Устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий

 

Союз Соввтских

Соцмлистииеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) @253.92 (61) Дополнительное к авт. свид пу(22) Заявлено 22.05.72 (21) 1786611/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 02 Н Э/28

Гооудорстаеиный комитет

Совета Мнииотроа СССР ио делом иэооретеннй н открытий (53) УДК 621.3 Х6.925 ,(08SÄS) (43) Опубликоваид15.08.76.Бюллетень №30 (45) Дата опубликования онисапня104.11,76

H. В, Писецкий, А, Н, Бурнашов и Г, Н. 1-.>урнанот3 . .,1

I 1

1 и 1 I.

Томский ордена Октябрьской Реполюш1и и Ордена 1 рудового - .!

Красного Знамени политехнический институт нм. С. М, Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ДИФФ1"РЕН11ИЛП1>1-1С>11 НЛПРАИЛ1>1ШОЙ

ЗАШИТЫ ПАРАЛПЕЛ11НЫХ ЛИНИЙ

1 2

Изобретение относится к технике релейной зашиты, а именно, к устройствам для дифференциальной направленной зашиты параллельных линий электропередач.

Известна поперечная дифференциальная направленная зашита параллельных линий

1,1.0-220 кв, которая включает в себя комплекты от междуфазных замыканий и от замыканий "на землю," Первый содержит пусковой орган, выполненный в виде двух реле 1О, тока и трех реле минимального нацря>кеши и два реле мошности двустороннего дейст-! вия, Комплект от замыканий "на землю" включает в себя реле тока, напряжения и мошности, включенные иа утроенный ток и 15 напряженч1е нулевой последот>ательности.

Комплокт от междуфазных замыканий выполнен с пофоэным пуском, 0 схеме пре, дусмотрено выведение из действия комплек- 20, та оТ междуфазиых замыканий нри замыка ниях на землю.

Недостатками описанного устройства явля1-. ются недостаточная чутк;твительпостьк не, симметричным повреж11ениям и относите>и 25 но большое количество реле и контактов, спижо>оших надежность его работы.

11овьн11енне чувствительности поперечIí0é дифференцн(1льно>т1 направленной зашиты

lIK несимметрн шым видам поврем(дений, а 1 ак>ке нОв ы 01ени е надежности c".Î pQ 60Tbl пу тем сокрашен1131 ко>1н11ества реле и контак тов и Ifcl(IUQ låøl(3 воэмо>кности ноправильных действий при каскадном отключении ! однофа(н11.1х и двухфлзтн,1х повреждений, обесне 11113010тся за (." 1е 1 ТОГО, что комплек т От

I нгсимметри шых новреждений снабжен I ферро магнитным преобра тователем тока, три пер1 вичных обмотки которот о соед>п1ены в "эиг1, заг", четвертая - 13 нулевой провод, и под-! кл10чоны к тра>.1сфОр> (а1 0pQ>4 тОкар соеди>1ен»

1 ш(м в "звезду", ферромагнитным преобразователем напряжения, первичнь1е обмотки коI Top0I О соед>н(ен1>(в звезду и подключеньl к

1трансформаторам н1н1ря>1(ения,:и схемой срав,нения с цирку>шруюшими токами, Каждый

1промежуточный трансформатор схемы формированияя харлктс ристикн одпосисте много реле напра1>пения мошности подкл10чен к вы, ходу соответствуюшего преобразователя че

5253 92 реа реактивны11 филь I p,, пред11аэначеп111,1й для подавлейия высших гармоник во вторичном токе.

Кроме того, промежуточный трансформатор, питаюшийся от ферромагнитного преобразователя напряжения, снабжен дополнительной первичной обмоткой, которая подключена ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, соединенной в разок кнутый треугольник, Пусковой орган рассматриваемого )и комплекта включен на выход ферромагнитного преобразователя тока так, что по нему

IlPoTeKBPT сvÌÌÐPbbl ii ВтериЧный Х-ОК, Для исключения возможнссти неправильных действий пр» каскадном отключении )6 однофазных и двухфазных замыканий пусковой орГа11 комп. 1ек1 а ет симметричных повреждений! включен на выход схемы, сравнивающей абсолютные значения выходного напряжения ферромагнитного преобразователя И тока, вторичные обмотки которого сединены в "разомкну., br(i::", угольник", и втори 1НОГО напряжения трансфОрматора, включе1!ного в нулевой провод, На чертеже приведен пример выполнения 25 устройства для дифференциальной направленной защиты паралле;юных линий 110-220кв.

