bars and in lines supplying bus bars results in increased reliability of protection and in decreased labor input to installation, adjustment and operation of gear. EFFECT: enhanced sensitivity, reduced mass and size characteristics, increased reliability and decreased labor input to installation, adjustment and operation of gear. 11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты шин низшего уровня напряжения от различного вида повреждений (проходной, подвесной или опорной изоляции, вводов выключателей и трансформаторов и т.д.), сопровождаемых различными видами коротких замыканий. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to relay protection, and can be used to protect low voltage tires from various types of damage (passage, suspension or support insulation, bushings of switches and transformers, etc.), accompanied by various types of short circuits .

Известен способ дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения, в соответствии с которым контролируют сумму токов всех источников питания, подключенных к шинам низшего уровня напряжения (силового трансформатора, секционного выключателя и. т. д.), и при превышении указанной суммы токов заданного порогового уровня, что имеет место при наличии к.з. на защищаемых шинах, защита приходит в действие, отключая все источники питания (силовой трансформатор и секционный выключатель, см. с. 596, 597 [1]). There is a method of differential protection of tires of the lowest voltage level, in accordance with which the sum of the currents of all power supplies connected to the tires of the lowest voltage level (power transformer, section switch, etc.) is controlled, and when the specified sum of currents exceeds a predetermined threshold level, what takes place in the presence of short circuit on protected buses, the protection comes into effect by disconnecting all power sources (power transformer and section switch, see pages 596, 597 [1]).

Известный способ имеет следующие недостатки: низкую чувствительность, обусловленную применением в качестве порогового органа дифференциального реле переменного тока; сложность и высокие массогабаритные показатели из-за необходимости использования большого количества трансформаторов тока и реле; низкую надежность, так как имеется вероятность нарушения полярности включения обмоток трансформаторов тока. The known method has the following disadvantages: low sensitivity due to the use as a threshold organ of a differential AC relay; complexity and high overall dimensions due to the need to use a large number of current transformers and relays; low reliability, since there is a possibility of violation of the polarity of the inclusion of the windings of current transformers.

Известно устройство дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения. Известное устройство содержит трансформаторы тока по суммарному числу фазовых проводов всех питающих шины линий и дифференциальные реле переменного тока по числу фаз в каждой линии (см. с. 596, 597 [1]). Недостатками известного устройства являются: 1) низкая чувствительность, обусловленная применением дифференциальных реле переменного тока; 2) сложность и высокие массогабаритные показатели из-за необходимости использовать большого количества трансформаторов тока и реле; 3) низкая надежность, так как имеется вероятность нарушения полярности включения обмоток трансформаторов тока. A device for differential protection of tires of the lowest voltage level. The known device contains current transformers for the total number of phase wires of all the supply bus lines and differential AC relays for the number of phases in each line (see p. 596, 597 [1]). The disadvantages of the known device are: 1) low sensitivity due to the use of differential AC relays; 2) complexity and high overall dimensions due to the need to use a large number of current transformers and relays; 3) low reliability, since there is a possibility of violation of the polarity of the inclusion of the windings of current transformers.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение, указанных недостатков, то есть повышение чувствительности, уменьшение массогабаритных показателей, повышение надежности и снижение трудозатрат на монтажно-наладочные и эксплутационные работы. The technical result of the present invention is to eliminate these drawbacks, that is, increasing sensitivity, reducing overall dimensions, improving reliability and reducing labor costs for installation, commissioning and maintenance.

Технический результат достигается за счет того, что в известном способе дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения электроустановки, в соответствии с которым формируют токовый сигнал, величина которого соответствует геометрической сумме токов всех питающих шины линий и отходящих от шин линий, и при превышении величины токового сигнала заданного порогового уровня отключают все питающие шины линии и отходящие от шин линии от шин электроустановки, упомянутый токовый сигнал является разностью первого и второго сигналов постоянного тока, кроме того, формируют переменный ток, величина которого соответствует геометрической сумме токов всех питающих шины линий, первый сигнал постоянного тока получают путем выпрямления и фильтрации упомянутого сформированного переменного тока, для каждой из отходящих от шин линий формируют сигнал переменного тока, соответствующего току в этой линии, второй сигнал постоянного тока получают путем выпрямления и фильтрации геометрической суммы всех упомянутых сигналов переменного тока. The technical result is achieved due to the fact that in the known method of differential protection of tires of the lowest voltage level of the electrical installation, in accordance with which a current signal is generated, the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all supply bus lines and outgoing from the bus lines, and when the current signal exceeds the specified threshold level disconnect all the supply bus lines and departing from the bus line from the bus installation, the aforementioned current signal is the difference between the first and second signals of this current, in addition, an alternating current is generated, the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all the supply bus lines, the first DC signal is obtained by rectifying and filtering the generated alternating current, for each of the lines leaving the bus, an alternating current signal corresponding to the current in of this line, a second DC signal is obtained by rectifying and filtering the geometric sum of all the mentioned AC signals.

