Устройство для защиты шунтового реактора от короткого замыкания

 

(19) SU(13) СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ3(Я) Н 02 Н 3 38

1 (21) 3342471/24-07 (22) 05.10.81 (46) 23.09.83. Вюл. М 35 (72) В.В. Авдеева, В.М. Ермоленко, В.Н. Красева и Н.К. Рибель . (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проект-, но-изыскательский и научно-иссле- . довательский институт "Энергосетьпроект" (53) 621.316.925(088.8) . (56) 1. Дальние электропередачи

500 кВ . И., "Энергия"; 1964, с. 370372. . 2. Дальние электропередачи

750 кВ. И., "Энергия", 1975, с. 67-" . 69.

3. Типовые решения. Полные схе мы:и панели упрощенных основных и . резервных защит линий 110-220 кВ . с односторонним и двухсторонним питанием. Инв. e 9712 тм — т. II.

Киевский ОКП Украинского отделения

ЭСИ. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЗИ ЗАЩИТЫ

ШУНТОВОГО РЕАКТОРА ОТ КОРОТКОГО

ЗАМЗКАНИЯ, содержащее в каждой из трех фаз орган сопротивления, пер- вый и второй органы тока, а также общие для трех фаз орган блокиров- ки при неисправности цепей напря- . жения, первый элемент ИЛИ и соеди-. ненный с выходом последнего первый орган выдержки времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью . увеличения чувствительности и быса родействня защиты, в него дополнительно введены для каждой из трех фаз первый, второй и третий элементы И, второй элемент ИЛИ и сигнальный орган, а также общие для трех фаз орган напряжения и второй орган. выдержхи времени, при этом в каждой фазе выход органа сопротивления подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого подключен выход второго органа тока,.а.к третьему, запрещающему входу - выход указанного органа блокировки и неисправности цепей напряжения, выход первого элемента

И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй и третий Е входы которого подключены к аналогичньм выходам .первых элементов

И второй и третьей фаз, выход пер- . ,вого элемента И подключен также к первым входам второго -и третьего элементов И, к второму входу Ф второго элемента И подключен выход . первого органа выдержки времени, к .второму входу третьего элемента

И подключен выход второго органа выдержки времени, вход которого подключен к выходу, органа напряжения, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первому и,второму входам второго элемента ИЛИ, .к третьему входу которого подключен . выход первого органа тока, а выход второго элемента ИЛИ через сигнальный орган подключен к входу цепи отключения выключателя соответствующей фазы.

1043780

Изобретение относится к элект- ротехнике, в частности к релейной защите шунтовых реакторов электропередач переменного тока, Иэвестны типы релейной защиты, предусматриваемые на шунтовых реак-. торах электропередач - продольная ифференциальная токовая защита, оковая защита нулевой последовательности с выдержкой времени и газовая защита (1) и (2) .

Однако эти типы защиты не обеспечивают достаточной чувствительности и быстродействия при витко-, вых замыканиях, которые являются одним из основных видов поврежде- 15 ний, вызывающих тяжелые последствия в реакторе.

Продольная дифференциальная токовая защита по принципу действия не реагирует на витковые замыкания, 20 а токовая защита нулевой последовательности имеет большую выдержку времени, при которой существенно возрастает тяжесть и объем повреждений в реакторе. 25

При длительных режимах работЫ с отключенными одной или двумя фазами реактора, что имеет место в эксплуатации, токовая защита нулевой последовательности подвержена срабатыванию и поэтому подлежит отключению.

Газовая защита, устанавливаемая на всех реакторах, не может рассматриваться в качестве надежной защиты от витковых замыканий, поскольку в эксплуатации защита часто переводится с действием на сигнал и время ее срабатывания, когда она введена на отключение, может оказаться достаточно большим. 40

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для релейной защиты линии с односторонним питанием электропере- 45 дач переменного тока, содержащее измерительные органы тока с током срабатывания больше номинальногь тока реактора и логический элемент

ИЛИ (3g .

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной чувствительности, избирательности поврежденной фазы реакторов и надежности работы прн всех режимах.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстро. действия защиты устройства.

