Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий электропередачи

 

% 143871

Класс 21с, 685 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!!одпш:нс!я! t!ц!7пг! X" !!

В. П. Клецкий

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ЗАЩИТА

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

:Заявлено !3 марта !96! г. ва .Ха 72!478 24 в Комитет по делам изобретений и отнры-;нй при Совете Мииие-.ров ГССР

Опуоеи!ковано в «Бюллетене ивовретени!!» М 1 ла !962 г.

dt

Такой пуск защиты, от скачка тока, обеспечивает высокукз ее чувствительность и отстройку от токов нагрузки. Чувствительность защиты на отключение. в зависимости от коэффициента К, может

Известны дифференциальнофазныс высокочастотные защиты линий электропередачи с непрерывной циркуляцией токов высокой частоты по каналу линии, содержащие пусковые органы орган манипуляции, орган сравнения фаз токов и выходную часть схемы, выполненные на релейных элементах.

Отличительная особенность предложен!юи защиты закл!очается в том, что пусковые органы и орган манипуляции присоединены к одному комбинированному фильтру токов прямой и обратной последовательности, причем пусковой орган защиты, включенный через дифференцирующую схему на полупроводниках. реагирует на скорость изменения тока фильтра.

Такое решение позволяег упростить защиту. выполнив ее с меньшим количеством элементов.

На чертеже показана принципиальная схема защиты. !

Чанипуляция и пуск защиты прп всех видах короткого замыкания осуществляются от одного токового органа 1, выполненного с пох!о!цью комбинированого фильтра тока ! — К/2.

Если ток нагрузки, протекающий через комбинированный фильгр, остаточен, то осуществляется непрерывная постоянная манипуляция, т. е. постоянное сравнение фаз тока по концам линии. В зависимости от выбранного коэффициента К надежная манипуляция обеспечивается при токе положительной последовательности 1,! — 2n и при токах отрицательной последовательности 0,25 — 0,28a.

Пуск защиты на отключение осу.ществляется от скорости возрастания тока в дифференцирующем органе 2, да!ошей на выходе ток пропорциональный производной

d (I, /г1,,) № l4387l оыть 0,5 — la, для тока отрицательной последовательности, и 2 — 4a для тока положительной последовательности. Имеется в виду, что защита срабатывает при .скачкообразном увеличении тока на указанные

4 величины, йричем чувствительность ее практически не зависит от предшествующего тока нагрузки от 0 до ба. Продолжительность импульса на выходе диффе1>енцирующей схемы зависит от величины скачка на входе ее и изменяется от 0,2 сек при токе трогания, до 3 сек при пятидесятикратном токе. Такая продол>кительность надежно обеспечиваег отключение выключателя во всех случаях.

При резком спадании тока (после отключения сквозного короткого замыкания) происходит быстрый разряд конденсатора, благодаря чему схема практически мгновенно готова к повторному действию.

Орган > сравнения фаз токов определяет, где находится место повреждения, — в зоне действия защиты, или вне ее.

Сравнение фаз токов осуществляется в приемнике 4 ВЧ с помощью трансформатора сравнения. Каждый приемник принимает сигналы своего и противоположного передатчика.

При коротком замыкании в зоне токи по концам линии совпадают по фазе. Следовательно, на выходе приемников между импульсами имеются паузы в полпериода ромышленной частоты (пульсирующий ток), благодаря чему на выходе трансформатора появляется напряжение.

При коротком замыкании вне зоны токи по концам линии расходятся на угол около 180 . Импульсы заполняют паузы. В приемнике течет постоянный ток и на выходе трансформатора напряжение отсутствует.

Таким образом при коротком замыкании вне зоны на выходе opt ана сравнения фаз напряжение отсутствует. При коротком замыкании в зоне фаза тока на одном конце линии изменяется на 180 и на выходе органа > сравнения фаз появляется напряжение, которое выпрямляется мостиком с германиевыми диодами и подается в логи;ескую часть схемы 5 защиты. Установка угла блокировки может изменяться с помощью потенциометра за счет изменения напря>кения подаваемого в логическую часть схемы 5 защиты. Однако защита действует только при наличии двух импульсов: от пускового органа 2 и органа 3 сравнения фаз.

Таким образом, для отключения необходимо выполнить логическую операцию, которая осуществляется в первом каскаде двухкаскадного усилителя на полупроводниковых триодах. Первый каскад усилителя выполнен с нормально открытым триодом типа П-13, второй каскад па триоде типа П-4 — нормально закрытым. В цепь коллектора второго триода включено выходное промежуточное реле, действующее непосредственно на отключение выключателя. Для отстройки защиты от трубчатых разрядников выходное реле работает с временем

0,06 — 0,08 сек. Надежное отключение выключателя обеспечивается сериесной катушкой реле.