В частном случае реализации способа питающие шины линии отключают от шин электроустановки путем отключения вводного выключателя, связанного с выводами низшего уровня напряжения силового трансформатора и отключения секционного выключателя, связанного с вводным выключателем другой секции электроустановки. In the particular case of the method, the supply bus lines are disconnected from the busbars by disconnecting the input switch connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer and disconnecting the section switch connected to the input switch of another section of the installation.

Сигналом переменного тока каждой отходящей линии может в частном случае являться разность токов вторичных обмоток двух трансформаторов тока, установленных в двух фазах соответствующей отходящей от шин линии. The alternating current signal of each outgoing line may in a particular case be the difference between the currents of the secondary windings of two current transformers installed in two phases of the corresponding line departing from the buses.

Для формирования сигнала переменного тока каждой отходящей от шины линии можно в частном случае использовать трансформаторы тока цепей защиты этой отходящей от шин линии. In order to generate an AC signal for each line departing from the bus, in the particular case, current transformers of the protection circuits of this line departing from the buses can be used.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что в устройстве дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения электроустановки, содержащем трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в рассечки цепей фаз питающих шины линий и отходящих от шин линий, формирователь токового сигнала, величина которого соответствует геометрической сумме токов всех питающих шины линий и отходящих от шин линий, выход которого подключен ко входу порогового органа реле, замыкающие контакты которого включены в цепь отключения выключателей, через которые выводы питающих шины линий и отходящих от шин линий соединены с шинами электроустановки, формирователь токового сигнала содержит первый и второй формирователи сигналов постоянного тока, выходы которых включены встречно параллельно, первый формирователь сигнала постоянного тока содержит преобразователь переменного тока в постоянный и согласующие узлы по числу питающих линий, вход каждого из которых является соответствующим входом первого формирователя сигнала постоянного тока и подключен к параллельно соединенным вторичным обмоткам трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в рассечки цепей фаз соответствующей питающей шины линии, выход каждого из согласующих узлов соединен с входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с выходом первого формирователя сигнала постоянного тока, второй формирователь сигнала постоянного тока содержит преобразователь переменного тока в постоянный и согласующие элементы по числу отходящих от шин линий, вход каждого из которых подключен к встречно параллельно соединенным вторичным обмоткам двух трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в рассечки цепей двух фаз соответствующей отходящей от шин линии, выход каждого из согласующих элементов второго формирователя сигнала постоянного тока через соответствующий преобразователь переменного тока в постоянный соединен с выходом второго формирователя сигнала постоянного тока. The specified technical result is also achieved due to the fact that in the differential protection device for tires of the lowest voltage level of the electrical installation, containing current transformers, the primary windings of which are included in the cut-offs of the phase chains of the supply bus lines and the lines leaving the bus, a current signal shaper, the value of which corresponds to the geometric sum currents of all bus line supply lines and lines leaving the bus line, the output of which is connected to the input of the threshold organ of the relay, the closing contacts of which are included in the circuit of circuit breakers through which the conclusions of the supply bus lines and the lines leaving the bus lines are connected to the electrical busbars, the current signal conditioner contains the first and second direct current signal conditioners, the outputs of which are connected counterclockwise, the first direct current signal conditioner contains an AC to DC converter and matching nodes by the number of supply lines, the input of each of which is the corresponding input of the first driver of the DC signal and connected to a parallel but to the connected secondary windings of current transformers, the primary windings of which are included in the dissection of the phase circuits of the corresponding supply line bus, the output of each of the matching nodes is connected to the input of the AC to DC converter, the output of which is connected to the output of the first DC signal conditioner, the second DC signal conditioner contains an AC to DC converter and matching elements according to the number of lines departing from the buses, the input of each of which is connected to counter pairs Along the connected secondary windings of two current transformers, the primary windings of which are included in the cross-sections of the two phases of the corresponding line departing from the buses, the output of each of the matching elements of the second DC signal conditioner is connected through the corresponding AC to DC converter to the output of the second DC signal conditioner.

