Устройство для дистанционной защиты линий электропередачи

 

»

О0 ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ». и r тн".:,М л

Союз Советских

Социалистимеских

Республик. (11) 606382

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16 01 76 (21) 2316519/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

Н 02 Н 3/40

Государственный комитет

Совета Иинистрав СССР па делам иэааретений и открытий (43) Опубликовано05.05.78 Бюллетень № 17 (53) УДК 621.316.

° 925(088.8) (45) Дата опубликования описания 1в. 44 1в. (72) Автор изобретения

В. А. Рубинчик

Ордена Октябрьской революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научна«исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для осуществления релейной защиты от всех видов коротких замыканий линий электропередачи сети с глухозаземленной нейтралью.

Известны устройства защиты от всех видов к.з., в которых преобразователи и формирователи электрических величин являются обшими для действия как при однофазных, так и при многофазных замыканиях (1). Это дает известное упрощение схемы по сравнению с раздельным выполнением указанных элементов.

В таких устройствах для осуществления защиты от всех видов к. з. используются общие преобразователи фазных токов и напряжений и тока нулевой последовательности и установленные на выходах этих преобразователей об- 15 шие для каждой фазы формирователи компенсированных напряжений фаз (с компенсацией по току нулевой последовательности), причем на выходы формирователей, подключены измерительные органы зашиты, действующие при всех видах двухфазных замыканий и при симметричных замыканиях и замыканиях на землю (выполненные соответственно в виде многофазного реле сопротивления, реагирующего на изменение на обратный порядок чередования фаз указанных компенсированных фазных напряже- 25 ний, и 8 виде трех направленных реле сопротивления).

Недостатком устройств такого типа является невозможность выполнения разных уставок для действия при однофазных и многофазных замыканиях и невозможность исключения неблагоприятного влияния величин нулевой после- ° довательности на параметры срабатывания, чувствительность и длину защищаемой зоны зашиты при многофазных замыканиях. Как показали специальные исследования, это приводит во многих случаях к ухудшению характеристик зашиты, поскольку условия, определяющие параметры срабатывания и чувствительность дистанционной защиты при замыканиях на землю и при замыканиях между фазами, в обгцем случае различны.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для дистанционной защиты линий электропередачи, содержащее преобразователи фазных токов, напряжений и тока нулевой последовательности, соединенные через формирователь и сравнивающий блок с реагирующим блоком (21.

Недостаток дистанцHQHHblx устроя тв такого типа состоит в том, что они не сраб.1тываloT при замыканиях между фазами. Это при606182 вад«т ti необхад«MocTH «чеlb с.1ажня1«1ц«й "-, lш«ту отлельный я«стан««онный орган лля действия «ри многофазных замыканиях. Последний включается на междуфазные напряжен«я

«разнос7 фазных токов, что требует раздельного лля каждого дистанционного органа выполнения преобразователей токов и напряже«ий и формирователей электрических величин.

Цель изобретения — расширение функциоíB1bHoH возможности путем использования еl о

Д;IH BBIIIHTbi от многофазнь1х BBi! IblHBHHÉ H Iloвыше«не селективности путем исключения возможности излишнего срабатывания при внешнем коротком замыкании между двумя фазами.

Поставленная цель достигается тем, что в него дополнительно ввезены формирователи компенсированных фазных напряжений, установленные на выходах преобразователей фазных токов и напряжений кажлой фазы, блок

Лля контроля порядка чередования фаз. сравнивающий блок, лва реагируюш«х алака и элемент ИЛИ, «ричем формирователи ком«енсиpoBBHkII.ix фазных напряжений через алак для контроля порядка ерсловання фаз и первый лаполн«тельный реагирующий блок подключены к одному входу элемента ИЛИ. по второму вхалу которого через лополнительный сравнивающ«й алак и другой дополнительный реагирую1«ий блок подключе Ibl преобразователь на«ряжения и формирователь компенсированного фаз наГО нап 1)яжения Одна« из фаз.

