Устройство для дальнего резервирования отключения короткого замыкания

 

<,,748636

Союз Советски и

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к ает. свил-.ву (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2586947/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) (51)М. Кд.

Н 02 Н 3/38

3Ъоударстовииый комитет

СССР

N делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26 (53) УДК621.316. .925 (088.83

Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Меер и А. И. Ястребова (7l) Заявитель

Районное энергетическое управление ™Татэнерго" (543 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано в устройствах релейной защиты транзитных, сильно загруженных линий электропередач 110 кВ и выше, с присоединенными к ним на ответвлениях трансфор. маторными подстанциями, 5

Известна токовая направленная защита с выдержкой времени, которая в отдельных случаях может обеспечить дальнее резервирование отключения короткого замыкания за трансформатором подстанции, подключенной .отпайкой к транзитной линии электропередачи (1).

Защита состоит из измерительного органа, включающего. токовой элемент, реагирующий на значение тока короткого замыкания и эле15 мент мощности, органа выдержки времени и исполнительного органа.

При срабатывании всех трех органов защита действует на отключение выключателя линии, Защита срабатывает только при направлении мощности короткого замыкания от шин в сторону защищаемой линии.

Для предотвращения излишнего срабатывания уставка срабатывания измерительного органа по току отстраивается от максимального сквозного тока нагрузки. Уставка защиты во времени выбирается выше выдержки времени резервных защит трансформатора отпаечной подстанции.

Недостатком защиты является ограниченность ее применения для целей дальнего резервирования по условию чувствительности. Защита, отстроенная от максимального сквозного тока нагрузки, в большинстве случаев оказывается нечувствительной к коротким замыканиям в зоне дальнего резервирования.

Известна также дистанционная защита с выдержкой времени, которая в отдельных случаях может обеспечить дальнее резервирование отключения короткого замыкания за трансформатором подстанции, подключенной отпайкой к транзитной линии электропередачи (2}.

Защита состоит из органа, определяющего факт возникновения короткого замыкания по появлению, хотя бы и кратковременному, несимметрии в системе, дистанционного измерительного органа на базе направленных реле минимального сопротивления, фиксирующего

8636 4

1тотной блокировки, второй выход блока токовой

3 74 знак мощности и замеряющего расстояние до места короткого замыкания, органа выдержки. времени и исполнительного органа. При срабаМ тывании всех четырех органов защита действует на отключение выключателя линии. Защита срабатывает только при направлении мощности короткого замыкания от шин в сторону защищаемой линии.

Для предотвращения излишнего срабатывания защиты на отключение уставка срабатывания реле сопротивления отстраивается от максимального сквозного тока нагрузки. Уставка защиты по времени выбирается выше времени действия защит трансформатора отпаечной подстанции.

Дистанционная защита более чувствительна, чем токовая защита благодаря возможности отстроить уставку по сопротивлению срабатывания ее дистанционного органа от более высокого значения сквозного тока нагрузки.

Это достигается применением специальных характеристик реле сопротивления (эллиптической и др.)

Однако, и эта защита имеет ограниченность применения для целей дальнего резервирования по условию чувстчительности. Защита, у которой сопротивление срабатывания дистанционного органа выбрана по отстройке от максимального сквозного тока нагрузки, во многих случаях оказывается нечувствительной к коротким замыканиям в зоне резервирования.

Наиболее близким к предложенному является дистанционная защита, оснащенная высокочастотной блокировкой (3) .

Цель изобретения — создание устройства релейной защиты, осуществляющего дальнее резервирование, т.е. чувствительного к коротким замыканиям на стороне низкого или среднего напряжения трансформатора подстанции, подключенной отпайкой к трайзитным линиям электропередачи и, не срабатывающего излишне на отключение при любых сквозных токах нагрузки защищаемых линий.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для дальнего резервирования отключения короткого замыкания, содержащее на каждой из сторон защищаемой линии блок дистанционной защиты и блок токовой направленной защиты Нулевой последовательности, первые выходы которых подклю чены к цепям отключения линии, пусковой орган высокочастотной блокировки, на вход которого подключен второй выход блока дистанционной защиты, передатчик высокочастотной бло кировки, на первый, второй и третий ,.входЫ которого подключены сбответственно

;первый выход пускового органа высокочас5

40 направленной защиты нулевой последовательности и третий выход блока дистанционной защиты, исполнительный орган высокочастотной блокировки, вход которого соединен с выходом передатчика высокочастотной блокиров-: ки, а выход — подключен к цепям отключения линии, дополнительно введены соединенные последовательно измерительный орган, орган выдержки времени и исполнительный орган, выход последнего подключен на четвертый вход упомянутого передатчика высокочастотной блокировки, а ко входу измерительного органа подключен второй выход упомянутого пускового органа высокочастотной блокировки.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Она содержит измерительный орган 1 предлагаемой защиты, орган 2 выдержки времени предлагаемой защиты, исполнительный орган 3 предлагаемой защиты, пусковой орган 4 высокочастотной блокировки, передатчик 5 высоко-. частотной блокировки, исполнительный орган 6 высокочастотной блокировки, дистанционная защита 7 линии, направленная защита 8 нулевой последовательности линии.

