Устройство для защиты электрических сетей от перегрузок

 

Изобретение относится к элект- , ротехнике, а именно к устройствам защиты кабельных линий от перегрузки , и может быть использовано для защиты кабельных линий в электрических сетях, имеющих мощные нелинейные нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности работы кабельных линий в условиях несинусоидальности . Для этого в устройство защиты , содержащее измерительный трансформатор тока, реле времени, введены генератор опорного сигнала, фильтрреле первой гармоники, два фильтрареле преобладающих в спектре гармоник , блоки возведения в квадрат, блоки усиления с коэффициентами передачи , зависящими от относительного активного сопротивления элемента сети для соответствукнцей высшей гармоники , блок сравнения. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить срок службы кабельных линий и повысить надежность их работы в сетях с мощными нелинейными нагрузками за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидальными токами. 1 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1 ЕСПУЬЛИК (19) (11) 61 1ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я А ВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССCP (21) 4287744/24-07 (22) 21.07.87 (46) 07.03.89. Бюл. Р 9 (71) Ллма-Атинский энергетический институт (72) Г.Г .Трофимов, A.Ä.Болтянская и С.В,Громова (53) 621.316.925 (088,8) (56) Чернобровов H.В, Релейная защита. — Я.: Знергия, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 640392, кл. Н 02 Н 7/16, 06.07.77. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты кабельных линий от перегрузки, и может быть использовано для защиты кабельных линий в электрических сетях, имеющих мощные нелинейные нагрузки. Целью изобретения является

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электрических сетей от перегрузки, и может быть использовано для защиты кабельных линий в электрических сетях, имеющих мощные нелинейные нагрузки.

Цель изобретения — повьппение надежности электрических соединений с нелинейными нагрузками путем обеспечения возможности выявления потерь активной мощности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

y1) 4 Н 02 Н 3/08, 7/22, 7/16

1 повышение надежности работы кабельных линий в условиях несинусоидальности. Для этого в устройство защиты, содержащее измерительный трансформатор тока, реле времени, введены генератор опорного сигнала, фильтрреле первой гармоники, два фильтрареле преобладающих в спектре гармоник, блоки возведения в квадрат, блоки усиления с коэффициентами передачи, зависящими от относительного активного сопротивления элемента сети для соответствующей высшей гармоники, блок сравнения. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить срок службы кабельных линий и повысить надежность их работы в сетях с мощными нелинейными нагрузками за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидальными токами. 1 илс

Устройство содер;кит измерительный трансформатор 1 тока, параллельно включенные в его вторичную цепь фильтр 2 первой гармоники и цепи двух фильтров 3 и 4 преобладающих в спектре тока высших гармоник. Выход фильтра 2 первой гармоники соединен с входом блока 5 возведения в квадрат, выход которого соединен с входом сумматора 6. К выходам фильтров 3 и 4 присоединены входы блоков

7 и 8 возведения в квадрат, которые соединены последовательно соответственно с входами блоков 9 и 10 усиле237 где Х „

Устройство работает следующим образом. IQ

При протекании по кабелю несинусоидального тока фильтры первой гармоники 2 и двух преобладающих в спектре гармоник 3 и 4 пропускают соответственно токи первой и двух преобладаю"15 щих в спектре высших гармоник, тем самым подавая сигналы на входы блоков 5, 7 и 8 возведения з квадрат.

Сигнал от блока 5 возведения в квадрат поступает в сумматор 6, а сигна-! лы от блоков 7 и 8 возведения в квадэ 20 рат поступают в блоки 9 и IO усиле— ния. Коэффициент усиления этих блоков равен коэффициенту узеличения активного сопротивления при несинусоидальном токе нагрузки и зависит от типа кабеля и номера преобладающих гармоник. Усиленные сигналы из блоков 9 и 10 усиления поступают в сумматор б. Сумматор 6 в схеме защи( ты определяет величину потерь от тока первой гармоники и двух преобладаюпдх по амплитуде высших гармоник

Устройство для защиты электрических сетей от перегрузок, содержащее фильтр тока первой гармоники, выход которого подключен к входу первого блока вовведения в квадрат, выход которого подключеи к первому входу сумматора, выход сумматора соединен с первым. входом блока сравнения, к другому входу которого подключен истОчник опорнОгО сигнала, О r л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополни4 тельно введены первый и второй фильтры высших гармоник, имеющих наибольшую амплитуду, второй и третий блоки возведения в квадрат, первый и второй блоки усиления, при этом вы50 ходы первого и второго фильтров высших гармоник подключены соответственно к входам второго и третьего бпоков возведения в квадрат, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго блоков усиления, выходы блоков усиления подключены к второму и третьему входам сумматора, входы фильтров первой и двух высших гармоник подключены к .

R = — х — = К з ) RQ 7

1464 ния. Выходы блоков 9 и 10 усиления подключены к входу сумматора .б. Вход блока 11 сравнения подключен к выходу источника 12 опорного сигнала и выходу сумматора б, а его выход - к входу реле 13 времени. где I,, Х,, I - токи первой и двух преобладающих гармоник;

R 1, „— относительное со". противление 9 -й гармоники, равное где К@ — коэффициент увеличения активного сопротивления на частотах, преобладающих в спектре тока нагрузки кабеля.

Суммарный сигнал от сумматора 6 поступает в блок 11 сравнения, одновременно в блок 11 сравнения подается сигнал от источника 12 опорного сигнала, который задает сигнал допустимых потерь активной мощности„ определяемых при работе .кабеля в синусоидальном режиме по формуле

APE„А Ip,n.д R<» — длительно допустимый ток кабеля, А;

R,» — активное сопротивление первой гармоники в относительных единицах.

Блок 11 сравнения сравнивает сигналы, поступающие от источника 12 опорного сигнала и сумматора 6, т.е. сравнивает допустимые потери активной мощности при работе кабеля при синусоидальном напряжении и потери активной мощности в несинусоидальном режиме. Если величина суммарного сигнала из сумматора 6 превышает величину сигнала допустимых потерь от источника 12 опорного сигнала, на вход реле 13 времени подается сигнал и обслуживающему персоналу поступает информация для принятия мер по разгрузке кабеля.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет увеличить срок службы кабельных линий и повысить надежность их работы в сетях с мощными нелинейными нагрузками за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидапьнымн токами.

Формула изобретения

Составитель Б.%охов

Техред А.Кравчук

Редактор В.Данко

Корректор Н.Король

Заказ 830/55

Тираа 605

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауяская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1464237 6 вторичной обмотке вновь введенного сравнения подключен к вновь введентрансформатора тока, а выход блока ному реле времени.