Устройство для дифференциальной защиты линий передачи по системе "транслей"

 

г. c„...... Ъ

Класс 21с, 68:р зЦ. - =:;.:,,: - .. ¹ 45671

/ .,У

Д,с»

Г

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ устройства для диференциальной защиты линий передачи по системе „Транслей .

К авторскому свидетельству И. А. Кравцова, заявленному

21 февраля 1935 года (спр. о перв. № 1б3642).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1936 года.

yao) Диференциальная защита со вспомогательными проводами по системе

„реле-трансформатор" для линий передач при всех своих преимуществах (селективность, быстродействие, токовое питание и пр.) обладает тем недостатком, что повреждение вспомогательных проводов (замыкание, двойное заземление, обрыв) приводит к не селективным выключениям или отказу защиты.

Этот серьезный недостаток может быть устранен посредством надежной защиты вспомогательных проводов.

Кроме того при наличии защиты вспомогательных проводов делается возможным применение воздушных телеграфных и телефонных проводов вместо дорогих кабельных подземных проводов.

Это обстоятельство делает экономичным применение защиты по системе „Транслей" не только для коротких участков, но и для линий передач нормальной протяженности, особенно при одновременном использовании вспомогательных проводов для телефонной связи между подстанциями, На чертеже фиг. l изображает электрическую схему предлагаемого устройства; фиг. 2 — упрощенную электрическую схему его.

В схеме по фиг. 1 защита вспомогательных проводов совмещена с трехлинейной защитой типа .Транслей" для линий передачи (от замыканий на землю и между фазами}.

Кроме нормальных реле „Транслей" 1 и промежуточных реле 4 в цепи выключения схема содержит промежуточные электромагнитные реле 2, обмотки которых включены последовательно во вспомогательные провода и шунтированы резонансными шунтами 3, имеющими последовательно включенные емкость и самоиндукцию, с резонансной настройкой на нормальную частоту (50 периодов в секунду). В цепь вспомогательных проводов включены аккумуляторные (или элементные) батареи 5, служащие вспомогательными источниками тока для цепи вспомогательных проводов. Переключающие кнопки б служат для включения контрольных вольтметров; кнопка 8 служит для условного вызова к телефону дежурного соседней подстанции. Кнопки 7 переключают вспомогательные провода в телефонную цепь T для переговоров между подстанциями.

Вспомогательные провода на схеме изображены в количестве трех (третий провод может быть замечен заземлением).

Действие защиты вспомогательных проводов осуществляется следующим образом. Как видно из схемы, вспомогательные батареи, имеющие одинаковые напряжения, влючены таким образом, что в нормальных условиях во вспомогательных проводах нет постоянного тока, так как напряжения батарей в каждом проводе уравчовешиваются. Однако при двойном заземлении или замыкании вспо- могательных проводов баланс напряжений нарушится и обмотки промежуточных реле 2 оудут обтекаться постоянным током, не влияющим на работу реле

„Транслей" 1, но достаточным для включения промежуточных реле 2. Благодаря этому промежуточные реле 2 замкнут свои контакты, в результате чего замыкается цепь звукового сигнала С и одним из реле 2 замыкается накоротко обмотка напряжения верхней магнитной системы междуфазового элемента реле „Транслей, сериесная обмотка которого обтекается токами нагрузки, могущими вызвать неправильное замыкание его контактов. Благодаря этому в обмотке нижней магнитной системы не будет ни переменного тока, ни потока, и междуфазовый элемент реле „Транслей" не замкнет своих контактов. Что касается заземляющего элемента, то подобная блокировка является для него излишней, так как его обмотки нормально не обтекаются токами нагрузки (но при желании может быть также осуществлена, особенно если предусматривается возможность однофазных нагрузок). Таким образом, при самом опасном для защиты .Транслей" случае — замыкании (или двойном заземлении) вспомогательных проводов их защита блокирует неправильное действие, реле .Транслей" и дает сигнал на обеих подстанциях.

Для увеличения надежности блокировки (например, в весьма редких случаях совпадения сквозного короткого замыкания в линии и одновременно замыкания вспомогательных проводов) возможно применить дополнительную,не указанную на фиг. 1 и 2) блокировку на постоянном токе; для этого реле 2 снабжаются размыкающимися контактами, которые разрывают цепь выключения реле 4и гарантируют селективность даже для столь „форс-мажорных" случаев.

Для контроля всех вспомогательных проводов от обрыва служат кнопки 6 и вольметры. При нажиме любой из кнопок 6 соответствующая батарея выключается из цепи вспомогательного провода и в нем потечет ток под действием батареи другой подстанции через вольтметр и промежуточные реле 2.

Однако последние не действуют при этом, благодаря большому сопротивлению ! вольтметра. По отклонению же вольметра можно не только судить об исправности вспомогательного провода, но и о величине напряжения батареи соседней подстанции (не говоря о том, что посредством дополнительных кнопок можно включать вольтметры для проверки напряжений батарей данной подстанции).

