Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110-220 кВ для систем шин с фиксированным подключением присоединений. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия. Для этого в устройство введены три элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок изменения уставки, элемент НЕ. элемент временной памяти. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 3., 1686579 А1 (Я)5 Н 02 Н 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4625568/07 (22) 26,12.88 (46) 23.10.91. Бюл. ¹ 39 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) Б. Г. Файзуллова, С. Я. Петров, Л. Д. Кузнецова, Е. А. Иванова и В. Н. Жилейкина (53) 621.31 6.925(088. 8) (56) Схемы дифференциальной токовой защиты шин 35 — 220 кВ и УРОВ 110 — 220 кВ для подстанций с одиночной и двойной системами шин. Типовой проект. Энергосетьпроект, ¹ 407 — 03 — 268 (10324тм-т1, т2), 1980, Авторское свидетельство СССР № 1320858, кл. Н 02 Н 3/28, 1985, Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110 кВ и выше для систем шин с фиксированным подключением присоединений, осуществляя автоматическое отключение поврежденной системы шин.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстродействия.

На чертеже представлена блок-схема устройства для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин.

Устройство содержит трансформаторы

1 — 4 тока присоединении и трансформатор 5 тока в цепи шиносоединител ьного выключателя.

Вторичные обмотки трансформаторов

1 — 4 тока присоединений собраны по дифференциальной схеме и подключены к первым входам пускового блока 6 и избирательного (54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ДВОЙНОЙ СИСТЕМЫ

СБОРНЫХ ШИН (57) Изобретение относится к электротехни> ке, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110-220 кВ для систем шин с фиксированным подключением присоединений. Цель изобретения — повышение чувствительности и быстродействия.

Для этого в устройство введены три элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок изменения уставки, элемент НЕ, элемент временной памяти, 1 ил. блока 7 по току, к второму входу последнего подключена цепь вторичной обмотки трансформатора 5 тока, а первый и второй выходы избирательного блока 7 по току подключены к первым входам соответственно первого элемента ИЛИ 8 первой системы шин и второго элемента ИЛИ 9 второй системы шин.

Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 7 по току определяется направлением тока через шиносоединительный выключатель (СШВ).

Выходы элементов ИЛИ 8 и 9 соединены с первыми входами соответственно первого элемента И 10 и второго элемента И 11, а также с входами третьего элемента ИЛИ 12.

Вторые входы элементов И 10 и 11 объединены и соединены с выходом пускового блока 6, Выходы элементов И 10 и 11 соединены через четвертый и пятый элементы ИЛИ 13

1686579 и 14 с входами блоков отключения выключателей первой системы шин 15 и второй системы шин 16 соответственно, а также с третьими входами элементов ИЛИ 8 и 9.

Выходы четвертого и пятого элементов

ИЛИ 13 и 14 подклк>чены к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ 17, выход которого через элемент 18 временной памяти связан с третьим входом этого же элемента ИЛИ 17 и с входом блока 19 изменения уставки, выход которого соединен с вторым входом пускового блока 6.

Выход последнего одновременно подключен к вторым входам первого и второго элементов И 10 и 11 и первому входу треть, его элемента И 20, второй вход которого через элемент НЕ 21 подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 12, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9, а выход третьего элемента И 20 подключен одновременно к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ 13 и 14.

Избирательный блок 22 по напряжению своими входами подключен к трансформаторам напряжения первой системы шин 22 и второй системы шин 24. Выходы избирательного блока 22 по напряжению соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9. Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 22 по напря>кению определяется вектором разности напряжений между поврежденной и неповрежденными системами шин, Выходы блоков oтклк>чения выключателей первой 15 и второй 16 систем шин через замыкающие контакты, 25 — 28 реле

29 — 32 выбора подклк>чения присоединений к первой систе 4е шин и через контакты

33 — 36 реле 37-40 выбора подключения присоединений к второй системе шин являются цепями отключения выключателей присоединений. На присоединениях предусмотрены переключатели 41-44 управления реле выбора подключения присоединений к первой и второй системам шин. Выход пускового. блока 6 также подключен к входу блока 45 отключения шиносоединительного выключателя.

На чертеже показаны две системы.шин (15) Ic,ш и (16) Ис.ш присоединения Л1, Л2, Т1, Т2, количество которых определяется схемой электрических соединений подстанций и не лимитируется данным устройством. Каждое присоединение может быть подключено к первой или второй системе шин с помощью разъединителей 46-53, На чертеже также показаны шиносоединительный выключатель 54 и выключатели

55-58 присоединений, 5

Устройство работает следующим образом.

При КЗ на первой системе шин в режиме с включенным шиносоединительным выключателем 54 и присоединениями с выключателями 55 и 56, подключенными с помощью разъединителей 46 и 48 к первой системе шин, присоединениями с выключателями 57 и 58, подключенными с помощью разъединителей 51 и 53 к второй системе шин. От токов КЗ в цепях трансформаторов

1-5 тока одновременно срабатывают пусковой блок 6 и избирательный блок 7 по току.

При этом сигнал с выхода пускового блока 6 поступает через блок 45 отключения на отключение шиносоединительного выключателя 54,, а сигнал с выхода избирательного блока 7 по току через первый элемент ИЛИ

8 поступает на первый вход первого элемента И 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода пускового блока 6. При этом появляется сигнал на выходе элемента И 10, который одновременно поступает через элемент ИЛИ 13 на вход блока отключения выключателей первой системы шин 15 и элемента ИЛИ 8. обеспечивая наличие сигнала на выходе первого элемента И 10 до исчезновения сигнала с выхода пускового блока

6 на втором входе элемента И 10. Указанным обеспечивается надежное отключение всех выключателей присоединений, подключенных к поврежденной системе шин, независимо от последовательности отключения выключателей присоединений и шиносоединительного выключателя, На выходах избирательного блока 22 по напряжению сигналы отсутствуют, так как на его входы приходят сигналы одинаковых напряжений Ic.Uj и Ис.ш, При заданной фиксации подключения присоединений переключатели 41 и 42 устанавливаются в положение Ic,ш. а переключатели 41 и 42 в положение Нс.ш. При этом обеспечивается срабатывание реле 29, 30 и

39, 40. Контакты указанных реле 25. 26 и 35, 36 подготавливают соответствующие цепи отключения. выключателей, При появлении сигнала на выходе блока 15 отключения первой системы шин происходит отключение выключателей 55 и 56, После отключения указанных выключателей схема возвращается в исходное состояние.

Аналогично работает схема при КЗ на второй системе шин и при любом изменении фиксации подключения присоединений.

При КЗ на первой системе шин в режиме разомкнутого шиносоединительного выключателя 54 избирательный блок 7 по току не работает из-эа отсутствия тока на его

1686579 втором входе, так как ток в цепи трансформатора 5 тока отсутствует. При этом работают пусковой блок 6 и избирательный блок 22 по напряжению, Сигнал с выхода избирательного блока 22 по напряжению псступает на второй вход первого элемента

ИЛИ 8. Далее схема работает аналогично укаэанному и действует на отключение выключателей 55 и 56. Указанным обеспечивается надежное отключение поврежденной системы шин при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин, поскольку пусковой блок 22 по напряжению реагирует на разность уровней напряжения первой и второй систем шин.

Для повышения чувствительности пускового блока 6 предусмотрен блок 19 изменения уставки. При этом обеспечивается надежное действие УРОВ при КЗ на любой из систем шин, сопровождающемся отказом выключателя любого присоединения, в том числе присоединения с более слабым питанием.

При одновременном К3 на первой и второй системах шин избирательный блок 7 по току и избирательный блок 22 по напряжению не работают, поскольку отсутствует ток в цепи шиносоединительного выключателя

54, а напряжение на обеих системах шин оди на ко ВО.

В данном режиме отключение присоединений первой и второй систем шин обеспечивается за счет наличия сигналов на первом и втором входах третьего элемента

И 20, поступающих с выходов пускового блока 6 и элемента НЕ 21. поскольку на входе последнего отсутствует пусковой сигнал. Последнее определяется отсутствием сигналов на входе четвертого элемента

ИЛИ 13, Сигнал с выхода элемента И 20 через элементы ИЛИ 13 и 14 поступает на блоки 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин, обеспечивая отключение всех присоединений.

В режиме нарушения фиксации, когда все присоединения подключены к одной системе шин и КЗ на этой системе шин, отключение всех присоединений обеспечивается благодаря наличию сигналов на входах блоков 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин. Указанные сигналы приходят с выхода третьего элемента И 20 аналогично режиму одновременного КЗ на первой и второй системах шин, когда избирательные блоки по току 7 и по напряжению 22 не работают, а следовательно, и отсутствуют сигналы на их выходах.

Благодаря данному решению обеспечиваются повышение чувствительности эащи10

55 ты, быстродействие в отключении поврежденной системы шин во всех режимах как с включенным, так и отключенным шиносоединительным выключателем при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин.

Формула изобретения

Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин с шиносоединительным выключателем и фиксированным подключением присоединений, содержащее трансформаторы тока, устанавливаемые на всех присоединениях данных шин и на шиносоединительном выключателе, вторичные обмотки трансформаторов тока, устанавливаемых на присоединениях, собраны по дифференциальной схеме и подключены к первым входам пускового блока и избирательного блока по току, к второму входу последнего подключена вторичная обмотка трансформатора тока, устанавливаемого на шиносоединительном выключателе, избирательный блок по напряжению, входы которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов напряжения, устанавливаемых на первой и второй системах шин, выход пускового блока подключен к входу блока отключения шиносоединительного выключателя, первый и второй выходы избирательного блока по току подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, блоки отключения выключателей первой и второй систем шин, выходы которых подключены к первым выводам замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй систем шин соответственно, вторые выводы соответствующих замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй системы шин объединены и предназначены для включения в цепь отключения выключателей присоединений, обмотки указанных реле через переключатели управления, предназначены для включения в цепь оперативного питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, дополнительно введены четыре элемента ИЛИ, три элемента И, элемент НЕ, элемент временной памяти, блок изменения уставки, при этом выходы избирательного блока по напряжению подключены к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ и к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и под1686579

Составитель Л, Воропаева

Редактор Л. Гратилло Техред M.Mîðãåíòàë "орректор O. Кравцова

Заказ 3605 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ключены к выходу пускового блока, выходы первого и второго элементов И подключены к третьим входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов

ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента

И, а их выходы подключены к входам блоков отключения выключателей соответственно первой и второй систем шин и к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ, между выходом и третьим входом которого включен элемент временной памяти, выход шестого элемента ИЛИ че5 рез блок изменения установки подключен к второму входу пускового блока, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу третьего

10 элемента ИЛИ,