устройство для токовой защиты трехфазной электрической установки

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, содержащее первую пару трансформаторов тока, которая предназначена для установки на одной крайней и средней фазах сети, их одноименные зажимы вторичных обмоток соединены параллельно, начало и конец вторичных обмоток подключены к первому и второму выводам порогового органа соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введены две пары трансформаторов тока, при этом вторая пара трансформаторов тока предназначена для установки на крайних фазах сети, третья пара - на средней и другой крайней фазах сети, их одноименные зажимы вторичных обмоток соединены параллельно, начало и конец вторичных обмоток подключены к первому и второму выводам порогового органа соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты трехфазных установок от повреждений и аномальных режимов работы.

Известна токовая защита со схемой соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду [1]

Недостатком указанной защиты является относительно сложная схема токовых цепей, обязательная отстройка установки защиты (по току и по времени) от пусковых и рабочих токов электроустановки, а также низкий коэффициент чувствительности защиты на длинных линиях и линиях, обладающих большим в общем виде сопротивлением.

Известна также токовая защита со схемой соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности [2]

Недостатком такой защиты является то, что на ней нельзя добиться чувствительности большей, чем это позволяют параметры конкретной сети (длинные линии и линии, обладающие в общем виде большим сопротивлением).

Техническим результатом данного технического решения является повышение чувствительности защиты.

На фиг. 1 изображены электрические принципиальные схемы первичной (силовой) и токовой вторичной цепей защиты; на фиг.2 изображена векторная диаграмма распределения токов в первичной и вторичной цепях защиты и реле в номинальном режиме работы электроустановки; на фиг.3 изображена векторная диаграмма распределения токов во вторичных цепях защиты и реле при двухфазном коротком замыкании на фазах 2-3 (С); на фиг.4 изображена векторная диаграмма распределения токов во вторичных цепях защиты и реле при однофазном коротком замыкании на фазе 3 (С).

Токовая защита содержит трехфазную сеть 1,2,3, электроустановку 4, трансформаторы тока 5,6,7, включенные в рассечку фаз сети, взятых попарно 1-2, 2-3, 3-1, пороговый орган (реле 8), одним своим выводом 9 подключенный к началу вторичных обмоток трансформаторов тока 5, 6, 7, а другим выводом 10 к концу вторичных обмоток трансформаторов тока 5,6,7.

Токовая защита работает следующим образом

При подаче напряжения в сеть 1,2,3 к электроустановке 4 начинают протекать первичные фазные токи I_A, I_B, I_C, равные между собой. Эти токи, проходя через трансформаторы тока 5,6,7, трансформируются во вторичные токи защиты, причем на каждом трансформаторе тока происходит геометрическое суммирование токов фаз I_A + I_B, I_B + I_C, I_C + I_Aсоответственно, что приводит к образованию во вторичных обмотках трансформаторов тока 5,6,7 вторичных токов i_a+b, i_b+c, i_c+a, соответственно, что и изображено на фиг.2. Сумма этих токов для любого симметричного режима работы электроустановки будет равна нулю, что дает возможность не отстраивать уставку защиты (по току и по времени) от пусковых и рабочих токов электроустановки. При возникновении любого вида несимметричного короткого замыкания за счет того, что один и тот же фазный первичный ток протекает, по крайней мере, через два разных трансформатора тока, ток короткого замыкания в реле, удваивается, тем самым повышая чувствительность защиты, по крайней мере, в два раза, повышая в два раза минимальный ток короткого замыкания сети, что и изображено на фиг.3,4. При этом нарушаются соотношения токов в цепях защиты, в зависимости от вида и характера повреждения защита срабатывает при любом виде несимметричного короткого замыкания, при токе разбаланса, превышающем порог чувствительности реле 8.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить чувствительность защиты.