RU2716153C1 - Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks - Google Patents
Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716153C1 RU2716153C1 RU2019132451A RU2019132451A RU2716153C1 RU 2716153 C1 RU2716153 C1 RU 2716153C1 RU 2019132451 A RU2019132451 A RU 2019132451A RU 2019132451 A RU2019132451 A RU 2019132451A RU 2716153 C1 RU2716153 C1 RU 2716153C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- current
- node
- secondary windings
- windings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/20—Measuring number of turns; Measuring transformation ratio or coupling factor of windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
- H02H7/045—Differential protection of transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области релейной защиты и измерений токов элементов электроснабжения и может быть использована в тех случаях, когда в трехфазных силовых цепях переменного тока к одному комплекту вторичных обмоток трансформаторов тока, соединенным в полную звезду, подключены измерительные приборы, а ко второму комплекту вторичных обмоток трансформаторов тока, соединенных также в полную звезду, подключены цепи релейной защиты. Обрыв вторичной цепи трансформаторов тока, в том числе и внутри обмотки, приводит к перегреву магнитопровода трансформатора тока с последующим разрушением магнитопровода, обмоток и выходу трансформатора тока из строя.The invention relates to the field of relay protection and measurement of currents of power supply elements and can be used when measuring devices are connected to one set of secondary windings of current transformers connected to a full star in three-phase AC power circuits, and to the second set of secondary transformer windings current, also connected to a full star, relay protection circuits are connected. An open circuit in the secondary circuit of current transformers, including inside the winding, leads to overheating of the magnetic circuit of the current transformer, followed by the destruction of the magnetic circuit, windings and the failure of the current transformer.
Известно устройство для контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока в трехфазных сетях с нулевым проводом [1], содержащее установленные в трех фазных силовых проводах трансформаторы тока, одни выводы вторичных обмоток которых соединены в звезду, а ко вторым выводам вторичных обмоток подключены нагрузки, соединенные в звезду, которая соединена со звездой вторичных обмоток трансформаторов тока нулевым проводом вторичной цепи, в рассечку которого включена первая обмотка реагирующего органа, а встречно с первой обмоткой включена вторая обмотка реагирующего органа, подключенная ко вторичной цепи дополнительного трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в рассечку нулевого провода силовой сети, причем выход реагирующего органа через элемент выдержки времени соединен с исполнительным органом.A device is known for monitoring the integrity of the secondary circuits of current transformers in three-phase networks with a zero wire [1], containing current transformers installed in three phase power wires, one of the terminals of the secondary windings of which are connected to a star, and loads connected to the star are connected to the second terminals of the secondary windings , which is connected to the star of the secondary windings of current transformers with a zero wire of the secondary circuit, in the cut of which the first winding of the reacting organ is included, and in turn with the first winding reacting the second coil body, connected to the secondary circuit of the additional current transformer whose primary winding is included in the crosscuts mains zero wire, the output of reacting body through the time delay element is connected to the actuating body.
Недостатком этого устройства является отсутствие контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока.The disadvantage of this device is the lack of integrity control of the secondary circuits of current transformers.
Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство для контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока в трехфазных сетях с изолированной нейтралью [2], содержащем в двух фазах по одному трансформатору тока с двумя вторичными обмотками, концы первых вторичных обмоток трансформаторов тока соединены в первую неполную звезду, а к началам первых вторичных обмоток подключены токовые цепи измерительных приборов, выходы которых соединены также в неполную звезду, соединенную с первой неполной звездой первым обратным проводом, и концы вторых вторичных обмоток трансформаторов тока соединены во вторую неполную звезду, а к началам вторых вторичных обмоток подключены токовые цепи приборов релейной защиты, выходы которых соединены также в неполную звезду, соединенную со второй неполной звездой вторым обратным проводом, причем в рассечку первого обратного провода включена первая обмотка двухобмоточного реагирующего органа, а в рассечку второго обратного провода включена встречно с первой обмоткой вторая обмотка двухобмоточного реагирующего органа, причем выход двухобмоточного реагирующего органа через выдержку времени соединен с исполнительным органом.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for monitoring the integrity of the secondary circuits of current transformers in three-phase networks with an isolated neutral [2], containing in two phases one current transformer with two secondary windings, the ends of the first secondary windings of current transformers are connected to the first incomplete star, and to the beginnings of the first secondary windings are connected current circuits of measuring instruments, the outputs of which are also connected to an incomplete star connected to the first incomplete The first return wire is connected, and the ends of the second secondary windings of current transformers are connected to the second incomplete star, and to the beginnings of the second secondary windings are connected the current circuits of relay protection devices, the outputs of which are also connected to the incomplete star connected to the second incomplete star by the second return wire, and the first winding of the double-winding reacting organ is included in the cut-off of the first return wire, and the second winding of the double-winding an activating body, and the output of a double-wound reacting body through a time delay is connected to the executive body.
