Устройство для дифференциальной защиты электрической передачи непрерывно циркулирующими токами высокой частоты

 

№ 58788

Клясс 21с, 68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Bapezucrnpupoeaao в Бюро оаобреп ений Госплано при СНК СССР

E. А. Карпович.

Устройство для диференциальной защиты линий электрической передачи непрерывно циркулирующими токами высокой частоты.

Заявлено 23 июля 1938 года в НКЭС аа X 18135.

Основное авторское свидетельство на нмя того же лица от 31 августа 1938 года М 536И.

Опубликовано 31 января 1941 года.

При теоретической и экспериментальной разработке высокочастотной диференциальной защиты по основному авторскому свидетельству X 53649 выяснилось, что, наряду с весьма ценными качествами, дальность действия этой защиты в ее оригинальном виде не превосходит 120—

150 кл . Недостаточная дальность действия обусловлена большим затуханием петли нулевого следования фаз, что, в свою очередь, обусловлено высоким активным сопротивлением земли.

Предметом изобретения по настоящему авторскому свидетельству является предложение, которое показывает три способа преодоления указанного затруднения. В случае использования настоящего изобретения роль сопротивления земли в действии защиты по авторскому свидетельству 1ча 53649 практически устраняется. Дальность действия защиты, по утверждению изобретателя, во много раз возрастает.

Сущность изобретения, заключающаяся в применении — в качестве обратно о провода для токов высокой частоты— помедненного защитного троса, или проводов линии связи, или параллельных линий передачи, поясняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого изображены принципиальные электрические схемы защиты, выполненные согласно изобретению.

При сооружении одиночной линии и полном отсутствии близ нее каких-либо медных или алюминиевых цепей защитный трос линии можно выполнить из стали с проводящим (медным или алюминневым1 покровом. Необходима толшина покрова около 0,5 мм. Этот трос будет служить обратным путем для высокочастотных токов, посылаемых (фиг. 1) от генераторного полукомплекта I защиты к приемному П.

По указанию изобретателя, ориентировочные подсчеты показывают, что максимальная длина 220 kV линии, которую можно защитить, при помеднении ее тросов достигает: при защитной частоте 10 15 20 30 kHz два чистостальных троса 120 80 60 40 км один трос помеднен 320 280 225 180 кл оба троса помеднены 460 400 330 250 к,и.

В расчете учтен иней на проводах.

Вес медной ооолочки одного троса co- ставляет около 25% от веса стального сердечника троса или всего около 10% . от веса линейного провода (пересчитан-; ного на медь).

Изобретатель отмечает, что высокочастотные характеристики нулевого следования линий передач, имеющих медные тросы, превосходны и не нуждаются в каких-либо исправлениях.

На фиг. 1 пунктиром внизу показана схема использования, в качестве обрат- ного канала для высокочастотных токов, любой телефонной или телеграфной ли- нии, состоящей из медных или других нежелезных проводов. Линия может быть как воздушной, так и подземной. Необходимые условия состоят в том, чтобы, трасса ее была расположена параллельно трассе защищаемой линии на небольшом расстоянии от последней и чтобы по линии связи не было передачи на частотах, близких к частоте защиты.

Заземляющие провода высокочаст отной защиты на обоих концах, через конденсаторы С, С, С ", С"" и т. д, и катушки L, L" присоединяются к проводам связи. Можно использовать один, два, три или более проводов связи, Каждый из используемых проводов запирается на обоих концах „пробками", настроенными на частоту защиты. Ориентировочные подсчеты показывают, что при использовании двух воздушных медных телефонных проводов диаметром 3 ля, дальность действия защиты 220 kV линии передачи далеко превышает величины, соответствующие помеднению обоих тросов линии.

Изобретатель указывает, что повреждения линии связи практически не отзовутся на HcllpBBHocTH защиты и не вызовут ложных действиИ последней. Даже полный обрыв всех проводов линии связи в одном месте мало скажется на поведении защиты. Заземления телефонных проводов — эксплоатационные или случайные — также не отзовутся на защите. Таким образом, возражения против использования линий связи, основанные на ненадежности последних, в этом случае отпадают.

Если рядом с защищаемой линией проходит другая высоковольтная линия, имеющая высокочастотные присоединения (телефон и т. п.), то ими можно воспользоваться для пропуска обратных токов защищаемой линии по одному или нескольким проводам второй линии.

Если две линии электропередачи проложены рядом по одной и той же трассе, то каждая из них может служить обратным путем для высокочастотных токов защиты другой. При этом безразлично, работают ли линии на стороне промышленной частоты параллельно или раздельно, или одна из них вовсе выключена или заземлена.

Схема по фиг. 2 предусматривает заземление каждого полукомплекта высокочастотной защиты через двухполосный фильтр, рассчитанный на пропускание обеих защитных частот.

Нормально высокочастотные токи защиты линии Л> от генератора I частоты

f через провода этой линии проходят в приемник П, и дальше, через фильтры

Фп, и Фп ц попадают в провода второй линни Л„; по этим проводам они возвращаются на генераторный конец и здесь, через фильтры Фг ц и Фг попадают в генератор 7

При земляном повреждении линии

Л ток повреждения проходит через ем> кость в провода линии Лц, по которым, как и раньше, возвращается в генератор

l . Если повреждение происходит совсем и недалеко от генераторного конца, то ток повреждения замыкается через заземление З„генераторного полукомплекта..

Защитные токи линии J7,, проходя через приемник 77, и генератор /„, практически ц не могут привести к ложному дейсгвию защиты линии Лп, так как балансовые контуры защиты Лц остро настроены на другую частоту fz.

В виду полной симметричности схемы, нормальный режим и повреждения на второй линии Лц протекают совершенно аналогично таковым на линии Лг

Использование второй линии в качестве обратного провода уменьшает затухание защитноИ передачи в нормальном режиме в 10 — 15 раз и в режимах земляных повреждений — в 7 — 10 раз. Поэтому, максимальная длина пары 220 kV линий, которую удастся защитить, возрастает ориентировочно до величины: при защитной частоте

10 15 20 30 40 50 60 70 80 kHz две линии

1000 750 600 430 340 280 230 200 180 км каждая.

В большинстве практических случаев удастся значительно повысить защитную частоту, что даст большой конструктивный, экономический и эксплоатационный эффект.

Предмет изобретения.

Форма выполнения устройства для диференциальной защиты по авторскому сви,: детельству М 53649, отличающая си тем, что, с целью уменьшения затухания петли нулевого чередования фаз, в качестве обратного провода для токов высокой частоты применены помедненные тросы линии передачи или провода линии связи, проходящей вблизи линии передачи, или же параллельные линии передачи с применением в последнем случае

1 заземляющих двухполосных фильтров для каждого полукомплекта высокой чаСТОТЫ.

К зависимому авторскому свидетельству № 58788

Фиг.l — -1, — Г рапергаа и с

- тл.яаса qя иии,т рvv Fëåö я а я ", теляграсэная линия

gjpr g ф

Отв. редактор П. В. 1тикптин

Госпланиздат М 36333 Зак. 1411 — 700. Поди. к печ. 31(П1 — 41 г. Цена 35 коп

2-я тип. Трансжелдориздата ии. Лоханкова. Ленинград, уа. 11равды, 15.,1 с а

Лю с

-Ю. - а . с;

C""""

С9

-ОЛп (