СПОСОБ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

СПОСОБ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ


RU (11) 2168824 (13) C1

(51) 7 H02H3/10, H02H3/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 99125091/09 
(22) Дата подачи заявки: 1999.11.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.11.29 
(43) Дата публикации заявки: 2001.06.10 
(45) Опубликовано: 2001.06.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1808160 A1, 07.04.1993. RU 2119706 C1, 27.09.1998. SU 762081 A, 07.11.1997. RU 2097776 C1, 27.11.1997. RU 2050660 C1, 20.12.1995. WO 96/13888 A1, 09.05.1996. 
(71) Имя заявителя: Омский государственный технический университет 
(72) Имя изобретателя: Никитин К.И.; Никитин Е.К.; Стрижак Т.С. 
(73) Имя патентообладателя: Омский государственный технический университет 

(54) СПОСОБ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ 

Использование: для защиты линий электропередачи от междуфазных коротких замыканий. Технический результат заключается в повышении чувствительности, селективности и уменьшении времени срабатывания защиты путем отстройки от токов самозапуска двигательной нагрузки. Согласно изобретению измеряют ток электроустановки и сравнивают его с первой и второй эталонными величинами. При превышении тока электроустановки первой эталонной величины подают сигнал на отключение без выдержки времени. При превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение тока электроустановки, через вторую выдержку времени вычитают из этого значения текущее значение тока электроустановки, получая первую разность. При превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение фазы тока электроустановки, через вторую выдержку вычитают из этого значения текущее значение фазы тока электроустановки, получая вторую разность. Если вторая разность меньше четвертой эталонной величины и первая разность меньше третьей эталонной величины, то подают сигнал на отключение. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может найти применение для защиты линий электропередачи от междуфазных коротких замыканий (КЗ).

Известен способ защиты электроустановки, например [1], в котором постоянно измеряют ток электроустановки, сравнивают его с эталонной величиной и, если через выдержку времени ток не снизится меньше, чем эталонная величина, то подают сигнал на отключение выключателя электроустановки. Однако по этому способу невозможно отличить самозапуск двигательной нагрузки от короткого замыкания, если эти токи в первый момент соизмеримы.

Наиболее близким по технической сущности является способ, реализованный в устройстве [2] токовой защиты электроустановки от КЗ, в котором постоянно измеряют ток электроустановки, сравнивают его с первой и второй эталонными величинами, при превышении тока электроустановки первой эталонной величины подают сигнал на отключение без выдержки времени, при превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение тока электроустановки, через вторую выдержку времени вычитают из этого значения текущее значение тока электроустановки, сравнивают полученную первую разность с третьей сформированной эталонной величиной и, если первая разность меньше третьей эталонной величины, то подают сигнал на отключение.

Однако возможны следующие варианты: а) вследствие уменьшения тока КЗ, которое возможно при отсутствии автоматического регулятора возбуждения (АРВ) генератора или при удаленных КЗ, ток в течение времени наблюдения переходного процесса может уменьшаться; б) вследствие работы электромеханического АРВ генератора или автоматического регулятора напряжения трансформатора (АРНТ) ток в течение времени наблюдения самозапуска может не уменьшиться или уменьшиться незначительно. В связи с вышеизложенным отличить один режим от другого за ограниченное время переходного процесса становится затруднительным, в таких случаях установка защиты загрубляется или увеличивается время действия защиты.

Задача изобретения - повышение чувствительности, селективности и уменьшение времени срабатывания защиты путем отстройки от токов самозапуска двигательной нагрузки.

Поставленная задача достигается тем, что дополнительно постоянно измеряют фазу тока электроустановки, при превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение фазы тока электроустановки, через вторую выдержку вычитают от этого значения текущее значение фазы тока электроустановки, сравнивают полученную вторую разность с четвертой сформированной эталонной величиной, если вторая разность меньше четвертой эталонной величины и первая разность меньше третьей эталонной величины, то подают сигнал на отключение.

Известно, что при пуске или самозапуске асинхронных электродвигателей происходит не только уменьшение тока (от пускового до номинального), но и уменьшение фазы тока. Поэтому использование дополняющих друг друга параметров поможет надежно распознать КЗ и отличить его от самозапуска.