Недостатком этого устройства является невозможность контроля целости вторичных обмоток трансформаторов тока, установленных в трех фазах.The disadvantage of this device is the inability to control the integrity of the secondary windings of current transformers installed in three phases.
В предлагаемом устройстве для контроля целости вторичных цепей в трехфазных сетях, содержащем в первой фазе силовой сети первый трансформатор тока с первой и второй вторичными обмотками, во второй фазе второй трансформатор тока с третьей и четвертой вторичными обмотками, концы первой и третьей вторичных обмоток, соединены между собой в первом узле, а к началам первой и третьей вторичных обмоток подключены токовые обмотки двух измерительных приборов, выходы которых соединены также между собой во втором узле, связанным с первым узлом первым проводом, концы второй и четвертой вторичных обмоток трансформаторов тока соединены между собой в третий узел, а к началам второй и четвертой вторичных обмоток подключены токовые цепи релейных защит, выходы которых соединены между собой в четвертый узел и с третьим узлом вторым проводом, причем в рассечку первого провода включена первая обмотка двухобмоточного реагирующего органа, а в рассечку второго провода включена встречно с первой обмоткой вторая обмотка двухобмоточного реагирующего органа, причем выход двухобмоточного реагирующего органа через выдержку времени соединен с исполнительным органом, причем в рассечку третьей фазы силовой сети включена первичная обмотка третьего трансформатора тока с пятой и шестой вторичными обмотками, конец пятой вторичной обмотки соединен с первым узлом, а начало пятой вторичной обмотки третьего трансформатора тока соединено через токовую обмотку введенного третьего измерительного прибора со вторым узлом, при этом конец шестой вторичной обмотки связан с третьим узлом, а начало шестой вторичной обмотки третьего трансформатора тока соединено через введенную токовую защиту с четвертым узлом.In the proposed device for monitoring the integrity of the secondary circuits in three-phase networks, containing in the first phase of the power network the first current transformer with the first and second secondary windings, in the second phase the second current transformer with the third and fourth secondary windings, the ends of the first and third secondary windings are connected between themselves in the first node, and the current windings of two measuring instruments are connected to the beginnings of the first and third secondary windings, the outputs of which are also connected to each other in the second node, connected to the first node of the first the second wire, the ends of the second and fourth secondary windings of current transformers are connected to each other in the third node, and to the beginnings of the second and fourth secondary windings are connected current circuits of relay protection, the outputs of which are connected to each other in the fourth node and with the third node in the second wire, and in the cut the first wire includes the first winding of the double-winding reacting organ, and the second winding of the double-winding reacting organ, opposite the first winding, is turned on in dissection of the second wire, the output of the double-winding reactor the lagging organ through a time delay is connected to the actuator, and in the dissection of the third phase of the power network, the primary winding of the third current transformer with the fifth and sixth secondary windings is included, the end of the fifth secondary winding is connected to the first node, and the beginning of the fifth secondary winding of the third current transformer is connected through the current the winding of the introduced third measuring device with a second node, with the end of the sixth secondary winding connected to the third node, and the beginning of the sixth secondary winding of the third trans A current ora is connected through the introduced current protection to the fourth node.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device.
От распределительного устройства 1 потребители 2 получают питание через трансформаторы тока 3, 4, 5 по трем фазным проводам 6, 7, 8. Трансформатор тока 3 включен в рассечку первого силового фазного провода 6, имеет первичную обмотку 9 и две вторичных обмотки 10 и 11. Трансформатор тока 4 включен в рассечку второго силового фазного провода 7, имеет первичную обмотку 12 и две вторичных обмотки 13 и 14. Трансформатор тока 5 включен в рассечку третьего силового фазного провода 8, имеет первичную обмотку 15 и две вторичных обмотки 16 и 17.From
Концы первого комплекта вторичных обмоток 10, 14, 16 соединяются в звезду в первом узле 17, а к началам вторичных обмоток (обозначены звездочками) 10, 14, 16 трансформаторов тока подключены входы токовых обмоток измерительных приборов 18, 19, 20. Выходы токовых обмоток измерительных приборов 18, 19, 20 соединены в звезду во втором узле 21. Звезда выходов измерительных приборов 18, 19, 20 - узел 21 соединен с концом первой токовой обмотки 27 двухобмоточного токового реле 29, а начало (обозначено звездочкой) первой токовой обмотки 27 соединено первым нулевым проводом 30 со звездой концов первого комплекта вторичных обмоток 10, 14, 16 трансформаторов тока - узлом 17.The ends of the first set of
Концы второго комплекта вторичных обмоток 11, 13, 17 соединены в звезду в третьем узле 22, а к началам вторичных обмоток (обозначены звездочками) 11, 13, 17 трансформаторов тока подключены входы токовых реле 23, 24, 25. Выходы токовых реле 23, 24, 25 соединены в звезду в четвертом узле 26. Звезда на выходе токовых реле 23, 24, 25 - узел 26 соединен с началом второй токовой обмотки 28 двухобмоточного токового реле 29, а конец второй токовой обмотки 28 соединен вторым проводом 31 со звездой концов второго комплекта вторичных обмоток 11, 13, 17 трансформаторов тока - узлом 22.The ends of the second set of
Последовательно с контактами двухобмоточного реле 29 через выдержку времени 32 включен исполнительный орган 33.In series with the contacts of the double-
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
В симметричном трехфазном режиме (фиг. 2) работы потребителей 2 векторы первичных токов 3.1, 4.1, 5.1 трансформаторов тока 3, 4, 5 равны по величине и сдвинуты друг относительно друга на 120°, в геометрической сумме равны нулю. Соответственно геометрическая сумма вторичных токов 3.2, 4.2, 5.2 равна нулю, и в нулевом проводе 30 ток 0.1 (фиг. 1) равен нулю, и ток через обмотку 27 двухобмоточного реле 29 ток не протекает. Геометрическая сумма вторичных токов 3.3, 4.3, 5.3 равна нулю, и в нулевом проводе 31 ток 0.2 (фиг. 1) равен нулю, и ток через обмотку 28 двухобмоточного реле 29 ток не протекает. При отсутствии токов в обмотках 27 и 28 двухобмоточное реле 29 не срабатывает, и исполнительный орган 33 не подает сигналов.In the symmetric three-phase mode (Fig. 2) of the
В несимметричном трехфазном режиме работы потребителей 2 векторы токов 3.1, 4.1, 5.1 в силовых фазных проводах 6, 7, 8 будут различны по величине и по направлению, что приведет к протеканию токов 0.1 и 0.2 во вторичных нулевых проводах 30 и 31 ив обмотках 27 и 28 двухобмоточного токового реле 29.In the asymmetric three-phase operation mode of
Несимметричные режимы работы устройства рассмотрим по векторным диаграммам на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5. На фиг. 3 представлена векторная диаграмма несимметричных первичных токов 3.1, 4.1, 5.1 нагрузки потребителей 2. Ток в средней фазе 4.1 меньше по величине токов в крайних фазах 3.1 и 5.1. При этом во вторичных цепях вектор тока во второй фазе 4.2 по величине меньше токов первой фазе 3.2 и в третьей фазе 5.2. Геометрическая сумма векторов вторичных токов 3.2+5.2+4.2=0.1 протекает от конца к началу обмотки 27 двухобмоточного реле 29 и по нулевому проводу 30 к узлу 17. Геометрическая сумма векторов вторичных токов 3.3+5.3+4.3=0.2 протекает от начала к концу обмотки 28 двухобмоточного реле 29 и по нулевому проводу 31 к узлу 22. В обмотках 27 и 28 двухобмоточного реле 29 токи направлены встречно, поэтому вектор тока -0.1 изображаем с минусом. Геометрическая сумма токов в магнитопроводе реле 29 равна нулю, поэтому реле 29 не срабатывает и его контакт 29 не замыкается.Asymmetric modes of operation of the device, we consider the vector diagrams in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5. In FIG. 3 is a vector diagram of asymmetric primary currents 3.1, 4.1, 5.1 of the load of
