SU1670715A1 - Three-phase current relay - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к трехфазным реле тока. Цель изобретени  - обеспечение повышенной чувствительности как к преобладанию одного фазного тока, так и к преобладанию двух фазных токов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительно введены миниселектор 5, второй блок сравнени  8, четыре резистора 14 - 17 и третий компаратор 11. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular to a three-phase current relay. The purpose of the invention is to provide increased sensitivity both to the predominance of one phase current and to the predominance of two phase currents. The goal is achieved by the addition of a mini-selector 5, a second comparison block 8, four resistors 14-17 and a third comparator 11. 1 slug.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам релейной защиты в трехфазных цеп х переменного тока.This invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection devices in three-phase AC circuits.

Цель изобретени  - обеспечение повышенной чувствительности как к преобладанию одного фазного тока, так и к преобладанию двух фазных токов.The purpose of the invention is to provide increased sensitivity both to the predominance of one phase current and to the predominance of two phase currents.

На чертеже показана функциональна  схема трехфазного реле тока.The drawing shows a functional diagram of a three-phase current relay.

Трехфазное реле тока содержит формирователи модул  1,2,3 фазных токов IA, IB, Ic, к выходам которых подсоединены входы максиселектора 4 миниселектора 5 и сумматора фазных токов 6, два блока сравнени  7 и 8, три компаратора 9 - 11, резисторы 12 - 17.The three-phase current relay contains the 1,2,3 phase currents IA, IB, Ic module shapers, the outputs of which are connected to the max selector 4 of the mini selector 5 and the phase current adder 6, two comparison units 7 and 8, three comparators 9-11, resistors 12 - 17

Реле работает следующим образом.The relay works as follows.

На выходах формирователей 1-3 по вл ютс  выпр мленные и сглаженные напр жени , величины которых пропорциональны модул м фазных токов. В общем случае модуль фазного тока может быть или наибольшим IMK. или наименьшим IMH. или промежуточным Пр из трех модулей. СAt the outputs of the formers 1-3, straightened and smoothed voltages appear, the magnitudes of which are proportional to the phase current modules. In general, the phase current module may be either the largest IMK. or smallest imh. or intermediate Pr of three modules. WITH

целью упрощени  анализа предположим что всегда из трех фазных токов не менее чем два имеют равные модули lp. а модуль третьего обозначим 7, причем векторы этих токов образуют равнобедренный треуголь ник с углом а, Упом нутое предположение имеет место в действительности при следующих услови х.in order to simplify the analysis, we assume that of all three phase currents at least two have equal lp modules. and the module of the third is denoted by 7, and the vectors of these currents form an isosceles triangle with angle a. The mentioned assumption actually takes place under the following conditions.

В режиме трехфазного симметричного короткого замыкани  /к.з./ модули трех фазных токов одинаковы и равныIn the mode of a three-phase symmetric short circuit / .../ the modules of the three phase currents are the same and equal

мк(3) - l(3).micron (3) - l (3).

При двухфазном к.з. на защищаемой линии без токов нагрузки, т.е. когда преобладают модули двух фазных токов, имеем , причемAt two-phase short circuit on the protected line without load currents, i.e. when modules of two phase currents prevail, we have, and

м,Я 1пр(2) 0.( мн 1т 0.m, I 1pr (2) 0. (mn 1t 0.

Здесь IMK в одной из фаз при симметричном трехфазном к.з. в том же месте , где произошел рассматриваемый вид к.з. на защищаемой линии.Here IMK in one of the phases with a symmetric three-phase short-circuit. in the same place where the considered species of the KS occurred. on the protected line.