В качестве согласующих элементов первого и/или второго формирователя сигнала постоянного тока можно использовать согласующие трансформаторы. As matching elements of the first and / or second driver of the DC signal, matching transformers can be used.

Последовательно в выходную цепь первого и/или второго формирователя сигнала постоянного тока можно включить регулируемый резистор. In series, an adjustable resistor can be included in the output circuit of the first and / or second driver of the DC signal.

Пороговый орган реле можно выполнить поляризованным. The threshold organ of the relay can be made polarized.

В частном случае реализации устройства одна из питающих шин линий предназначена для подключения к шинам через вводной выключатель выводов низшего уровня напряжения силового трансформатора одной из секций электроустановки. In the particular case of the implementation of the device, one of the supply bus lines is designed to connect to the bus through the input switch conclusions of the lowest voltage level of the power transformer of one of the sections of the electrical installation.

В частном случае реализации устройства одна из питающих шин линий предназначена для подключения к шинам через секционный выключатель вводного выключателя, соединенного с выводами низшего уровня напряжения силового трансформатора другой секции электроустановки. In the particular case of the device, one of the supply bus lines is designed to connect to the bus through the sectional switch of the input switch connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer of another section of the electrical installation.

Первичные и/или вторичные обмотки согласующих трансформаторов могут быть выполнены с регулируемым числом витков. Primary and / or secondary windings of matching transformers can be made with an adjustable number of turns.

Заявленное изобретение позволяет использовать в качестве порогового органа поляризованное реле постоянного тока, за счет чего повышается чувствительность защиты, реализуемой изобретением. За счет возможности использовать трансформаторы тока цепей защиты отходящих линий в цепях защиты шин уменьшаются массогабаритные показатели предложенного изобретения. Кроме того, в предложенном изобретении отсутствует необходимость согласовывать полярность включения обмоток трансформаторов тока отходящих от шин линий и питающих шины линий, что повышает надежность защиты и уменьшает трудозатраты на монтажно-наладочные и эксплуатационные работы. The claimed invention allows the use of a polarized DC relay as a threshold organ, thereby increasing the sensitivity of the protection implemented by the invention. Due to the ability to use current transformers of the protection circuits of the outgoing lines in the tire protection circuits, the overall dimensions of the proposed invention are reduced. In addition, in the proposed invention there is no need to coordinate the polarity of the windings of the current transformers of the outgoing lines from the buses and the supply lines of the bus, which increases the reliability of protection and reduces the labor costs for installation and commissioning and operation.

На фиг. 1 изображена схема примера выполнения устройства, реализующего способ дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения; на фиг. 2 - пример выполнения преобразователя переменного тока в постоянный. In FIG. 1 is a diagram of an exemplary embodiment of a device that implements a differential voltage protection method for low voltage tires; in FIG. 2 is an example of an AC-to-DC converter.

Устройство дифференциальной защиты шин низшего уровня напряжения, изображенное на фиг. 1, содержит шины 1 низшего уровня напряжения первой секции электроустановки. К шинам 1 подключены первыми выводами вводной выключатель 3, секционный выключатель 4, выключатели 13,14 первой и второй линий соответственно отходящих от шин низшего уровня напряжений. Второй вывод вводного выключателя 3 через включенные в рассечки фазовых проводов питающей линии первичные обмотки трансформаторов тока 5, 6, 7 соединен с выводами низшего уровня напряжения силового трансформатора 2 первой секции электроустановки. Второй вывод секционного выключателя 4 через включенные в рассечки фазовых проводов питающей линии первичные обмотки трансформаторов тока 8, 9, 10 соединен с шинами низшего уровня напряжений второй секции 23 электроустановки. Вторые выводы фаз А и С выключателей 21 и 22 через первичные обмотки трансформаторов тока 15, 16 и 17, 18 соответственно, а фазы В непосредственно подключены к выводам соответствующих фаз соответствующих первой и второй отходящих от шин 1 линий. Направление включения первичных обмоток трансформаторов тока 5-10 относительно шин 1 одинаково. Направление включения первичных обмоток трансформаторов тока 15-18 относительно шин 1 одинаково. Вторичные обмотки трансформаторов тока 5-7 соединены согласно параллельно и подключены к первичной обмотке согласующего трансформатора 11. При этом начала вторичных обмоток трансформаторов тока 5-7 соединены с началом первичной обмотки согласующего трансформатора 11, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока 5-7 соединены с концом первичной обмотки согласующего трансформатора 11. The low voltage busbar differential protection device shown in FIG. 1, contains tires 1 of the lowest voltage level of the first section of the electrical installation. The input terminals 3, the sectional switch 4, the switches 13,14 of the first and second lines, respectively, departing from the tires of the lowest voltage level are connected to the buses 1 by the first terminals. The second output of the input switch 3 through the primary windings of the current transformers 5, 6, 7 included in the cut-offs of the phase wires of the supply line is connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer 2 of the first section of the electrical installation. The second output of the sectional switch 4 through the primary windings of current transformers 8, 9, 10 included in the cut-offs of the phase wires of the supply line is connected to the lower voltage buses of the second section 23 of the electrical installation. The second terminals of phases A and C of the switches 21 and 22 through the primary windings of current transformers 15, 16 and 17, 18, respectively, and phases B are directly connected to the terminals of the corresponding phases of the corresponding first and second lines departing from the buses 1. The direction of inclusion of the primary windings of current transformers 5-10 relative to busbars 1 is the same. The direction of inclusion of the primary windings of the current transformers 15-18 relative to the tires 1 is the same. The secondary windings of current transformers 5-7 are connected in parallel and connected to the primary winding of the matching transformer 11. In this case, the beginnings of the secondary windings of current transformers 5-7 are connected to the beginning of the primary winding of the matching transformer 11, and the ends of the secondary windings of current transformers 5-7 are connected to the end primary winding matching transformer 11.