На фиг. 4 представлена такая же, как на фиг. 3, векторная диаграмма несимметричных первичных токов 3.1, 4.1, 5.1 нагрузки потребителей 2. В случае разрыва вторичной цепи, например, питающейся от вторичной обмотки 14 трансформатора тока 4 в точке 35 на векторной диаграмме фиг. 4 вектор вторичного тока 4.2 отсутствует, 4.2=0. Тогда в узле 21 будут суммироваться два вектора тока 5.2+3.2=0,1. Суммарный вектор тока 0.1 направлен от конца к началу в обмотке 27 двухобмоточного реле 29, а в обмотке 28 будет протекать вектор тока 0.2, но вектор тока 0.1 направлен от конца к началу обмотки, поэтому при суммировании записываем его с минусом, и через обмотки реле 29 протекают два тока одного направления - 0.1+0.2. От их действия реле 29 замкнет свои контакты и через выдержку времени 32 запускает исполнительный орган, который подает звуковой или световой сигнал обслуживающему персоналу о неисправности вторичных цепей трансформаторов тока. Аналогично поведет себя схема при разрыве вторичных цепей, питающихся от обмоток 10, 16, 11, 13, 17.In FIG. 4 is the same as in FIG. 3, the vector diagram of the asymmetric primary currents 3.1, 4.1, 5.1 of the load of
На фиг. 5 представлена такая же, как на фиг. 3, векторная диаграмма несимметричных первичных токов 3.1, 4.1, 5.1 нагрузки потребителей 2. В случае разрыва нулевого провода 30 вторичной цепи в точке 34 ток в обмотке 27 двухобмоточного реле 29 отсутствует, а по обмотке 28 будет протекать ток 0.2. От этого тока реле сработает, его контакт 29 замкнется и через выдержку времени 32 запустится исполнительный орган 33. Аналогично поведет себя схема при разрыве нулевого провода 31, тогда ток 0.2 будет отсутствовать а через обмотку 27 будет протекать ток 0.1, от которого двухобмоточное реле 29 замкнет свои контакты и через выдержку времени 32 запустит исполнительный орган 33, который подает звуковой или световой сигнал обслуживающему персоналу о неисправности вторичных цепей трансформаторов тока.In FIG. 5 is the same as in FIG. 3, the vector diagram of the asymmetric primary currents 3.1, 4.1, 5.1 of the load of
Таким образом установка двухобмоточного реле в рассечку нулевых проводов вторичных цепей обеспечивает контроль целости вторичных цепей установленных в трех фазах силовой сети трансформаторов тока с двумя вторичными обмотками,Thus, the installation of a double-winding relay in the dissection of the neutral wires of the secondary circuits ensures the integrity of the secondary circuits installed in the three phases of the power network of current transformers with two secondary windings,
Источники информацииSources of information
1. Патент на полезную модель №156887 МПК Н02Н 5/10. «Устройство для контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока в трехфазных сетях с нулевым проводом». Заявка №2015106478. Опубликовано 20.11.2015. Бюллетень №32.1. Patent for utility model No. 156887 IPC
2. Патент на изобретение №2684274 МПК Н02Н 5/10. «Устройство для контроля целости вторичных цепей трансформаторов тока в трехфазных сетях с изолированной нейтралью». Заявка №2018114340. Опубликовано 05.04.2019. Бюллетень №10.2. Patent for the invention No. 2684274 IPC
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132451A RU2716153C1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132451A RU2716153C1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716153C1 true RU2716153C1 (en) | 2020-03-06 |
Family
ID=69768141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132451A RU2716153C1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716153C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030036821A1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-02-20 | Kang Yong Cheol | Relaying method for protecting transformers |