При двухфазном к.з. за понижающим трансформатором (А/Д - 11: 35/6 кВ) без токов нагрузки, т.е. когда преобладает моfeAt two-phase short circuit for a step-down transformer (A / D - 11: 35/6 kV) without load currents, i.e. when mofe prevails

ОABOUT

VI о VIVI o VI

елate

дуль одного фазного тока на линии 35 кВ, имеем а - 180°, причемa single phase current bar on the 35 kV line, we have a - 180 °, and

, (2 Д } . | (зЛ ). - (2 Л ). (2 А), (2 Д}. | (ЗЛ). - (2 Л). (2 А)

IMK:- П д IMK, mp- IMH-IMK: - Pd IMK, mp-IMH-

1Р-0,5МЗЛ)1R-0.5 MSSL)

где IMK A ) - ток в одной из фаз 35 кВ при симметричном трехфазном к.з. в том же месте, где произошел рассматриваемый вид к.з. за упом нутым понижающим трансформатором .where IMK A) is the current in one of the 35 kV phases with a symmetrical three-phase short-circuit. in the same place where the considered species of the KS occurred. for the mentioned step-down transformer.

На выходе максиселектора 4 напр жение равноAt the output of the max. Selector 4, the voltage is

Ll4 Ккн мк,Ll4 Kkn MK,

где Ккн - коэффициент передачи.where Kkn is the transfer coefficient.

Выходные напр жени  миниселектора 5 сумматора фазных токов 6 соответственно равныThe output voltages of the mini selector 5 phase current adder 6 are respectively equal to

Us Ккн мн.Us Kkn pl.

2 Фгде X Ф IMK + Inp + IMH. 2 Fgde X F IMK + Inp + IMH.

На выходе первого блока сравнени  7 напр жение равноAt the output of the first block of comparison, the voltage is equal to

U KKHF, F KilMK + K2IMH - Кз 2 ф.U KKHF, F KilMK + K2IMH - Kz 2 f.

где Ki -- первый коэффициент передачи с выхода максиселектора 4 через резистор 12 на выход первого блока сравнени  7;where Ki is the first transfer coefficient from the output of the max selector 4 through the resistor 12 to the output of the first comparison unit 7;

«2 - второй коэффициент передачи с выхода миниселектора 5 через резистор 15 на выход первого блока сравнени  7;"2 is the second transfer coefficient from the output of the mini selector 5 through a resistor 15 to the output of the first comparison block 7;

Кз трехфазный коэффициент передачи с выхода сумматора фазных токов 6 на выход первого блока сравнени  7.Kz three-phase transmission coefficient from the output of the phase current adder 6 to the output of the first comparison unit 7.

Коэффициенты передачи выбираютс  так, чтобы при трехфазном симметричном режиме была равна нулю функци  FThe transmission coefficients are chosen so that in the three-phase symmetric mode the function F is equal to zero.

1мкГз)1мн(3)-1гФ(з5;К1 + к2-ЗКз 0.1 mkGs) 1 mn (3) -1gF (s5; K1 + k2-ЗКз 0.

Рассмотрим варианты функции F. Функци  FI получена при следующих коэффициентах передачи:Consider the variations of the function F. The FI function is obtained with the following transfer factors:

Кз 1; Ki -2; K2 1:Cs 1; Ki -2; K2 1:

F + мн- 2 Ф F + mn- 2 F

причем в области, когда преобладают модули двух из фазных токов, имеем FI 0.moreover, in the region where the modules of two of the phase currents prevail, we have FI 0.

Функци  F2 получена при следующих коэффициентах передачи: Кз 1: Ki - 1; К2 2;Function F2 is obtained with the following transfer ratios: Кз 1: Ki - 1; K2 2;

F2 IMK 2 Фпричем в области, когда преобладает модуль одного из фазных токов, получаем F2 0.F2 IMK 2 Friche in the area when the modulus of one of the phase currents prevails, we get F2 0.

Функции FI и F2 могут примен тьс  в те случа х, когда требуетс  или только первый компаратор 9, реагирующий на отрицательный входной сигнал, т.е. только наThe functions FI and F2 can be used in cases where either the first comparator 9 is required, which reacts to a negative input signal, i.e. just on

функцию F2, или необходим только второй компаратор 10, реагирующий на положительный входной сигнал, т.е. только на фун- кцию FL Функции FI и F2 обеспечивают наибольшую чувствительность.the function F2, or only the second comparator 10 is needed, which reacts to a positive input signal, i.e. FL functions only The FI and F2 functions provide the most sensitivity.

