Устройство для защиты линии электропередачи от короткого замыкания на землю

 

Сеюз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<щ792411 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210978 (21) 2664188/24-07 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллетень Йо 48

Дата опубликования описания. 3012ДО я)м. кл.

Н 02 Н 3/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621 316. .925(088.8) (72) Автор изобретения

Э.М. Либерзон (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может быть использовано для защиты линии электропередачи от коротких замыканий (к.з.) на землю.

Известны устройства для защиты линии электропередачи от короткого замыкания на землю. Для этой цели предназначена дистанционная защита от короткого замыкания на землю )1j .

Эта защита имеет стабильную защищаемую зону, однако обладает относительной сложностью реализации, в частности необходимостью трехсистемного исполнения защиты и применения дистанционных измерительных органов.

Для этой же цели применяется устройство, содержащее фильтры тока и напряжения нулевой последовательности, измерительные органы тока и направления мощности нулевой последовательности и логические органы (2).

Недостатком такого устройства является нестабильность защищаемой зоны при изменении режимов.

Цель изобретения — повысить стабильность длины защищаемой зоны при изменении ражимов работы питающей системы и таким образом повысить надежность функционирования защиты.

Для достижения этой цели в предлагаемое устройство для защиты линии электропередачи от короткого замыкания на землю, содержащее фильтры то5 ков и напряжения нулевой последовательности, входы которых подключены соответственно к измерительным трансформаторам тока и напряжения, а также блок сравнения, на первый вход

IG которого подключен выход упомянутого фильтра напряжения нулевой последовательности, а выход которого через логический орган псщключен к исполнительному органу, дополнительно вве)5 ден блок дифференцирования с регулируемым коэффициентом преобразования, вход которого подключен к выхоДу упомянутого фильтра тока нулевой последовательности, а выход подключен ко

2р второму входу упомянутого блока срав-нения.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы предлагаемого устройства.

25 Устройство содержит фильтр 1 напряжения нулевой последовательности и фильтр 2 тока нулевой последовательности, входы которых подключены соответственно на трансформаторы на3() пряжения и тока.

Горьковское отделение Всесоюзного государственного ордена Октябрьской Революции проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект"

792411

Выход фильтра 2 подключен к входу блока 3 дифференцирования с регулируемым коэффициентом преобразования входного сигнала, например, трансреактора с отпайками от обмоток. Выход блока 3 соединен с первым входом блока сравнения 4, в качестве которого может использоваться, например, реле напряжения. Второй вход блока 4 соединен с выходом фильтра 1. Выход блока 4 соединен с входом логического органа 5, выход которого соединен с входом исполнительного органа 6.

Устройство работает следующим образом.

На блок сравнения 4 подается напряжение вида

Ор - Кч Оо + К в (1) где 0 3 — соответственно напряжение

0 О нулевой последовательности в месте установки защиты и ток нулевой последовательности линии.

В нормальном режиме работы линии электропередачи составляющие U и 3О малы U меньше уставки срабатывания

I блока 4 и защита не действует;

При замыканиях на землю на .защищаемой линии (однофазных или двухфазных) составляющие Uo u JO возрастают и при U ) U р (0С вЂ” напряжение срар со с батывания блока 4) защита срабатывает.

Полярность соединения зажимов фильтра 1 и бло*а 3 выбрана таким о6разом, чтобы при к.з. на защищаемой линии напряжение на реле составляло (2) а при к.з. "за сйиной" (на шинах, к которым подключена защищаемая линия

Uр К Uo - Кг3г (3)

Такое включенйе найлучшим образом обеспечивает разную степень чувствительности защиты к.з. на защищаемой линии и "за спиной".

Коэффициент К„ и К регулируются изменением коэффициентов трансформа.ции (преобразования) фильтра 1 и блока 3 собтветственно. Выбор этих коэффициентов при проектировании осуществляется таким образом, чтобы в мак.симально возможной степени стабилизировать длину защищаемой эоны при изменении режимов работы системы.

Это возможно в связи с различным характером влияния изменения режимов работы питающей системы на слагаемые

К10o " K13o °

Переход от максимального режима работы системы к минимальному (Zocy c

C 2 ) приводит к уменьшению К23а

oci и в большинстве реальных случаев, ха рактеризующихся отключением части трансформаторов на подстанции A (фиг. 2), — к увеличению К Uo вслед.ствие, увеличения сопротивления нулевой последовательности Z в этом режиме.

Соотношение коэффициентов К, и Kz выбирается при проектировании из условия сохранения неизменным параметра 0р при к.з. на земпю в конце линии (точка К на фиг. 2) в минимальном и максимальном режимах, т.е. из выражений

K Uo + Kz3p = "„0о " Кг3о.

Откуда

К о Зо о 3о

0I

Кг 0 "0 0 -0„ (здесь параметры с индексом "штрих" относятся к минимальному режиму работы, а без "штриха" — к максималь»

15 ному, определяются при к.з. в точКе Kg) .

Повышение чувствительности предлагаемой защиты в минимальных режимах работы питающей системы по сравнению

® с прототипом имеет место эа счет уменьшения тока срабатывания защиты при увеличении сопротивления нулевой последовательности питающей систеьы.

Действительно, с учетом соотношений

Uo З 2 и U =10 Zoc имеет о("1 ос +К г) о(К ос +"г )

36 откуда при 2ос 2 ос ° o о

Формула изобретения

35 Устройство для защиты линии электропередачи от короткого замыкания на землю, содержащее фильтры тока и напряжения нулевой последовательности, входы которых подключены соответствен4О но к измерительным трансформаторам тока и напряжения, а также блок сравнения, на первый вход которого подключен выход упомянутого фильтра напряжения нулевой последовательности, а выход которого через логический ор45 ган подключен к исполнительному орган:, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в него дополнительно введен блок дифференцирования с

50 регулируемым коэффициентом преобразования, вход которого подключен к выходу упомянутого фильтра тока нулевой последовательности, а- выход подключен ко второму входу упомянутого

55 блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев А.М. Релейная защита о электрических систем. Энергия", 1976, с. 252.

2. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. "Энергия", 1976, с. 168.

792411

9и, 1

Составитель В. Молчанов

Редактор 3. Ходакова Текред H,Kosanesa ХорректорС. шекмар

Закаэ 9591/56 Тирам 783 Подписное

ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4