Вторичные обмотки трансформаторов тока 8-10 соединены согласно параллельно и подключены к первичной обмотке согласующего трансформатора 12. При этом начала вторичных обмоток 8-10 соединены с началом первичной обмотки согласующего трансформатора 12, а концы вторичных обмоток трансформаторов тока 8-10 соединены с концом вторичной обмотки согласующего трансформатора 12. Вторичные обмотки согласующих трансформаторов 11 и 12 соединены согласно параллельно между собой и подключены к входу (первому 29 и второму 31 входным выводам) преобразователя 24 переменного тока в постоянный. The secondary windings of current transformers 8-10 are connected in parallel and connected to the primary winding of the matching transformer 12. In this case, the beginnings of the secondary windings 8-10 are connected to the beginning of the primary winding of the matching transformer 12, and the ends of the secondary windings of current transformers 8-10 are connected to the end of the secondary winding matching transformer 12. The secondary windings of matching transformers 11 and 12 are connected in parallel with each other and connected to the input (first 29 and second 31 input terminals) of the converter 24 ne TERM-DC.

Вторичные обмотки трансформаторов тока 15,16 соединены встречно параллельно между собой и подключены к последовательно соединенным входу порогового органа 21 реле отходящей линии и первичной обмотке согласующего трансформатора 19. При этом начало вторичной обмотки трансформатора тока 15 фазы А соединено через входную цепь порогового органа 21 с концом первичной обмотки согласующего трансформатора 19. Начало вторичной обмотки трансформатора тока 16 фазы C соединено с началом первичной обмотки согласующего трансформатора 19. Вторичные обмотки трансформаторов тока фаз А и С соединены встречно параллельно между собой и подключены к последовательно соединенным первичной обмотке согласующего трансформатора 20 и входу порогового органа 22 реле отходящей линии. При этом начало вторичной обмотки трансформатора тока 17 фазы А соединено через входную цепь порогового органа 22 с концом первичной обмотки согласующего трансформатора 20, а начало вторичной обмотки трансформатора тока 18 фазы С соединено с началом первичной обмотки согласующего трансформатора 20. Вторичные обмотки согласующих трансформаторов 19, 20 соединены согласно параллельно между собой и подключены к входу (первому 30 и второму 32 входным выводам) преобразователя 25 переменного тока в постоянный. Выход преобразователя 24, сформированный плюсовым выводом 33 и минусовым выводом 35, через регулируемый резистор 26 подключен к входу поляризованного порогового органа 28. Выход преобразователя 25, сформированный плюсовым выводом 37 и минусовым выводом 36, подключен через регулируемый резистор к входу поляризованного порогового органа 28. Плюсовой вывод выхода преобразователя 25 соединен через регулируемый резистор 27 с неполярным выводом входа порогового органа 28 и с минусовым выводом выхода преобразователя 24. Плюсовой вывод выхода преобразователя 24 соединен через регулируемый резистор 26 с полярным выводом порогового органа 28 и с минусовым выводом выхода преобразователя 24. Замыкающие контакты, управляемые выходным сигналом порогового органа 28, включены в цепь отключения шин 1 низшего уровня напряжения (не показана). Замыкающие контакты, управляемые выходным сигналом порогового органа 28 включены в цепь отключения шин 1 низшего уровня напряжения (не показана). The secondary windings of current transformers 15,16 are connected in parallel with each other and are connected to the input of the threshold organ 21 of the outgoing line relay and the primary winding of the matching transformer 19 in series. The beginning of the secondary winding of the phase A current transformer 15 is connected through the input circuit of the threshold organ 21 to the end the primary winding of the matching transformer 19. The beginning of the secondary winding of the current transformer 16 phase C is connected to the beginning of the primary winding of the matching transformer 19. Secondary windings current transformers of phases A and C are connected in parallel with each other and connected to the primary winding of the matching transformer 20 and the input of the threshold organ 22 of the outgoing line relay connected in series. The beginning of the secondary winding of the current transformer 17 phase A is connected through the input circuit of the threshold organ 22 to the end of the primary winding of the matching transformer 20, and the beginning of the secondary winding of the current transformer 18 phase C is connected to the beginning of the primary winding of the matching transformer 20. Secondary windings of matching transformers 19, 20 connected in parallel with each other and connected to the input (first 30 and second 32 input pins) of the Converter 25 AC to DC. The output of the converter 24, formed by the positive terminal 33 and the negative terminal 35, is connected through the adjustable resistor 26 to the input of the polarized threshold organ 28. The output of the converter 25, formed by the positive terminal 37 and the negative terminal 36, is connected through the adjustable resistor to the input of the polarized threshold organ 28. The positive the output terminal of the converter 25 is connected through an adjustable resistor 27 to the non-polar terminal input of the threshold organ 28 and to the negative output terminal of the converter 24. The positive output terminal of the converter of Tell 24 is connected through an adjustable resistor 26 with a threshold polar terminal body 28 and a minus terminal of the inverter 24. The output Make contacts controlled by the output signal of the threshold body 28 included in the low voltage level trip circuit busbar 1 (not shown). The make contacts controlled by the output signal of the threshold organ 28 are included in the disconnect circuit of the tires 1 of the lowest voltage level (not shown).

Частный случай выполнения преобразователя 24(25) переменного напряжения в постоянное приведен на фиг. 2. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, представленный на фиг. 2, состоит из двух фазосдвигающих цепочек, содержащих последовательно соединенные конденсатор 37 и резистор 40 и последовательно соединенные резистор 39 и конденсатор 38, из трехфазного выпрямительного моста на диодах 44-49 и из фильтров: сглаживающего на конденсаторе 41 и фильтра 6-й гармоники в виде последовательно соединенных конденсатора 42 и дросселя 43. Общий вывод конденсатора 37 и резистора 39 является первым входным выводом 29(30) преобразователя постоянного тока в переменный, а общий вывод резистора 40 и конденсатора 38 - вторым входным выводом 31(32) преобразователя переменного тока в постоянный. Общий вывод конденсатора 37 и резистора 40, общий вывод резистора 39 и конденсатора 38 и общий вывод конденсатора 38 и резистора 40 соединены с соответствующими выводами переменного тока трехфазного выпрямительного моста, к выходу (плюсовому выводу и минусовому выводу) которого подключены сглаживающий фильтр и фильтр 6-й гармоники. Плюсовой и минусовой выводы выпрямительного моста являются плюсовым 33(34) и минусовым 35(36) выходными выводами преобразователя переменного напряжения в постоянное. A particular case of an AC / DC converter 24 (25) is shown in FIG. 2. The AC / DC converter shown in FIG. 2, consists of two phase-shifting chains containing a capacitor 37 and a resistor 40 connected in series and a resistor 39 and a capacitor 38 connected in series, from a three-phase rectifier bridge on diodes 44-49 and from filters: smoothing on the capacitor 41 and a 6th harmonic filter in the form series-connected capacitor 42 and inductor 43. The common output of the capacitor 37 and the resistor 39 is the first input terminal 29 (30) of the DC / AC converter, and the common output of the resistor 40 and capacitor 38 is the second input terminal 31 (32) AC to DC Converter. The common terminal of the capacitor 37 and the resistor 40, the common terminal of the resistor 39 and the capacitor 38 and the common terminal of the capacitor 38 and the resistor 40 are connected to the corresponding AC terminals of the three-phase rectifier bridge, to the output (positive terminal and negative terminal) of which a smoothing filter and filter 6- are connected th harmonics. The plus and minus terminals of the rectifier bridge are the plus 33 (34) and minus 35 (36) outputs of the AC to DC converter.

Поляризованный пороговый орган в частном случае может быть выполнен в виде поляризованного реле, конструкция которого приведена в [2] Конструкция цепи отключения шин низшего уровня напряжения может быть выполнена в соответствии с раскрытой на с. 20-21 [1] конструкцией цепи отключения защиты. В качестве элементов поляризованного реле и его исполнительных органов могут быть использованы как электромеханические реле, так и бесконтактные реле на полупроводниковой элементной базе и микропроцессорной технике. In a particular case, a polarized threshold organ can be made in the form of a polarized relay, the design of which is given in [2]. The circuit design for disconnecting the low voltage busbars can be made in accordance with the disclosed on p. 20-21 [1] circuit design protection trip. As elements of a polarized relay and its actuators, both electromechanical relays and contactless relays based on a semiconductor element base and microprocessor technology can be used.

Защита шин низшего уровня напряжения в соответствии с предложенным способом осуществляется следующим образом. Protection of tires of the lowest voltage level in accordance with the proposed method is as follows.

Токи вторичных обмоток трансформаторов тока 5-7, величины и направления которых соответствуют токам фаз А, B, C питающей шины 1 линии, связанной с выводами низшего уровня напряжения силового трансформатора 2, суммируются на первичной обмотке согласующего трансформатора 11. Токи вторичных обмоток трансформаторов тока 8-10, величины и направления которых соответствуют токам фаз А, В, С питающей шины 1 линии, подключенной к шине низшего уровня напряжения второй секции 23 электроустановки, суммируются на первичной обмотке согласующего трансформатора 12. Токи первичных обмоток трансформаторов 11 и 12, соответствующие геометрическим суммам токов всех фаз питающих линий, подключенных к шинам 1 через вводной выключатель 3 и секционный выключатель 4 соответственно, преобразуются соответствующим согласующим трансформатором, и на выводах цепи из согласно параллельно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 11, 12 формируется переменный ток, величина которого соответствует геометрической сумме токов всех питающих шины линий. Упомянутый переменный ток преобразуется в преобразователе 24 в первый сигнал постоянного тока, который через регулируемый резистор 26 поступает на вход порогового органа 28. The currents of the secondary windings of current transformers 5-7, the values and directions of which correspond to the currents of phases A, B, C of the supply bus 1 of the line connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer 2, are summed up on the primary winding of the matching transformer 11. Currents of the secondary windings of the current transformers 8 -10, the values and directions of which correspond to the currents of phases A, B, C of the supply bus 1 of the line connected to the bus of the lowest voltage level of the second section 23 of the electrical installation, are summed up on the primary winding of the matching transformer RA 12. The currents of the primary windings of the transformers 11 and 12, corresponding to the geometric sums of the currents of all phases of the supply lines connected to the buses 1 through the input switch 3 and the section switch 4, respectively, are converted by the corresponding matching transformer, and on the circuit outputs from according to the parallel connected secondary windings of the transformers 11, 12, an alternating current is formed, the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all bus line supply lines. Said alternating current is converted in the converter 24 into a first DC signal, which, through an adjustable resistor 26, is input to a threshold organ 28.

