Устройство для дифференциальной защиты шин со средней точкой преобразовательной подстанции

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ШИН СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ, содержащее блок сравнения токов преобразователей, блок сравнения разности токов преобразователей и тока зазем-. ляющей линии и основной реагирующий орган, подключенный к выходному орга-ну через элемент НЕ, отличающее с я тем, что, с целью отстрой-* ки защиты от токов небаланса при наличии переменной составляющей в токах присоединений, оно дополнительно снабжено двумя элементами выдержки времени, элементом ИЛИ и двумя реагирующими органш4и, одни входы которых подключены к одному из входов основного реагирующего органа, а другие входы подключены к выходам блока сравнения токов преобразователей, а выходы дополнительных реагирующих органов через элементы выдержки вре- 'мени подключены к элементу ИЛИ, выход которого соединен с выходньи органом.Изобретение касается релейной защиты и автоматики энергосистем и может быть использовано при вьшолнении защиты -HBffl средней точки преобразовательной подстанции передачи постоянного тока. ®Известны дифференциальные защиты 1 установок постоянного тока, реагирующие на разность токов присоединений запщщаемого участка установки с количеством присоединений, равным двз?м, при большем количестве присоединений они не приемлемы, вследствие того, что вторичный ток трансформаторов постоянного тока, явлжощихся датчиками тока, не зависит от направления первичного тока.Известно также устройство для дифференциальной защиты шин средней точки преобразовательной подстанции, содержащее блок сравнения токов пре-образователей, блок сравнения разности токов преобразователей и тока заземляющей линии и основной реагирующий орган, подключенный к выходному органу через элемент НЕ.Это устройство является наиболее близким к предложеннсму по технической сущности.•• • •В но1»1альнсн4 режиме разность токов преобразователей равна току заземляющей линии, поэтому выходной ток (напряжение второй схемы сравнения) отсутствует.При повреждениях на землю изоляции шин средней точки часть разницы токов присоединений ответвляется в месте повреждения, т.е. разница токов присоединений превышает ток за-»- земляющей линии, и защита срабатывает .(ЛСа•^<У>о00оо &lt;;оО)

„„SU„„608396

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5g)$ Н 02 Н 3/28 (21) 2403066/07 (22) 01.09.76 (46) 23.07.91.Бюл. N - 27 (72) Г.П.Могилев, А.E.Гуревич и В.М.Попырин (53) 621.316.925 (088.8) 1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ШИН СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ, содержащее блок сравнения токов преобразователей, блок сравнения разности токов преобразователей и тока зазем-; ляющей линии и основной реагирующий . орган, подключенный к выходному оргаИзобретение касается релейной защиты и автоматики энергосистем и может. быть использовано при выполнении защиты шин средней точки преобразовательной подстанции передачи постоян» ного тока. о

Известны дифференциальные защиты установок постоянного тока, реагирующие на разность токов присоединений защищаемого участка установки с количеством присоединений, равным двум, при большем количестве присоединений они не приемлемы, вследствие того, что вторичный ток трансформаторов постоянного тока, являющихся датчиками тока, не зависит от направления первичного тока.

Известно также устройство для дифференциальной защиты шин средней точки преобразовательной подстанции, содержащее блок сравнения токов пре2 ну через элемент НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью отстрой- ки защиты от токов небаланса при наличии переменной составляющей в токах присоединений, оно дополнительно снабжено двумя элементами выдержки времени, элементом ИЛИ и двумя реагирующими органами, одни входы которых подключены к одному из входов основного реагирующего органа, а другие входы подключены к выходам блока сравнения токов преобразователей, а выходы дополнительных реагирующих органов через элементы выдержки времени подключены к элементу ИЛИ, выход которого соединен с выходным органом.. т

С:: образователей, блок сравнения разности токов преобразователей и тока заземляющей линии и основной реагирую- ® щий орган, подключенный к выходному ам органу через элемент НЕ.

Это устройство является наиболее близким к предложенному по технической сущности. Ж

Cb

В нормальном режиме разность токов преобразователей равна току заземляющей линии, поэтому выходной ток (напряжение второй схемы сравнения) отсутствует.

При повреждениях на землю изоляции шин средней точки часть разницы токов присоединений ответвляется в месте повреждения, т.е. разница токов присоединений превышает ток за». земляющей линии, и защита срабатывает. е

608396

Существенным недостатком такой защиты является возможность ложной работы при наличии переменной соста 1ляющей в точках присоединений шин, когда вследствие ответвления тока в защитный конденсатор, включенный между шинами и защитным заземляющим контуром подстанции, появляется разбаланс сравниваемых токов.