RU156887U1 (en) * | 2015-02-25 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | DEVICE FOR INTEGRITY CONTROL OF SECONDARY CIRCUITS OF CURRENT TRANSFORMERS IN THREE-PHASE NETWORKS WITH ZERO WIRE |
US9844066B2 (en) * | 2012-11-30 | 2017-12-12 | Beijing Xinwei Telecom Technology Inc. | Method and system for scheduling group resources during trunking communication |
RU2684274C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Device for monitoring integrity of secondary circuits of current transformers in three-phase networks with isolated neutral |
-
2019
- 2019-10-14 RU RU2019132451A patent/RU2716153C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030036821A1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-02-20 | Kang Yong Cheol | Relaying method for protecting transformers |
US9844066B2 (en) * | 2012-11-30 | 2017-12-12 | Beijing Xinwei Telecom Technology Inc. | Method and system for scheduling group resources during trunking communication |
RU156887U1 (en) * | 2015-02-25 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | DEVICE FOR INTEGRITY CONTROL OF SECONDARY CIRCUITS OF CURRENT TRANSFORMERS IN THREE-PHASE NETWORKS WITH ZERO WIRE |
RU2684274C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Device for monitoring integrity of secondary circuits of current transformers in three-phase networks with isolated neutral |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017510234A (en) | Power system connection point for distribution system, regulation transformer for power system connection point, and method for operating power system connection point | |
Barukin et al. | Majority voting schemes of differential protections without current transformers with functional diagnostics for converting units and electric motors | |
RU2716153C1 (en) | Device for protection against breaks of secondary circuits of current transformers in three-phase networks | |
US20170149379A1 (en) | Interconnect device for use in islanding a microgrid | |
CN103633978A (en) | Economical on-load tap-changer and method thereof | |
RU2684274C1 (en) | Device for monitoring integrity of secondary circuits of current transformers in three-phase networks with isolated neutral | |
RU2661339C2 (en) | Electrical network parameters stabilizing device | |
RU2621706C2 (en) | Device for protection against breaking of secondary circuits of current transformers | |
RU2670271C1 (en) | Device for protection against breaking of secondary circuits of current transformers | |
RU156887U1 (en) | DEVICE FOR INTEGRITY CONTROL OF SECONDARY CIRCUITS OF CURRENT TRANSFORMERS IN THREE-PHASE NETWORKS WITH ZERO WIRE | |
Reichenstein et al. | Relationship of X/R, IP, and IRMS'to Asymmetry in Resistance/Reactance Circuits | |
Xue et al. | Development of an advanced LCC-HVDC model for transmission system | |
RU2654208C1 (en) | Current protection device of electric motors | |
RU2686081C1 (en) | Device for adaptive current cutoff of electric motors | |
RU2787362C1 (en) | Negative sequence current filter on reed switches | |
RU2650488C1 (en) | Method of directed differential protection of two three-phase parallel lines | |
Rozhkov et al. | Analysis of operation features for the auxiliary transformers at power plants in non-symmetric modes | |
Prasad | Modelling of power transformer for differential protection using ATP-EMTP | |
RU2334331C1 (en) | Recorder of double earthing in isolated neutral circuits | |
Al Mahmud et al. | Small-Scale substation model-from design to implementation | |
RU2785823C1 (en) | Device for differential protection of the converter plant transformer | |
Celli et al. | A custom power protection device controlled by a neural network relay | |
CN111682512B (en) | Circuit breaker body three-phase inconsistent protection misoperation prevention loop and system | |
RU2137277C1 (en) | Device for differential reverse-sequence current filter of three-phase power installation | |
RU2709094C1 (en) | Three-phase alternating voltage corrector |