Поставленная цель, достигается тем, что в устройство для защиты шунтового реактора от короткого замыкания, содержащее в каждой из трех фаз орган сопротивления, первый и второй органы тока, а также общие для трех фаз орган блокировки при .неисправности цепей напряжения, пер 65 вйй элемент ИЛИ и соединенный с вйходом последнего первый орган выдержки времени, дополнительно введены для каждой из трех фаз первый, второй и третий элементы И, второй элемент ИЛИ и сигйальный орган, а также общие для трех фаз орган напряжения и второй орган выдержки времени, при этом в каждой фазе выход органа сопротивления подключен.к первому входу первого элемента И к второму входу кото рого подключен выход второго орга- на тока, а к .третЬему, запрещающему -входу - выход указанного органа блокировки неисправности цепей напряжения, выход первого элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого поцключены к аналогичным выходам первых. элементов И второй и третьей фаэ, выход первого элемента И подключен также к первым входам второго и третьего .эле-, ментов И, К второму входу второго элемента И подключен выход перво\ го органа выдержки времени, к вто-. рому входу третьего элемента И под-. ключен выход второго органа выдержки времени, вход которого подключен к выходу органа напряжения, выходы второго и третьего элементов

И подключены соответственно к пер« вому и второму входам второго элемента ИЛИ, к третьему входу которого подключен выход первого органа тока, а выход второго элемента

ИЛИ через сигнальный орган подключен к входу цепи отключения выключателя соответствующей фазы.

На чертеже представлена структур ная схема устройства для- релейной защиты шунтовых реакторов электропередач переменного тока.

Устройство содержит измерительные органы 1-3 сопротивления, измерительные органы 4-9 тока, сигнальный элемент 10, измерительные органы 11 напряжения трех фаэ, логические элементы И 12-20, элементы 21 и 22 времени, логические элементы ИЛИ 23-26, сигнальные элементы 27, 28 и орган 29 блокировки при неисправности цепей напряжения.

Измерительные органы 1-3 сопротивления, включенные на соответствующие напряжения и токи фаз, а органы 5, 7 и 9 тока предусматриваются в качестве основных органов устройства, обеспечивающих совместно с другими элементами защиты высокую чувствительность и быстродействие при к з. и витковых замы- каниях в реакторе. Оба типа основных измерительных органов имеют независимые выходы на отключение выключателей, что способствует по1043780

3 4 вышению надежности защиты. Сопротив рн тока работают с выдержкой времеление реактора может существенно, 1ни элементов 21 и 22. уменьшаться в результате насыщения Устройство работает следующим его магнитопровода (2). при включе образом. ниях реактора и восстановлении нап- При повреждениях в реакторе, ряжения после ликвидации внешних 5 вызывающих срабатывание одного из к.з. Отстройка от минимально.воз- измерительных органов 1-3 сопротив.можных сопротивлений реактора ус- ления и напряжения больше напряжетавкой измерительного органа 1-3 ния срабатывания измерительного сопротивления делает защиту прак- :: органа 11, на вход соответствующетически нечувствительной к .большей .10 1го логического элемента И 12-14 пос1 части повреждений. Предложенное в тупает сигнал, определяющий появлезащите взаимодействие измеритель- ние сигнала на выходе благодаря нали ных органов 1-3 сопротивления с. -,, чию Hà двух других входах сигналов измерительными органами 4-.9 тока, : от блокировки неисправности цепей напряжения трех фаз 11,,логичес-., )5 напряжения и соответствующего и изкими элементами И 12,14, 16, 18 и мерительного органа 4, б и 8 тока.

20, ИЛИ 24-26, элементам 21 време- Быстродействующий.сигнал на ни позволяет принимать уставку из- . отключение реактора реализуется померительных органов 1-.3 сопротивле- - средством соответствующих логичесний без учета переходных процессов . 0 ких элементов И 16. 18 и 20 ИЛИ в реакторе и обеспечивать таким. . 24-26 при уровне напряжения больше образом высокую чувствительность срабатывания измерительного органа и быстродействие при всех видах .. 11 напряжения трех фаз, сигнал от кок.,з. и витковых замыканиях в реак-: : Toporo, пропускаемый элементом 21 торе. . «5 ВРемени, находится на вторых вхо2