Сущность изобретения поясняется диаграммами, где на фиг. 1 изображено изменение тока во время КЗ и вычислительное приращение IK за время t= t2-t1 (t1 - время установления сверхпереходного процесса КЗ, t2 - время, меньшее самозапуска нагрузки);

на фиг. 2 изображено изменение фазы тока во время КЗ и вычисленное приращение K за время t;

на фиг. 3 изображено изменение тока во время самозапуска и вычисленное приращение за время t;

на фиг. 4 изображено изменение фазы тока во время самозапуска и вычисленное приращение K за время t.

Способ осуществляется следующим образом: измеряют и вычисляют изменение тока и изменение его фазы после возникновения КЗ или самозапуска нагрузки.

При возникновении КЗ увеличиваются ток до IК и его фаза до K.

Если КЗ близкое, то величина тока It1 превышает первую эталонную величину I1. В этом случае отключаем выключатель электроустановки без выдержки времени.

Если происходит дальнее КЗ (находится в зоне резервирования), то величина тока It2 не превышает первую эталонную величину I1, но превышает вторую эталонную величину I2 (вторая эталонная величина I2 несколько превышает номинальный ток электроустановки IН). В этом случае через первую выдержку времени в момент t1 запоминаем значение тока It2 электроустановки и его фазу t2 (выдержка времени необходима, чтобы не учитывать сверхпереходные процессы). Затем через вторую выдержку времени в момент t2 измеряют значение тока электроустановки It3 (фиг. 1) и его фазы t3 (фиг. 2). Следующим действием находим разность токов и их углов. Таким образом, за время t находим приращение тока и фазы:

IК=It2-It3

K11= t2 - t3,

где It2 и It3 - величины токов в моменты времени t2 и t1, t2 и t3 величины фаз токов в моменты времени t2 и t1. Сравниваем полученные результаты. Если это приращение IК меньше третьей эталонной величины и приращение K меньше четвертой эталонной величины (фиг. 1 и фиг. 2), то отключаем выключатель.

В режиме пуска или самозапуска (фиг. 3 и фиг. 4) мы делаем те же самые операции. В такие же моменты времени измеряем и запоминаем It2, It3 и t2,t3 . Находим приращения тока I3 и его фазы 3:

I3 = It2-It3

3 = t2-t3

Полученные величины больше, соответственно, третьей и четвертой эталонных величин, поэтому мы не отключаем выключатель.

Таким образом, чувствительность и селективность защиты по предлагаемому способу повышается за счет возможности отстраиваться от токов пуска и самозапуска. А использование информации изменения фазы тока позволяет уменьшить время действия защиты, так как отличие режимов пуска или самозапуска от КЗ происходит раньше.

Источники информации

1. Теоретические основы построения логической части релейной защиты и автоматики энергосистем /Поляков В.Е., Жуков С.Ф., Проскурин Г.М. и др. Под ред. В.Е. Полякова. - М.: Энергия, 1979. - с. 240.

2. Патент СССР N 1808160, H 02 H 3/08, Устройство токовой защиты электроустановки от коротких замыканий //М. Я. Клецель, А.Г. Кошель, А.Н. Метельский, К.И. Никитин и В.В. Челпаченко. Опубл. Бюл. N 13, 07.04.1993. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ токовой защиты электроустановки от коротких замыканий, заключающийся в том, что постоянно измеряют ток электроустановки, сравнивают его с первой и второй эталонными величинами, при превышении тока электроустановки первой эталонной величины подают сигнал на отклонение без выдержки времени, при превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение тока электроустановки, через вторую выдержку времени вычитают от этого значения текущее значение тока электроустановки, сравнивают полученную первую разность с третьей сформированной эталонной величиной, отличающийся тем, что дополнительно постоянно измеряют фазу тока электроустановки, при превышении тока электроустановки второй эталонной величины через первую выдержку времени запоминают значение фазы тока электроустановки, через вторую выдержку вычитают от этого значения текущее значение фазы тока электроустановки, сравнивают полученную вторую разность с четвертой сформированной эталонной величиной, если вторая разность меньше четвертой эталонной величины и первая разность меньше третьей эталонной величины, то подают сигнал на отключение.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru