Устройство для направленной поперечной защиты двух параллельных линий

 

Сущность изобретения: выполнение блока выявления величины и направления разности токов линий в виде трехстержневого трансформатора, нагрузочного и регулировочного резисторов , диодов, поляризованного реле и фазоповоротной схемы позволяет повысить чувствительность устройства. 1 ил.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН щ) Н 02 Н 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТИУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4815197/07

{22) 17.04.90 (46) 07.04.92. Бюл. У 13 (75) Ю.С.Куэник (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 809440, кл. Н 02 Н 3/28, 1981.

Федосеев А.M. Релейная защита электроэнергетических систем. M,.:

Энергаатомиздат, 1984, с. 484-489.

Авторское свидетельство СССР

N 1319138, кл. Н 02 Н 3/28, 1985.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам дпя. избирательной защиты параллельных линий.

Известны устройства балансной защиты параллельных линий, содержащие элементы контроля тока каждой линии и устройства их сравнения для избирательного действия защиты при КЗ на одной из параллельных линий.

Балансные защиты не обеспечивают действие на подстанциях без источника питания, поэтому имеют ограниченное применение.

Известны также устройства направленной поперечной защиты параллельных линий, содержащее измерительные трансформаторы, реле контроля величины и направления разности токов с выходными цепями отключения выключателей параллельных линий.

Направленные поперечные защиты выявляют поврежденную линию на ос- . нове сравнения направления токов в

„„SU„„I 725314 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ

ПОПЕРЕЧНОЙ ЗАЩИТЫ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ

ЛИНИЙ

1 (57) Сущность изобретения: выполнение блока выявления величины и направления разности токов линий в виде трехстержневого трансформатора, нагрузочного и регулировочного резисторов, диодов, поляризованного реле и фазоповоротной схемы позволяет повысить чувствительность устройства.

1 ил. линиях вне зависимости от наличия источников питания на подстанции.

Недостатками данного устройства являются наличие мертвой .зоны от

Ъ близких трехфаэных КЗ и необходимость значительного загрубления защиты при.включении ее на параллельных .линиях разной длины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дифференциальной защиты двух параллельных

--линий электропередач, содержащее датчики тока линий, выходы которых соединены с входами блока .выявления веЛичины и направления разности токов линий, и исполнительный элемент .воздействия на выключатели с учетом выбранного соотношения сравниваемых токов через промежуточные элементы их усиления.

Дифференциальная защита на герко° нах в магнитном поле фазных проводов параллельных линий имеет высокую

1725314 чувствительность и воэможность выравнивания балансируемых токов для защи ты параллельных линий разной длины.

Недостатком данного устройства является отсутствие необходимой чувствительности действия защиты на подстанции без источников питания и необходимость использования усилителей сравниваемых токов линий, что пони - . жает надежность работы защиты в .целом.

Цель изобретения - повышение чувствительности защиты параллельных линий. 15

На чертеже изображена схема включения направленной поперечной защиты ,параллельных линий.

На параллельных линиях 1 и 2 включены трансформаторы 3 и 4 тока, к ко- 20 торым подключены первичные обмотки

5. и 6 трехстержневого трансформатора

7, на крайних стержнях которого уста" новлены также вторичные обмотки 8,и

9 с одинаковым числом витков. Вторич- 25 ная обмотка 10 установлена на сред- нем стержне и подключена в цепь выхода фазоповоротной схемы 11 от трансформатора 12 напряжения к нагруэочному резистору 13, к которому под- ЗО ключены последовательно обмотки 8 и

9, регулировочный резистор 14 с раздельными цепями разно включенных диодов 15 и l6 обмоток 17 и 18 поляризованного реле, контакты 19 и 20 которого включены в цепях отключения выключателей 21 и 22 линии 1 и 2.

Число витков первичных обмоток 5 и 6 трансформатора 7 выбрано пропорционально сопротивлению параллельных ли- 40 ний 1 и 2 соответственно.

Устройство работает следующим образом, При перетоках нагрузки или внеш.них КЗ токи в параллельных линиях 45

1 и 2 распределяются обратно. пропорционалъно их сопротивлениям и имеют одинаковое направление в трансформаторах 3.и 4 тока, которые питают первичные обмотки 5 и 6 трансформатора 50

7. За счет выбора числа витков обмо ток 5 и 6 пропорционально сопротив" лениям линий 1 и 2 их ампервитки имеют одинаковую величину даже при раз- . ных длинах или сопротивлений линий, 55 поэтому результирующее напряжение от вторичных обмоток 8 и 9 имеют нулевое значение с исключением возможности срабатывания поляризованного реле в любую сторону.

При К3 на линии 1 ток в ее цепи превышает величину тока в линии 2, в которой он протекает или того же направления, что в линии 1, или в противоположном направлении. В обоих случаях разность первичных токов имеют достаточную величину, от которой алгебраическая сумма вторичных напряжений обмоток 8 и 9 вызывает циркуляцию токов в обмотках 17 или 18 поляризованного реле через диоды 15 или 16 и общий регулировочный резистор 13, на который поступает также напряжение от фазосдвигающей схемы

11 трансформатора 12 напряжения совместно с напряжением обмотки 10 от алгебраической суммы магнитных по" токов от токов обмоток 5 и 6 при питании их от трансформаторов 3 и 4 тока. фазосдвигающая схема 11 имеет угол сдвига, равный углу сопротивления защищаемых линий, поэтому напряжение на его выходе или совпадает с напряжением от вторичных обмоток трансформатора 7 или находится в противофазе. Поскольку разнополярные обмотки

17 и 18 поляризованного реле включе-ны через разно направленные диоды 15 и 16, поэтому ток проходит только через ту обмотку, в которой напряжение, питания от .трансформатора 7 не совпа": дает с опорным напряжением на резисторе 13 от цепей напряжения подстанции. Для обмотки с совпадением напря-. жений от трансформатора 7 и от трансформатора l2 с учетом сдвига его на схеме 11 на нагрузочном резисторе 13 ; происходит эапирание опорным напряжением диода 15 или 16, поэтому схе- . ма работает в зависимости от направления разности токов по отношению к напряжению на шинах подстанции. Опорное напряжение без напряжения от разности токов не вызывает срабатывания поляризованного реле ввиду одинаковой величины токов в ее раэнополярных об" мотках 17 и 18.

При условии превышения токов в сторону линии 1 замыкаются контакты

19 поляризованного реле в цепи отключения выключателя 21,.а при обратном направлении токов замыкаются контакты 20. в цепи отключения выключателя 22. Регулировочным.резистором 14

5 <7253 обеспечивается настройка требуемой уставки срабатывания защиты; отстроен-. ной от тока небаланса нагрузки одной иэ линий или сквозного тока К3 с учетом их выравнивания соответ=твующими у 4е витками первичных обмоток 5 и 6 трансформатора ?.

Вторичная обмотка 10 трансформатора 7 подпитывает опорное напряжение на нагрузочном резисторе 13 от суммы токов линии I и 2, выбор направленйя вектора напряжений от суммы токов от подстанции в сторону линии совпадает с вектором вторичного sanpa45 женив от схемы 11 трансформатора 12 напряжения. При близком трехфазном

К3 напряжение на трансформаторе напряжения отсутствует, поэтому в качестве опорного используется напряже-. 20 ние от вторичной обмотки 10, вызван-.. ное суммой токов линий 1 и 2. В случае отсутствия источников питания на подстанции направленность защиты обеспечивается за счет суммарного тока от остаточного напряжения под- . ключенных к подстанции электродви- :

:гателей. Для быстродействующей попе" речной защиты в первый момент возникновения КЗ .уровень остаточного на- 0 пряжения сохраняется для возможности обеспечения направленности действия .Защиты даже при близком трехфазном.

К3 у шин подстанции.

В результате на основе указанного З5 принципа. исполнения поперечной направленной защиты обеспечивается необходимая высокая чувствительность за.щиты при любых видах К3 в любом месте параллельных линий в разных режимах их питания и даже при условии воэможной разницы их длины.

Формула изобретения

Устройство для направленной поперечной защиты двух параллельных линий, содержащее датчики тока линий, выходы которых соединены с входами блока выявления величины и направления разности токов линий, и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности, блок выявления величины и направления разности токов линий выполнен в виде трехствржневого трансформатора, нагруэочного и регулировочного резисторов, диодов, поляризованного реле и фазоповоротной схемы, при этом на .крайних стержнях трехстержневого трансформатора расположены .одинаково направленные первичные обмотки, выводы которых явля" ются входами блока выявления величины и направления разностй токов линий, число витков которых пропорционально сопротивлению контролируемых линий, и вторичные обмотки с- одинаковым числом витков, которые подключены последовательно через нагрузочный и регулировочный резисторы к объединенным параллельно через разнополярно включенные диоды обмоткам поляризованного реле, параллельно нагрузочному резистору через обмотку, расположенную на среднем стержне, подключены выходы фазоповоротной схемы, вход которой предназначен для подключения к трансФорматору напряжения питающих шин.

Составитель В.Зимаков

Техред A.Кравчук, Корректор А. Обручар

Редактор С. Патрушева

Заказ 1181 ТиРаж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ри ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101