Кроче того, в нега лополнительно введены пусковой орган и элемент И, причем пусковои орган через элемент И подкл1аче«к выходу элемента ИЛИ, а второй вход элемента И полкгночен ко второму дополнительному реагирующему органу.

На чертеже представлена блок-схема устройства лля дистанционной защиты линий электропередач«.

Устройство лля дистанционной защиты содержит преобразователи фазных напряжении

1---3, преобразователи фазных токов 4 — 6, преобразователь 7 тока нулсвой последовательности, к выходам которых подключен формирователь 8, связанный через сравнивающий блок 9 с реагирующим блоком 10, на выходах преобразователей фазных токов и напряжений каждой фазы установлены формирователи 11 — 13 компенсированных фазных напряжений, которые через блок 14 контроля порядка чередования фаз и первый дополнительный реагирующий блок 15 подключены к схеме ИЛИ 16, которая вторым входом через дополнительный сравнивающий блок 17 и второй дополнительный реагирующий блок 18 связана с преобразователем 1 и формирователем 11 одной из фаз, и введены последовательно соединенные цепь от пускового органа 19 защиты при многофазных коротких замыканиях и схема И 20, второй вход которой подключен к реагирующему блоку 18, B выход связан со схемой ИЛИ 16.

Б качестве преобразователя 1, 2 и 3 может быть использован, например, трансформатор напряжения; выходы 1 и Il преобразователя имеют приспособления для регулирования устаД павки, В! выход I I l может 1мет1 Ilp«cvocoo 7ekl лля 1)еГулираван!1я устав! и.

В каб1естве преооразова Геля Фаз«ОГО тока (4 --6) мажет быть использован, «апример, трансреактор, вторичные обмотки которого «меют приспособлен«я для регулирования уставки.

В качестве преобразователя (7) тока нулевой последовательно может быть использова Н, «3iipkDICp, TpBHCpCBhl ар. В 1 1 ход I «170Образователя 7 имеет приспособлс«ие лля регулирования вставки, на выходе II создается на10 пряжение, пропорциональное току нулевои последовательности.

На выходах формирователя 8 создаются электрические величины, характер и число которых определяются принципом действия используемых реле (однофазных с токовой компенсацией, однофазных с компенсацией напряжения и многофазных). Например, при применении многофазного реле от однофазных замыканий на выходах формирователя 8 создаются три компссированных фазных напряжения (с компенсацией по току нулевой последовательности Uq; — — Π— Z„,(1-.+ K3I. oi) где Zykk — уставка реле сопротивления лля действия пр«алнофазных замыканиях. (11епи ат выходов III преобразователей 1 — 3 при применении этого реле к формирователю 8 не подводятся).

Блок 9 осуществляет сравнение по фазе падводимых на вход величин в соответствии с принципом действия используемых реле; на его выходе появляется сигнал при к. з. в защищаемой зоне (например, при использовании

Зо многофазного реле сопротивления от однофазных замыканий им«ульс на выходе схемы появляется при совпадении знаков мгновенных значений трех компенсированных фазных напряжений и тока). з5 На выхода формирователей 11 — 13 каждой фазы создается компенсированное фазное напряжение U„ » = 0» — Z>,.„(.р (без компенсации по току нулевой последовательности), где Z — уставка реле сопротивления при многофазных замыканиях.

Импульс на выходе блока 14 создается при изменении порядка чередования фаз компенсированных фазных напряжений U+>HB обратный, Применение блока 14 и реагирующего блока 15 позволяет выполнить многофазное реле сопротивления при всех видах несимметричных многофазных замыканий.

Применение блока 17 и реагирующего блока

18 позволяет выполнить однофазное направленное реле сопротивления при симметричных замыканиях.

Схема И 20 осуществляет контроль пусковым органом 19 выходной цепи реле сопротивления при симметричных замыканиях для исключения срабатывания защиты при замыканиях между двумя фазами «за спиной».