Токи вторичных обмоток трансформаторов тока 15, 16, величины и направления которых соответствуют токам фаз А и С первой отходящей от шины 1 линии, геометрически вычитаются, и сформированный при этом переменный ток, соответствующий току в первой отходящей от шин 1 линии, через входную цепь порогового органа 21 поступает на первичную обмотку согласующего трансформатора 19, на вторичной обмотке которого формируется сигнал переменного тока, соответствующий току первой отходящей от шины 1 линии. Токи вторичных обмоток трансформаторов тока 17, 18, величины и направления которых соответствуют токам фаз А и С второй отходящей от шин 1 линии, геометрически вычитаются и сформированный при этом переменный ток, соответствующий току во второй отходящей от шин 1 линии, через входную цепь порогового органа 22 поступает на первичную обмотку согласующего трансформатора 20, на вторичной обмотке которого формируется сигнал переменного тока, соответствующий току второй отходящей от шин 1 линии. На выводах цепи из согласно параллельно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 19, 20 формируется сигнал переменного тока, равный геометрической сумме сигналов переменного тока первой и второй отходящих от шин 1 линий, величина которого определяется геометрической суммой токов этих линий. Сигнал переменного тока, равный геометрической сумме сигналов переменного тока первой и второй отходящих от шин 1 линий, преобразуется в преобразователе 25 во второй сигнал постоянного тока, который через регулируемый резистор 27 поступает на вход порогового органа 28. Первый сигнал постоянного тока подается на вход поляризованного порогового органа в положительном направлении, а второй сигнал постоянного тока - в отрицательном направлении. Таким образом, на вход поляризованного реле поступает токовый сигнал, равный разности первого и второго сигналов постоянного тока. При превышении токового сигнала на входе поляризованного реле 28 заданного порогового уровня замыкающие контакты, управляемые выходным сигналом порогового органа 28, замыкаются, и в цепи отключения шин 1 формируется сигнал срабатывания защиты, отключающий выключатели 3, 4, 13, 14. The currents of the secondary windings of current transformers 15, 16, the values and directions of which correspond to the currents of phases A and C of the first line departing from bus 1, are geometrically subtracted, and the alternating current generated in this case, corresponding to the current in the first line departing from bus 1, through the input threshold circuit body 21 enters the primary winding of the matching transformer 19, on the secondary winding of which an AC signal is generated corresponding to the current of the first line departing from the bus 1. The currents of the secondary windings of current transformers 17, 18, the values and directions of which correspond to the currents of phases A and C of the second line departing from the buses 1, are geometrically subtracted and the alternating current generated in this case, corresponding to the current in the second line departing from the buses 1, through the input circuit of the threshold organ 22 is supplied to the primary winding of the matching transformer 20, on the secondary winding of which an AC signal is generated corresponding to the current of the second line departing from the buses 1. At the circuit terminals from according to the parallel connected secondary windings of the transformers 19, 20, an alternating current signal is generated equal to the geometric sum of the alternating current signals of the first and second lines departing from the busbars 1, the value of which is determined by the geometric sum of the currents of these lines. The AC signal, equal to the geometric sum of the AC signals of the first and second lines leaving the bus 1, is converted in the converter 25 into a second DC signal, which, through the adjustable resistor 27, is fed to the input of the threshold organ 28. The first DC signal is fed to the input of the polarized threshold body in the positive direction, and the second DC signal in the negative direction. Thus, the input of a polarized relay receives a current signal equal to the difference between the first and second DC signals. When the current signal at the input of the polarized relay 28 of the predetermined threshold level is exceeded, the closing contacts controlled by the output signal of the threshold organ 28 are closed, and a protection trip signal is generated in the bus disconnection circuit 1, tripping switches 3, 4, 13, 14.

При отсутствии повреждений на шинах сумма токов, направленных к шинам секции, равна сумме токов, отходящих от шин секции, поэтому токовый сигнал, поступающий на вход поляризованного реле, определяется токами небаланса и не превышает заданного порогового уровня. Замыкающие контакты, управляемые сигналом с выхода порогового органа 28, находятся в разомкнутом состоянии и не происходит отключения присоединений от шин. При возникновении повреждения, сопровождаемого коротким замыканием на защищаемых шинах, к переменному току, поступающему на вход преобразователя 24, определяемому геометрической суммой токов всех питающих шины 1 линий, добавится, переменный ток, соответствующий току короткого замыкания. Соответственно к токовому сигналу на входе порогового органа добавится токовый сигнал, полученный путем преобразования упомянутого добавленного переменного тока, поэтому ток положительного направления на входе порогового органа резко возрастет и превысит пороговый уровень, что приведет к замыканию управляемых им замыкающих контактов и подаче оперативного тока к цепям управления отключением выключателей 4, 3, 13 и 14, которые отключают соответствующие присоединения от шин. If there is no damage on the tires, the sum of the currents directed to the section tires is equal to the sum of the currents departing from the section tires, therefore, the current signal supplied to the input of a polarized relay is determined by the unbalance currents and does not exceed a predetermined threshold level. The closing contacts controlled by the signal from the output of the threshold organ 28 are in the open state and the connections from the buses are not disconnected. In the event of damage, accompanied by a short circuit on the protected buses, the alternating current corresponding to the short circuit current will be added to the alternating current supplied to the input of the converter 24, determined by the geometric sum of the currents of all supply buses 1 lines, Accordingly, a current signal obtained by converting the aforementioned added alternating current is added to the current signal at the input of the threshold organ, therefore, the positive direction current at the input of the threshold organ will increase sharply and exceed the threshold level, which will lead to the closure of the closing contacts controlled by it and the supply of operating current to the control circuits by disconnecting switches 4, 3, 13 and 14, which disconnect the corresponding bus connections.