Высокочастотный приемо-передатчик б выполнен на полупроводниках триодах и диодах на диапазон частот 25 — 100 кгпв. Выбранный низкий диапазон частот дает возможность выполнить на полупроводниках достаточно надежно как передатчик, так и приемник. С другой стороны, в этом диапазоне следует ожидать наименьших взаимных помех при постоянной работе передатчиков.

Пуск передатчика и манипуляция осуществляются одновременно при подаче манипулирующего напряжения на передатчик. При этом передатчик пускается только в отрицательные полупериоды промышленной частоты и генерирует токи высокой частоты отдельными импульсами, длительность которых равна перерывам между ними.

Фаза этих импульсов соответствует фазс тока на данном конце линии.

Прп с взяти?i манипулирующего напряжения работа передатчика прекращается.

При разработке защиты был использован приемопередатчик ПВЗК с измененной схемой включения лампы манипуляции.

В нормальном режиме, если ток нагрузки больше тока манипуляции, передатчики пускаются и осуществляют манипуляцию, т. е. производится непрерывное сравнение фаз токов по концам линии. Защита готов а к де и ств и ю.

При коротком замыкании вне зоны срабатывает пусковой орган 2 по концам линии и подает один импульс на схему 5. Второй импульс на схему 5 от органа 8 сравнения не подается, так как токи по концам линии сдвинуты на угол, близкий к 180, и напряжение на выходе органа 8 отсутствует.

При коротком замыкании в зоне защиты срабатывает пусковой орган 2 на обеих концах линии (или только на питающем конце для тупиковых линий) и подают импульс на схему 5. Кроме того, появляются напряжение на выходе органа 8, чем подается второй импульс на схему 5. Защита срабатывает и отключает линию с обеих сторон.

Во всех этих случаях возможны скачки тока, но угол между токами по концам линии близок к 180 . Защита реагирует на указанные режимы, также как на короткое замыкание вне зоны.

При срабатывании трубчатых разрядников на защищаемой;инии, на последней возникает кратковременное короткое замыкание, схема 5 срабатывает и импульс на выходное промежуточное реле 7. Через один-два периода (или меньше) разрядник гасит ток сопровождения и тем самым ликвидирует короткое замыкание на линии.

Благодаря резкому уменьшению тока орган 2 практически мгновенно снимает импульс со схемы 5.

В это же время исчезает и импульс, создаваемый органом 8 сравнения фаз, так как токи по концам линии становятся повернутыми на угол, близкий к 180 . Следовательно, через один-два перигда снимается импульс с выходного промежуточного реле 7. Благодаря задержке на 3 — 4 периода выходное промежуточное реле 7 не успевает сработать и предотвращает ложное действие защиты.

При включении линии электропередачи под напряжение на включенном конце протекает емкостной зарядный ток. При длине линии более 600 км и напряжении 110 кв и более 300 кл и напряжении 220 кв этот ток достигает значительной величины н может привести к ложному срабатыванию защиты. Поэтому предлагаемая защита может применяться только на линиях меньшей длины.

При неисправности канала или приемо-передатчика на выходе органа 8 появляется напряжение, но благодаря отсутствию напряжения на выходе пускового органа 2 ложной работы защиты не происходит.

Схема контроля исправности канала и приемо-передатчиков с небольшой выдержкой времени вь?вод??т защиту из действия и подасг сигнал о неисправности.

Предмет изобретения

Дифференциальнофазная высоко гастотная защита линий электропередачи с непрерывной циркуляцией токов высокой частоты по каналу линии, содержащая пусковые органы. орган манипуляции. орган сравнения фаз и логическую схему, от,7?? ч а ю ш а я с я Tpx?, что. № 143871

Составитель К. Т. Смирнов

Техрсд А А. Кудрявицкая Ixi рректор С. Ю. Цверннп

Редактор 3. А. Москвина

Объем 0,35 iiзд. л

11ена 1 кои

Формат бъм 70. "1081/,а

Тираж 950

11Ь 1 11 прп Комитете по делам изобретений и открытий при l.î ..ñòå Министров СССР

Москва, Ценгр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Поди. к пел, !9 11-62 r

Лак. 1225

Типография LJBTH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14. с целью упрощения защиты, пусковые органы и орган манипуляции присоединены к одному комбинированному фильтру. токов прямой и ооратной последовательности фаз, причем пусковой орган защиты, включенный через дифференцирующую полупроводниковую цепь, реагирует на скорость изменения тока фильтра.