При повреждении в защищаемой линии создается сложение переменных напряжений во вторичных обмотках реле—

„Транслей" 1, а по вспомогательным проводам потечет переменный ток, который будет шунтироваться резонансными шунтами 3 и обходить обмотки промежуточных реле 2, обладающих большим реактивным сопротивлением. Благодаря этому в режиме повреждения будут действовать только защитные реле, 1 в то время как промежуточные реле, обтекаемые малым током, не придут в действие.

При сквозных коротких замыканиях, благодаря наличию в цепи вспомогательных проводов резонансного контура, его сопротивление для высших гармоник возрастет, что будет уменьшать силу высших гармоник (появляющихся во вторичной цепи .Транслей вследствие значительных — до 150 вольт — напряжений не синусоидальной формы и емкости вспомогательных проводов). f10 этой причине демпфируется ложный момент (на замыкание контактов), образуемый в значительной мере высшими гармониками, чем улучшается селективи ность защиты.

Благодаря добавочным проводам возможно осуществить также надежную телефонную связь с использованием вызова посредством сигнала о повре кдении проводов. Для этого дежурный на одной подстанции сначала нажимает кнопки б, проверяя по вольтметрам исправность проводов, и одновременно нажимает кнопку вызова 8, давая условный сигнал только на другую подстанцию (при нажатии кнопок 6 сигнал на данной подстанции будет заблокирован).

После этого, посредством нажатия кнопок 7, на обеих подстанциях вспомогательные провода переключаются в цепь телефона. Во время телефонных переговоров, разумеется, загцита ",:è:.í è;è будет выключена, что вызовет отказ ее работы при одновременном повреждении линии.

Хотя вероятность такого совпадения весьма мала, но при желании может быть вовсе устранена, если вспомогательные провода 1 и 11 у кнопок 3 (фиг. 1) влючить на переключающие контакты промежуточных реле, на которые воздействуют конта кты максимальных мгновенных реле и, таким образом, осуществить переключение вспомогательных проводов из цепи телефона на цепь защиты.

Разумеется, в тех случаях, когда телефонная связь осуществляется иными средствами, может быть применена упрощенная схема, изображенная на фиг. 2, предполагающая зящиту линии с изолированной нейтралью, благодаря чему отпадают реле заземления и число вспоиогательных проводов уменьшается с трех до двух. Принцип защиты вспоиогательных проводов в этой схеме остается тем же, но соответственно уменьшается число необходимых аппаратов (обозначения приборов аналогичны проставленным на фиг. 1).

На схемах не показаны громоотводы на концах вспомогательных . проводов, применение которых в случае воздушных вспомогательных проводов обязательно (могут быть применены обычные телефонные громоотводы).

На обеих схемах указано номинально необходимое для защиты „Транслей" количество вспомогательных проводов (два или три). Замена одного провода возвратом тока через землю обычно не применялась в защите „Транслей, так как всякое однополюсное заземление приводило бы в таком случае к не селективному выключению. При наличии защиты вспомогательных проводов в некоторь х случаях может быть безопасно осуществлен возврат тока через землю: этоотносится к случаям защиты длинных ний, когда по местным условиям желательна экономия одного провода и отсутствует влияние на воздушные провода со стороны высоковольтных линий; во всех случаях, когда применяется полное число вспомогательных проводов, возможно временно заменять один из оборвавшихся проводов воззратом тока через землю (как для воздушных, так и для кабельных проводов).

В закл:-очение необходимо отметить, что предлагаемая защита вспомогательных проводов действует и тогда, когда зашишаемая линия выключена.

Схема составляется из нормальных аппаратов; промежуточные реле 2 могут быть применены нормального типа; бата реи могут иметь весьма малую емкость (отсутствует расход энергии) и иметь стандартное исполнение (на напряжение 80 — 220 V, в зависимости от длины линий). В отдельных случаях вместо батарей могут быть применены кенотронные выпрямители.

Предмет из обретения.

1. Устройство для диференциальной защиты линий передачи по системе

„Транслей", т. е. по системе, согласно которой диференциальное реле и соответствующий ему промежуточный трансформатор, электрически изолирующий вторичную цепь измерительных трансформаторов от цепи вспомогательных проводов, выполнены в виде одного прибора, отличающееся тем, что, с целью предотвращения неселективного действия или отказа в действии устройства при повреждениях в цепи вспомогательных проводов, на каждом конце линии во вспомогательные провода включены, вопервых, обмотки сигнально-блокировочных реле 2> шунтированные резонансными контурами 3, служащими для пропускания переменного тока помимо обмоток реле 2, и во-вторых, источники 5 постоянного тока, соединенные навстречу друг другу и вызывающие постоянный ток в цепи вспомогательных проводов лишь при повреждениях в этой цепи.

2. При устройстве по и. 1 применение кнопочного выключателя 6 и измерительного или сигнального прибора для контроля обрыва любого из вспомогательных проводов.

3. При устройстве по п. 1 применение кнопочных выключателей 7 и 8 у — гi Wg для передачи телефонного вызова и переключения вспомогательных про- ) водов в цепь телефонных (аппаратов.

Тип. „Печатиый Труд". Зак. 9% — 509