Применение дифференцирующих звеньев для выделения и фиксации переменной составляющей в токах присоединений неэффективно вследствие ее низкой частоты (f=10-20 Гц).

Цель изобретения — отстройка защиты от токов небаланса при наличии переменной составляющей в токах присоединений.

Это достигается тем, что устрой- ство для дифференциальной защиты шин со средней точкой преобразовательной подстанций„ содержащее блок сравнения токов преобразователей, блок сравнения разности токов преобразователей и тока заземляющей

- линии и основной реагирующий орган, подключенный к выходному органу через элемент НЕ. дополнительно снабжено двумя элементами выдержки времени, элементом ГЛИ и двумя реагирующими органами, одни входы которых подключены к одному из входов основного реагирующего органа, 0 а другие входы подключены к выходам блока сравнения токов преобразователей, а выходы дополнительных реагирующих органов через элементы выдержки времени подключены к элементу HJlH выход которого соединен с 40 выходным органом.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства.

Устройство содержит 1 и 2 — транс45 форматоры, включаемые в цепь трансформаторов постоянного тока (ТПТ) полюсов преобразователя; 3 и 4 - выпрямительные мосты схемы сравнения токов полюсов; 5 — трансформатор, включаемый в цепь ТПТ заземляющей линии, 6 и 7 — выпрямительные мосты схемы сравнения разницы токов полюсов и тока заземляющей линии, 8 — основной реагирующий орган, 9 и 10 — вспомогательные реагирующие органы, 11 элемент НЕ, 12 и 13 — элементы выдержки времени, 14 — элемент ИЛИ, 15 — выходной орган.

В нормальном режиме, когда органы

9 и 10 находятся в несработанном состоянии; с выхода элемента ИЛИ 14 на вход органа 15 поступает блокирующий сигнал, Появление переменной составляющей в токе любого из преобразователей передачи, работающей двумя полуцепями, влечет за собой. ответвление части тока в защитный конденсатор, включенный между защищаемой шиной и землей. Следствием этого является появление разбаланса тока в схемах сравнения защиты.

Разбаланс носит периодический характер. Если передача. работает с малыми токами в заземляющей линии, ток небаланса на выходе схемы сравнения токов присоединений носит зна-. копеременный характер и органы 9 и

10, реагирующие на выходной ток различной полярности, поочередно срабатывают и возвращаются с частотой, равной частоте переменной составляющей в токах присоединений. Ток небаланса на выходе основной схемы сравне« ния носит пульсирующий характер и основной реагируннций орган 8 срабатывает с частотой. равной удвоенной частоте переменной составляющей в токе присоединений.

Выдержка времени (12 и 13) превышает длительность сработанного состояния органов 9 и 10 в этом режиме, поэтому элементы 12 и 13 не срабатывают, элемент ИЛИ 14 своего состояния не изменяет, выходной орган 15 находится в заблокированном состоянии и срабатывание основного реагирующего элемента 8 не приводит к сра» батыванию защиты.

Если переменная составляющая в токах присоединений шин средней точки появляется в режиме работы передачи одной палуцепью, ток небаланса на выходе основной схемы сравнения носит периодический знакопеременный характер, а напряжение на входе выпрямителя носит пульсирующий характер. При положительной полуволне, тока небаланса на выходе основной схемы сравнения напряжение на входе выпрямителя равно падению напряжения на открытых диодах мостов 6 и 7, а нри отрицательной — близко к нулю.

Следовательно в этом режиме в зависимости от того, какая as полуцепей находится в работе срабатывает и возвращается один из реагирующих орга"

5 608396 нов (9 или 10). Так как выдержка вре- мента 12 или 13 на выходе защиты мени (12 и 13) превышает длительность (выходе органа 15) появляется сработанного состояния органов 9 или. сигнал.

10, выходной орган 15 остается Таким образом, предложенное устройзаблокированным, и срабатывание ос- ство позволяет обеспечить защиту шин новного элемента .8 не приводит к из- средней точки преобразовательной подлишнему срабатыванию защиты. станции без ложного отключения переПри замыкании в зоне действия дачи постоянного тока в режимах, при защиты срабатывают органы 8 и 9 илн 1О которых токи присоединений содержат

8 и 10 и через выдержку времени эле- переменную составляющую.

Корректор М СамбоРскаЯ

Редактор М.Ленина Техред А.Кравчук

Pazas 3127 Тираж 384 Подписное

BHHHflH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагари а, 1

1l 1 °

Г ина 101