Изменяя числа витков первичных и/или вторичных обмоток согласующих трансформаторов 11, 12, 19, 20, можно выбирать ток срабатывания (уровень срабатывания) пороговых органов, компенсировать возможный небаланс токов, обусловленный погрешностями в работе трансформаторов тока. By changing the number of turns of the primary and / or secondary windings of the matching transformers 11, 12, 19, 20, it is possible to select the operating current (level of operation) of the threshold organs, to compensate for the possible unbalance of currents due to errors in the operation of current transformers.

Регулировочными резисторами 26, 27 можно менять степень отстройки от тока небаланса. Adjusting resistors 26, 27, you can change the degree of detuning from the current unbalance.

Источники информации
1. Чернобровов Н.В. Релейная защита. -М.:Энергия, 1971.Sources of information
1. Chernobrovov N.V. Relay protection. -M.: Energy, 1971.

2. Справочник по наладке вторичных цепей электростанций и подстанций, М. : Энергия, 1979, С.77-78. 2. Handbook on the adjustment of the secondary circuits of power plants and substations, M.: Energy, 1979, S. 77-78.

Claims

1. A method for differential protection of tires of the lowest voltage level of an electrical installation, in accordance with which a current signal is generated, the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all bus lines and outgoing from the bus, and when the current signal exceeds a predetermined threshold level, all line and outgoing buses are disconnected from line buses from busbars of an electrical installation, characterized in that said current signal is the difference of the first and second DC signals, in addition, an alternating , the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all bus line supply lines, the first direct current signal is obtained by rectifying and filtering the generated alternating current, for each of the lines leaving the bus line an alternating current signal corresponding to the current in this line is generated, the second direct current signal is obtained by rectifying and filtering the geometric sum of all the mentioned AC signals.

2. The protection method according to claim 1, characterized in that the supply bus lines are disconnected from the electrical installation bus by disconnecting the input switch connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer and disconnecting the section switch connected to the input switch of another section of the electrical installation.

3. The protection method according to claim 1 or 2, characterized in that the alternating current signal of each outgoing line is the difference between the currents of the secondary windings of the two current transformers installed in two phases of the corresponding line departing from the buses.

4. The protection method according to claim 3, characterized in that for the formation of an alternating current signal of each line departing from the buses, current transformers of protection circuits of this line departing from the buses are used.

5. A device for differential protection of tires of the lowest voltage level of an electrical installation, containing current transformers, the primary windings of which are included in the cut-offs of the phase chains of the supply bus lines and the lines departing from the buses, a current signal shaper, the value of which corresponds to the geometric sum of the currents of all the supply bus lines and departing from the buses lines, the output of which is connected to the input of the threshold organ of the relay, the closing contacts of which are included in the circuit breakers, through which the conclusions of the supply bus lines and conclusions about the lines coming from the busbars are connected to the electrical installation buses, characterized in that the current signal conditioner contains the first and second direct current signal conditioners, the outputs of which are connected in parallel, the first direct current signal conditioner contains an AC to DC converter and matching nodes according to the number of supply lines, the input of each of which is the corresponding input of the first driver of the DC signal and is connected to parallel transformer secondary windings current transformers, the primary windings of which are included in the phase separation of the corresponding supply bus lines, the output of each of the matching nodes is connected to the input of the AC to DC converter, the output of which is connected to the output of the first DC signal conditioner, the second DC signal conditioner contains an AC converter in constant and matching elements according to the number of lines departing from the tires, the input of each of which is connected to counter-connected secondary windings Vuh current transformers, the primary windings of which are incorporated crosscuts circuits of two phases corresponding to the line extending from the tire, each of the output matching elements of the said second DC signal through a respective inverter AC to DC is connected to the output of the second DC signal generator.

6. The protection device according to claim 5, characterized in that matching transformers are used as matching elements of the first and / or second driver of the DC signal.

7. The protection device according to any one of paragraphs.5, 6, characterized in that a regulating resistor is connected in series to the output circuit of the first and / or second driver of the DC signal.

8. The protection device according to any one of paragraphs.5-7, characterized in that the threshold organ of the relay is polarized.

9. The protection device according to any one of paragraphs.5-8, characterized in that one of the supply bus lines is designed to connect to the bus through the input switch of the findings of the lower voltage level of the power transformer of one of the sections of the electrical installation.

10. The protection device according to any one of paragraphs.5-9, characterized in that one of the supply bus lines is designed to connect to the bus through the sectional switch of the input switch connected to the terminals of the lower voltage level of the power transformer of another section of the electrical installation.

11. The protection device according to any one of paragraphs.6-10, characterized in that the primary and / or secondary windings of the matching transformers are made with an adjustable number of turns.