На выходе второго блока сравнени  8At the output of the second block compare 8

будет напр жениеthere will be a voltage

Ue КкнО; Q K4F, где 1C - четвертый коэффициент передачи с выхода первого блока сравнени  7 через п тый резистор 16 на выход второго блока сравнени ;Ue CcnO; Q K4F, where 1C is the fourth transfer coefficient from the output of the first comparison block 7 through the fifth resistor 16 to the output of the second comparison block;

Кэ - п тый коэффициент передачи с выхода максиселектора 4 через шестой резистор 17 на выход второго блокаK e is the fifth transmission coefficient from the output of the max-selector 4 through the sixth resistor 17 to the output of the second block

сравнени  8.compare 8.

Дл  выполнени  устройством функции трехфазного реле максимального тока требуетс , чтобы функци  Q имела одинаковую величину в трехфазном симметричном режиме , когда угол а 60°, а также в режиме двухфазного к.з. на защищаемой линии без токов нагрузки, когда угол а 0°.In order for the device to function as a three-phase overcurrent relay, it is required that the function Q has the same magnitude in a three-phase symmetric mode when the angle is 60 ° and also in the two-phase short-circuit mode. on the protected line without load currents, when the angle a is 0 °.

При использовании устройства дл  токовой защиты линии 6 кВ, питающей одинWhen using a device for current protection of the 6 kV line supplying one

или несколько мощных электродвигателей, третий компаратор 11, действу  на реле времени с выдержкой 0,7 с, будет защищать линию и двигатели от всех видов коротких замыканий, при этом третий компаратор 11or several powerful electric motors, the third comparator 11, acting on a time relay with a delay of 0.7 s, will protect the line and the motors from all kinds of short circuits, while the third comparator 11

не должен срабатывать при самозапуске двигателей после успешного повторного включени .Must not be triggered by self-starting engines after successful re-start.

Если ранее или при вкпючении защищаемой линии К кв, или при включении выключател  б кВ у питающего силового трансформатора (А /Д - 11; 35/6 кВ), окажетс  разрыв в одной фгзе б кВ, то третий компаратор 11 не смохет отключить в этих услови х длительный пусковой ток. ОднакоIf earlier, either when the protected line Kv, or when the bkV switch is turned on at the supply power transformer (A / D - 11; 35/6 kV), there is a gap in one fgb bV, then the third comparator 11 cannot switch off in these Conditions of continuous starting current. but

первый компаратор 9, срабатывающий, когда 0° а 60°, может иметь установку срабатывани  достаточно меньше, чем третий компаратор 11, и действовать на реле времени, отключающее линию 6 кВ с выдержкой 1,4 с. В этих услови х первый компаратор 9 отключит упом нутый длительный пусковой ток.The first comparator 9, which is triggered when 0 ° and 60 °, can have a setting that is sufficiently smaller than the third comparator 11, and act on a time relay that shuts off the 6 kV line with a delay of 1.4 s. Under these conditions, the first comparator 9 will switch off the mentioned continuous starting current.

Второй компаратор 10 срабатывает, когда 60° а 180°, т.е. и при возникновении виткового замыкани  в одной из фаз электродвигател  6 кВ, когда 60° а 120°. Дальнейшее действие после срабатывани  второго компаратора 10 должно происходить с выдержкой времени 1,4 с. чтобы неThe second comparator 10 is triggered when 60 ° and 180 °, i.e. and in the event of a winding closure in one of the phases of the 6 kV electric motor, when 60 ° and 120 °. Further action after the triggering of the second comparator 10 should occur with a time delay of 1.4 seconds. to not

