SU421082A1 - Трехфазное реле тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к классу устройств релейной защиты и может быть использовано при построении защиты сетей переменного тока с изолированной нейтралью от коротких замыканий и перегрузок.

Известны бесконтактные реле защиты, реализующие принцип максимально токовой защиты . Така  защита реагирует на наибольший из токов фаз и должна быть отстроена от пусковых токов защищаемого фидера, т. е. при наличии мощной асинхронной нагрузки чувствительность защиты составл ет 8-10 от /ш в то врем  как токи дуговых к. з. могут быть равными 3-4 от 1ц. Применение таких реле в низковольтных автономных энергосистемах , например судовых, не позвол ет получать требуемую чувствительность защиты, так как диапазоны токов нормальных эксплуатанионных режимов (пусков асинхронных двигателей, силовых трансформаторов) и токов к. 3. через дугу в значительной мере нерекрываютс .

Поскольку дол  однофазной нагрузки в судовых энергосистемах составл ет лишь 10- 20% от общей мощности потребителей, по вл етс  возможность значительно повысить чувствительность защиты ири несимметричных коротких замыкани х: двойных замыкани х на корпус, двухфазных замыкани х и трехфазных коротких замыкани х, сонровождающихс  несимметрией фазных токов, вызванной наличием дуги в точке короткого замыкани . Известно применение фильтров тока обратной последовательности дл  повышени  чувствительности защиты при несимметричных коротких замыкани х или фильтра переменной составл ющей суммы выпр мленных токов фаз дл  повышени  чувствительности защиты от несимметричных релсимов работы.

Однако така  схема сложна и громоздка. Кроме того, схема не вы вл ет режимов перегрузки и трехфазных симметричных к. з., т. е. требует установки дополнительных элементов

при построении защиты от всех видов повреждений , дальнейшего усложнени  схемы и понижени  ее надежности.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и надежности защиты от всех видов коротких замыканий.

Это достигаетс  тем, что к выходу выпр мител  подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент которого шунтирован последовательно соединенными конденсатором

и первичной обмоткой трансформатора, вторична  обмотка которого через дополнительный выпр митель подключена к входным зажимам реагирующего органа.

На чертеже изображена схема трехфазного

реле тока.

На схеме: 1 -датчики тока, наиример трансформаторы; 2 - трехфазиа  схема выпр млени , нагруженна  на омический делитель нанр женн , с помощью которого калибруетс  уставка срабатывани  реле нри симметричных перегрузках и коротких замыкани х (напр жение со средней точки делител  через диод подаетс  на вход реагирующего органа); 3- 4 - соответственно линейное и нелинейное сопротивлени  дополнительного делител  выпр мленного напр жени  датчиков тока.

Через разделительный конденсатор 5 переменна  составл юща  выпр мленного напр жени  датчиков подаетс  на первичную обмотку 6 промежуточного трансформатора. Напр жение со вторичной обмотки 7 этого трансформатора через вынр митель 8 подаетс  на вход реагирующего органа 9.

Схема работает следующим образом.

Нри симметричных нагрузках фидера коэффициент нульсаций на выходе трехфазной мостовой схемы выпр млени  не превышает 7%, т. е. напр жение на выходе выпр мител  8, пропорциональное переменной составл ющей выпр мленного нанр жени  датчиков 1, нрактически отсутствует. Нри двухфазных, однофазных к. з., обрыве фазы, либо трехфазных к. 3., сопровождающихс  несимметрией токов, например, обусловленных наличием электрической дуги, коэффициент пульсаций возрастает в несколько раз, что приводит к по влению напр жени  на выходе выпр мител  8, срабатыванию реагирующего органа и но истечении выдержки времени, онредел емой элементом времени 10, к срабатыванию исполнительного органа 11. Носкольку амплитуда переменной составл ющей вынр мленного напр жени  датчиков зависит от величины измер емого тока, передаточна  характеристика делител  должна быть нелинейной.

Нри этом выходное напр жение выпр мител  8 пропорционально коэффициенту пульсаций на выходе трехфазной схемы выпр млени  2. В качестве сопротивлени  4 может быть вз т

варистор либо двухполюсник на резисторах и стабилитронах, аппроксимирующий требуемую характеристику «вход - выход делител . Таким образом, реле имеет повышенную чувствительность к несимметричным режимам . Например, в судовых электроэнергетических системах при допустимой несимметрии токов нагрузки по фазам до 25% с учетом отстройки от пусковых токов однофазных трансформаторов и асинхронных двигателей чувствительность защиты может быть 2-2,5 от /ц. Надежность повышаетс  при больших кратност х к. 3. за счет того, что реле фактически имеет два работающих одновременно измерительных органа, которые при малых кратност х токов к. 3. работают раздельно.

Нредмет изобретени 

Трехфазное реле тока, содержащее датчики тока фаз, выпр митель с подключенным к нему активным делителем, к которому через диод подключен реагирующий орган, подсоединеиный через элемент времени к исполнительному органу, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности, к выходу упом нутого выпр мител  подключен нелинейный делитель, нелинейный элемент которого шунтирован последовательно соединенными конденсатором и первичной обмоткой трансформатора, вторична  обмотка которого через дополнительный выпр митель подключена к входным зажимам реагирующего органа .