Органы 4, 6 и 8 тока с тюком дах всех логических элементов И 16, срабатывания меньше номинального . 18 и 20 до наступления повреждения тока реактора; не ограничивая чувст-,-. в реакторе. Если ток поврежденного вительности измерительных органов Реактора превышает.ток срабатывасопротивления ко всем видам пов- :. ния менее чувствительных измерительреждений в реакторе, не сопровож-,- З0 ных органов 5, 7 и 9 тока, сигнал дающихся броском тока намагничи- на отключение реактора поступает вания, исключают срабатывание за-. . . от соответствующего измерительного щити при включении реактора, а оРгана непосредственно на один иэ ,при бросках тока намагничивания, : логических элементов NIH 24-26,.чем сопровождающихся снижением сопротив- .,35 дополнительно реализуется быстроления реактора, в результате вос-, действие защиты. .становления найряжения после лик- При уровне напряжения меньше напвидацци внешних к.з. позволяют су- . Ряжения срабатывания измерительнощественно уменьшить выдержку вре- : ro органа 11 напряжения без вымени элемента 21 времени, опреде-, 40 держки времени элементом. 21 вреляющую продолжительность ввода в дей мени снимается сигнал со всех втоствие защиты после восстановления:,.- Ричных входов логических элеменнапряжения до заданного уровня, конт- тов И 16, 18 и 20, чем запрещается ролируемого измерительным органом : прохождение быстродействующего сиг11 напряжения трех фаэ. Логические 45 нала на отключение от измерительэлементы ИЛИ 23, на вход которых прИ- ных органов 1-. 3 сопротивления. Сигсоединены выходы элементов И 12-14, -- нал на отключение с выдержкой време-,, времени 22 и 4, б и 8 создают до . ни элемента 22 времени от этих изме» полнительную резервную цепь на от - рительных органов проходит через ключение реактора с большей выдерж . . логический элемент ИЛИ 23, времени кой времени, независимую от контро-," 50 22 и соответствующий логический элелируемой элементами 11 и 21. мент И 15, 17 и 19, на входы козо- I. рого поступает помимо сигнала от

Измерительные органы 5, 7 и 9 элемента 22 Времени сигнал от Одно тока с пониженной чувствительностью . го иэ логических элементов И 12-14. к броскам тока намагничивания с 55 .при неисправности цепей напряжения током срабатывайия больше номиналь на один из входов .элементов И 12 14 ного тока реактора совместно с ло- . сигнал от блокировки неиснравносгИческими элементами И 24-26 осу- тей Цепей напрЯжения не поступает, ществляют быстродействующую защиту .. что запрещает действие- на отключереактора при всех видах поврежде 6Q ние измерительных органов 1 3 сопний, сопровождающихся соответствеи- Ротивле"ия ным возрастанием тока, и в особен- При включении реактора под нап- ности в режимах, при которых изме- . Ряжение возможно срабатывание измерительные органы 1-3 сопротивления рительных органов сопротивления, совместно с измерительными органа- ф5 !но действие защиты на отключение

1043

780 предотвращается измерительными ор« ганами 4, 6 и 8 тока, отстроенными от бросков тока намагничивания, которые йе будут подавать сигналы на входы логических элементов И 12-14.

Внешние к.з., сопровождающиеся

-снижением напряжения ниже уровня срабатывания измерительного органа 11. напряжения трех фаз приводит к снятию сигнала на одном из входов логических элементов И 16, 18, 20 10 и к восстановлению его с выдержкой .времени элемента 21 времени после ликвидации к.з. В течение этого времени измерительные органы лишены возможности действовать на ,Отключение реактора.

Включение под напряжение поврежденного реактора сопровождается б аналогичным снятием сигнала. с входов логических элементов И 16, 18, 20 и при этом измерительные органы сопротивления могут действовать на отключение с выдержкой времени эле-. мента 22 времени, через логические элементы ИЛИ 23, элемент 22 времени и соответствующие логические элементы И 15, 17 и 19, ИЛИ 24-26.

В рассмотренных условиях надежно срабатывает соответствующий измерительный орган 5, 7 и 9, обеспечивая прохождение отключающего сигнала через один из логических элементов ИЛИ 24-26.

Таким образом, повышаЕтся чувствительность быстродействия защиты шунтового реактора.

ВНИИПИ Заказ 7352/58

Тираж 617 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4