Пунктиром обведена предлагаемая защита.

Предлагаемая защита состоит из направленного измерительного органа. 1, реагирующего на знак мощности короткого замыкания, органа 2 выдержки времени, исполнительного органа 3.

Измерительный орган является направленным и действует только при направлении тока повреждения от шин в линию. В качестве измерительного органа могут быть использованы, например, направленные реле минимального сопротивления со специальными характеристиками срабатывания (эллиптической и др.), а также другие реле как в пофазном, так и трехфаэном исполнении, имеющие необхОдимую шкалу уставок

В качестве органа вьйержки времени может быть использовано реле времени на любом принципе, имеющее необходимую шкалу уставок.

В качестве исполнительного органа могут быть использовань1 промежуточные реле на любом принципе.

Предлагаемая- зашита устанавливается на всех питающих концах транзитной линии электропередачи, имеющей отпаечные подстанции;

Предлагаемая защита подключена к релейной части высокочастотной блокировки защит транзитной JIHHHH.

Взаимосвязь между отдельными элементами защиты и высокочастотной блокировки осуществляется следующим образом, Пусковой орган 4 высокочастотной блокировки, сраба I

74863

10 тываюший по факту наличия составляющих тока обратной или нулевой последовательности при коротком замыкании в сети, осуществляет подачу оперативного напряжения в направленный измерительный орган 1 предлагаемой защиты. Измерительный орган, срабатывая, запускает орган выдержки времени 2. Орган выдержки времени действует на останов высокочастотного передатчика 5 высокочастотной блокировки через исполнительный орган 3 защиты.

Действие устройства защиты в целом происходит следующим образом. При возникновении короткого замыкания в зоне дальнего резервирования, т.е. на стороне низкого или сред- tS него напряжения трансформатора. подстанции, подключенной отпайкой к транзитной линии электропередачи, срабатывают пусковые органы высокочастотной блокировки на питающих концах линии, реагирующие на ток обратной щ последовательности. При этом происходит запуск высокочастотных передатчиков иа питающих концах линии. Одновременно срабатывают направленные измерительные органы предлагаемой защиты, определяющие место короткого замыкания и фиксирующие направление тока короткого замыкания от шин в линию, после чего начинается отсчет выдержки времени защиты. Если орган выдержки времени отработал время, что происходит только в случае отка-, ч0 за защит отпаечиого трансформатора, opra, выдержки времени действует на исполнительный орган, который, сработав, подает импульс на останов высокочастотных передатчиков высокочастотной блокировки на всех питавших концах линии. После этого релейная часть высокочастотной блокировки срабатывает через собственный исполнительный орган на отключение выключателей на питающих концах.

Формула изобретения

Устройство для дальнего резервирования .отключения короткого замыкания, содержащее

6 6 на каждой из сторон защищаемой линии блок дистанционной защиты от междуфазовых коротких замыканий и блок токовой направленной зашиты нулевой последовательности от коротких замыканий на землю, первые выходы которых подключены к цепям отключения линии, пусковой орган высокочастотной блокировки, на вход которой второй выход блока дистанционной защиты, передатчик высокочастотной блокировки, на первый, второй и третий входы которого подключены соответственно первый выход пускового органа высокочастотной блокировки, второй выход блока токовой направленной защиты нулевой последовательности и третий выход блока дистанционной зашиты, исполнительный орган высокочастотной блокировки, вход которого соединен с выходом передатчика высокочастотной блокировки, а выход — подключен к цепям отключения линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения его действия при коротком замыкании за трансформатором подстанции, подключенной ответвлением к транзитной, сильно загруженной линии электропередачи, в него введены дополнительно соединенные последовательно измерительный орган, орган выдержки времени и исполнительный орган, выход последнего подключен на четвертый вход упомянутого передатчика высокочастотной блокировки, а ко входу измерительного органа подключен второй выход упомянутого пускового органа высокочастотной блокировки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. "Энергия", 1976, с. 154 — 164.

2. Руководящие указания по релейной защите. Дистанционная защита линий 35 — 330 кВ.

"Энергия". вын. 7, 1966, с. 5 — 6, 10, 90-п. 17.

3. Руководящие указания по релейной защите. Высокочастотная блокировка дистанционной и токовой направленной нулевой последовательности защит линий 110 — 220 кВ.

"Энергия", 1975. вып. 10.

ЮХЕНиЕ нии

От ьвя ч. ени е

Яииии

Редактор Г. Волкова

Заказ 4378/1б

Тираж 783 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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

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

Составитель В. Молчанов.

Техред Ж. Кастелеви т Корректор М. Коста