Защита выполнена в виде двух комплектОВ От сим.,!от 01 :. Ных и ет 1!есимметри I ! ных повреждений. Ко.;-лп11е1гт от несимметрич-2О ных пОвреждении снабжен ферромй1 нитным преобразователем тока 1. Для обеспечения напряже11ия ие:,-1ь1ходе -1ос11еднего при двухфазных эа;,. . к=.:11 .—,.:. тр11 его первичные обмотки соеди и: .. Ны и е схеме зиГэаг 35

Первичная обмотка четвертого трансформатора вкпб че::а в 1Г:";1ев011 пвовод . Втори 1ные Обмотки всех четырех трансформаторов соединены последовательно-согласно. К вы- 4О ходу преобразователя через двухполупериодный выпрямитель 2 подключена Обмотка пускового органа 3, фильтр 4, служащий для подавления высших гармоник тока, протекающего по первичной обмотке промежуточного транеформатора 5 схемы формирования характеристики односистемного реле мошности.

Первичная обмотка второго промежуточного трансформатора 6 п11тяется от ферромагнич ного преобразователя напряжения 7 через д> фильтр и фазовра1цаю1цую цепочку 8. Другая первичная обмотка упомянутого промежуточного трансформатора питается от обмотки трансформатора напряжения, соед1гненцой B разомкнутый треугольник через фазовращающу1о схему 9. Dомотка пускового органа

10:комплекта от симметричных замыканий и тор1; оз11ая обмотка 11 пускового органа ко.1плекта от несимметричных за;.1ыкан11й вклю1ены па выход схемы срав11еш1И абсо- 69 лютных значений двух напряжений, одно из

:которых снимается., с выхода обмотки фер;ромагнитного преобразователя тока 12, соединенной в ",разомкнутый,треугольник", а ! другое - со вторичной обмотки трансформа тора, включенного в нулевой провод, Ферромагнитные преобразователи тока, обоих комплектороввключены на разность токов одноименных фаэ эащи1цаемых линий, В качестве реле мощности комплекта от симметричных замыканий может быть использовано реле любого типа, например индукционное, включенное по 90 градусной схеме. На схеме показаны обмотки 13 тока и 14 напряжения этого реле, 1 ! Далее поясняется работа описываемого устройства в режиме симметричной нагрузки и при различных видах коротких замыканий на зашищаемых линиях, В режиме, когда первичные Обмотки фер ромагнитных преобразователей тока обтекают ся одинаковыми по амплитуде токами, сдвинутыми на 120О, при достаточном .значении намагничивающих ампервитков сердечники насыщаются и в индукции, а, следователь но, и в фазных напряжениях, появляются высшие нечетные гармоники, При сложении фазных напряжений На вторичной стороне все гармоники, кроме кратных трем, взаим но уничтожаются. Таким образом, в симмевричных режимах в выходных напряжениях ферромагнитных преобразователей тока 1 и 12 присутствуют лишь гармоники, крат ные трем, причем наибольшей по амплитуде является третья, В первичных токах ферромагнитного преобразователя напряжения 7 в симметричном режиме отсутствуют гармоники,кратные трем, Вследствие этого они появляются в индукции, а, следовательно, и в напряжении. В выходном напряжении в указанном режиме содержитсялишь третья гармоника; фильтры 4 выполнены так, что частота 150 Гц является для них частотой бесконечного затухания, поэтому реле мошности комплекта от несимметрич ных повреждений не работает.

Пусковой орган 3 рассматриваемого ком плекта в симметричном режиме не работает, так как его тормозная обмотка 11 обтекается током ферромагнитного преобразователи тока 12 комплекта от симметричных повреждений. Ток срабатывания пускового органа комплекта от симметришых повреждений выбирается из условия отстройки m максимального рабочего тока нагрузки и от максимального тока небаланса при внеш них трехфазпых повреждениях.

При двухфазном замыкании выходное напряжение преобразователя тока 12 равно нулю, На выходе ферромагнитного преобразователя тока l, первичные обмотки которого соединены в! зигзаг", при двухфазных повреждениях имеется напряжение, достаточное для надежного срабатывания пуско-! ! вого органа Э, В выходном напряжении и вторичном то-! ! ке укаэанного преобразователя при! рассмат-! риваемом виде повреждения содержатсявсе

|нечетные гармоники, нз которых наиболь ! шей по амплитуде является первая. Посколь ку первичная обмотка промежуточноготранс форматора 5 включена на выход фильтра4> ток и ней содержит лишь первую гармонику, ! ! что позволяет обеспечить нормальную рабо ту реле мощности, Ток срабатывания пускового i органа рассматриваемого комплекта .отстраивается от максимального тока небаланса при внешних повреждениях и от максимального тока в реле, обусловленного несимметрией первичных токов, К первичным обмоткам ферромагнитного преобразователя напряжения 7 при двухфазных повреждениях подводится несимметричная система напряжений, Это вызывает нарушение симметрии ,первичных токов и фаэиых напряжений и KAK следствие - появление в выходном наприке нии гармоник, не кратных трем (1-й, 5-й и др.). Однако по первиччой обмотке прс межуточного трансформатора 5 протекает О