Использование в предлагаемой схеме многофазного реле сопротивления, реагирующего на изменение порядка чередования фаз фазных компенсированных напряжений U,„= U — Z> II., при несимметричных многофазных замыканиях, 60 и однофазного направленного реле сопротив606182

5 ления, включаемого на фазное напряжение и фазный ток при симметричных замыканиях обеспечивает работу предлагаемого устройства при многофазных замыканиях с возможностью использования преобразователей фазных напряжений и токов, предназначенных для действия при однофазных замыканиях, и не предусматривать использование междуфазных величин. При выборе параметров срабатывания таких реле сопротивления можно не учитывать замыкания на землю. Влияние величин нулевой последовательности при двухфазных замыканиях на землю (например, на длину зоны и чувствительность защиты) также не будет иметь места, поскольку составляющие напряжения нулевой последовательности при таком виде повреждения не могут изменить порядка чередования фаз компенсированных напряжений.

Устройство работает следуюшим образом.

К. з. в зашишаемой зоне.

При однофазном коротком замыкании на выходе формирователя 8 появляются электрические величины, при сравнении которых в блоке 9 íà его выходе появляется сигнал, приводяший к срабатыванию реагируюшего блока

10 и действию защиты на отключение. Если к.з. произошло недалеко от места установки зашиты, то на выходах блока 14 или блока 17 также могут появляться сигналы, приводящие к срабатыванию реагирующих .блоков 15 или

18 соответственно, и к действию защиты на отключение. При двухфазных к. з. и двухфазных к.з. на землю меняется на обратный порядок чередование фаз компенсированных напряжений, подаваемых на вход блока 14, в результате чего на его входе появляется сигнал, приводящий к срабатыванию реагируюшего органа 15 и действию защиты на отключение.

При симметричном трехфазном к.з. в результате сравнения в блоке 17 фазного напряжения и компенсированного фазного напряжения на его выходе появляется сигнал, приводящий к срабатыванию реагирующий блок 18 и к действию защиты на отключение.

На выходе блока 14 сигнал на появляется, поскольку изменения порядка чередования фаз не происходит, и реагирующий блок 15 не срабатывает.

При к. з. вне защищаемой зоны зашита не работает, поскольку на выходах сравниваюшего блока 9 или блока !4 или сравнивающего блока 17 не появляются сигналы, приводяшие к срабатыванию соответствующих ре. гирчоших блоков.

Фориула изобретения

Устройство для дистанционной защиты линий электропередачи, содержашее преобразователи фазных токов, напряжений и тока нулевой последовательности. соединенные через формирователь и сравнивающий блок с реагирующим

10 блоком, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем использования его для защиты от многофазных замыканий, в него дополнительно введены формирователи компенсированных фазных напряжений, установленные на выходах преобразователей фазных токов и напряжений каждой фазы, блок для контроля порядка чередования фаз, сравниваюший блок, два реагируюших блока и элемент ИЛИ, причем формирователи компенсированных фазных на20 пряжений через блок для контроля порядка чередования фаз и первый дополнительный реагируюший блок подключены к одному входу элемента ИЛИ, ко второму. входу которого через дополнительный сравниваюший блок и другой дополнительный реагирующий блок подключены преобразователь напряжения и формирователь компенсированного фазного напряжений одной из фаз.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности путем зп исключения возможности излишнего срабатывания при внешнем коротком замыкании между двумя фазами, в него дополнительно введены пусковой орган и элемент И, причем пусковой орган через элемент И подключен к выходу элемента ИЛИ, а второй вход элемента

И подключен к второму дополнительному реагируюшему органу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Tonnes Martin, Elektronisches Distanzre40 lais Brown Boveri Mitteilungen 1966 г. Х 11—

12. 784 — 790.

2. Рубинчик. К вопросу осуществления дистанционной защиты от замыканий на землю линий 110 — 330 кВ, сборник «Труды Московско4 го ордена Ленина энергетического института, Релейная защита и автоматика энергосистем». вып. 199, 1974 г., с. 60 — 66.

606182

Составитель Г. Дамская

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 892 Подписное

Редактор В. Фельдман

Заказ 2464/42

11Н1!И11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г111П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4