было ложного действи  при внешнем двухфазном к.з. на другой линии 6 кВ. Кроме того, требуетс  блокировка (запрет действи ) второго компаратора 10, когда он ложно сработает при обрыве одной фазы на питающей линии 35 кВ или при перегорании одного высоковольтного силового предохранител  35 кВ питающего трансформатора (Л /Д -11; 35/6 кВ). В этих услови х до восстановлени  полнофазного режима на стороне 35 кВ токи нагрузки на всех лини х 6 кВ будут иметь векторную диаграмму с упом нутым углом а 180°.It was a false act with an external two-phase short circuit. on the other line 6 kV. In addition, a second comparator 10 is required to block (prohibit) when it falsely triggers if one phase breaks on a 35 kV supply line or when one high-voltage 35 kV high-voltage fuse of a supply transformer (L / D-11; 35/6 kV) burns out. Under these conditions, before restoring the full-phase regime on the 35 kV side, the load currents on all 6 kV lines will have a vector diagram with the said angle a 180 °.

При использовании устройства дл  за- щиты второй ступени на линии 35 кВ, третий компаратор 11 будет защищать линию 35 кВ от всех видов коротких замыканий, действу  на реле времени с выдержкой 0,7 с. Первый компаратор 9 будет срабатывать только при отрицательном значении функции F, когда 0° а 60°, т.е. только при двухфазном к.з. и только на линии 35 кВ или не стороне 35 кВ у присоединенных к лей силовых трансформаторов ( Л/Д -11:35/6 кВ). При своем срабатывании первый компаратор 9 будет производить ускорение действи  защиты второй ступени от 0,7 до 0,1 с, после чего будет происходить автоматическое повторное включение /АПВ/ линии 35 кВ.When using a device to protect the second stage on the 35 kV line, the third comparator 11 will protect the 35 kV line from all types of short circuits, acting on a time relay with a delay of 0.7 s. The first comparator 9 will work only with a negative value of the function F, when 0 ° and 60 °, i.e. only with biphasic short circuit and only on the 35 kV line or the non-35 kV side of the power transformers connected to the lei (L / D-11: 35/6 kV). When it is triggered, the first comparator 9 will accelerate the protection of the second stage from 0.7 to 0.1 s, after which an automatic restart / AR / 35 kV line will occur.

Claims (1)

Формула изобретени  Трехфазное реле тока, содержащее три формировател  модул  фазных токов, входы которых предназначены дл  подключени  к соответствующей фазе, а выходы соединены со входами максиселектора и сумматора фазных токов, выход последнего соединен с тормозным входом первого блока сравнени , с рабочим входом которого через пер- вый резистор соединен выход максиселектора, выход первого блока сравнени  через второй резистор соединен с первым компаратором и через третий резистор со входом второго компаратора, отличающеес  тем. что, с целью обеспечени  повышенной чувствительности как к преобладанию одного фазного тока, так и к преобладанию двух фазных токов, дополнительно введены миниселектор, второй блок сравнени , четыре резистора и третий компаратор, при этом к выходам формирователей фазных токов подключены входы миниселекто- ра, а его выход через четвертый резистор соединен с одним из выводов первого резистора и с рабочим входом первого блока сравнени , выход которого через п тый резистор соединен с тормозным входом второго блока сравнени , рабочий вход которого через шестой резистор подключен к выходу максиселектора, выход второго блока сравнени  подключен к входу третьего компаратора.A three-phase current relay containing three phase current module drivers, the inputs of which are intended to be connected to the corresponding phase, and the outputs are connected to the inputs of the max-selector and the phase-current adder, the output of the latter is connected to the brake input of the first comparison unit, to the working input of which through The output resistor is connected to the output of the max-selector, the output of the first comparator unit is connected via the second resistor to the first comparator and through the third resistor to the input of the second comparator, characterized by that. that, in order to provide increased sensitivity both to the predominance of one phase current and to the predominance of two phase currents, a mini selector, a second comparison unit, four resistors and a third comparator were added, while the outputs of the phase current drivers were connected to the outputs of the phase selector, and its output through the fourth resistor is connected to one of the terminals of the first resistor and to the working input of the first comparison unit, the output of which through the fifth resistor is connected to the brake input of the second comparison unit, the working input which through the sixth resistor is connected to the output of the max-selector, the output of the second comparison unit is connected to the input of the third comparator.