% ! ток,! содержащий лишь первую гармонику, При помощи фаэовра1цаюшей цепочки можно обеспечить работу реле мощности с требуемым углом максимальной чувствительности, ЗЬ

При однофаэных и двухфазных коротких замыканиях "на земл1о" в сети с наглухо заземленной нейтрвлью B токах и напряже=1 ниях появляются составл1до1цие нулевой по следовательности, Вследс 1вис этого на эа- 40 жимах вторичной обмотки .трансформатора,, включенного в нулевой провод, появляется

::напряжение, Параметры названного трансформатора комплекта От несимметричных повреждений выбираются из условия обеспе- 45 ! чения достаточной чувствительности к замыканиям "на землю".

На выходе ферромагнитного преобразователя напряжения 7 при однофазных замыка- бО ниях напряжение близко к нулю„и реле мощ:ности работает От напряжения, которое появляется на выходе разомкнутого треугольника трансформатора напряжений. Ток в обмоч .ке пускового органа комплекта от симметрич-55 ! ных повреждений при однофаэных и,двухфазных замыканиях "на землю" направлен в сторону торможения, Это обусловлено тем, ITo напряжение на выходе трансформатора, 1 включенного на утроенный ток нулевой по- 66 следовательности, при укаэанных видах повреждений больше, чем напряжение на выходах обмотки ферромагнитного преобразовате ! ля тока 12, соединенной в разомкнутый треугольник ".

Комплект от несимметричных повреждений имеет повышенную чувствительность к двухфазным замыканиям на "землю", так. как. при этом имеется напряжение как на вторичной Обмотке трансформатора„включенного в нулевой провод, твк и на выводах обмотки, соединенной в разомкнутый треу гольник

1, Устройство для дифференциальной на правленной эа1циты параллельных линий, со держащее трансформаторы тока и напряжения, соединенные с пусковыми органами, схемой сравнения и исполнительным органом, в котором через два промежуточных трансформатора вялю ена схема формирования характеристики односистемного реле направления мощности, о т л и ч а ю ш е е с я тем, ITo, с целью повьнн ния чувств11тельности к иесимметрип1ым повреждениям, в него, введены дополнительно ферромагнитные пре-!

Образователи тока и ферромагнитный преобразователь напряжения, причем первичные . обмотки преобразователей тока через упомя-!

,нут1 1е трансформаторы тока подключены на ! ! рази.к. ть токов одноименных фаз линий,вы,ходы первого преобразователя тока вк1поче-! ны с пзследОвательнО соединенHhIMH IEyc1«ов1:1м ОрганОм От симметричных повре-! . -- — 1 Яц«>ний и Toзмззе1ОЙ (ОбмОТКОЙ пус1«ОВОГО Оогана От несимметричных поврежде1н1й !, через выпрямительные мосты, выход втзрОгО преобразователя тока включен !. последовательнО с рабочей Обмоткой и- скового Органа От несимметричных .1 повреждений и через фильтр высших гарм«ь-! ... ник =- с первичной оомоткой одного из упс ! мянутых пром «уточных трансформаторов, а ферромагнитный преобразователь напряже-! ния включен к фазным цепям трансформатс -!

)ра напрюкения и через фильтр - к одной из первичных обмоток второго промежуточного трансформатора, вторая первичная обмотка которого подключена к обмотке трансформатора напряжения, соединенной в ра зомкнутый треугольник.

2, Устройство по п. 1, о т и и ч а ю-! щ е е с я тем, что, с цепью,предотвраще.ния неправильных действий IIp11, 1«ас>«аппп>х

Отключениях замыканий на землю, вторичные обмотки первого ферромагнитного про5251 обраэователя тока включены; одна - по схеме разомкнутого треугольника, а другаяв нулевой провод трансформаторов гока.

Э, Устройство по и, 2, о т л и ч а ю92 щ е е с я тем, что первичные обмотки второго ферромагнитного преобразователя тока соединены в зигзаг, а вторичные последовательно согласно, Составитель Г. крамская

Редактор К Щанаурова ТехРед М. пикович КоРРектоР С, ШекмаР

Заказ 5092/593 Тираж 882 .Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4