Устройство для релейной защиты от всех видов коротких замыканий на линии электропередачи
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 30.12.80, Бктллетень ¹ 48 Дата опубликования описания 31.12.80 3 (5 ) М. Кл. Н 02 Н 7/26 Гасударственный комитет СССР да делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316, .925 (088,8) (72) Авторы изобретения К. И. Баумштейи, С. Я. Петров, В. А. Рубинчик и Б. Я. Смелянская Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и элект ических сетей "Эне госетьп ое т (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВСЕХ ВИДОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЛИНИИ ЗЛ ЕКТРОП ЕР ЕДАЧ И Изобретение относится к области электротехники и предназначено для осуществ-, ления релейной защиты линий электропередачи 110-220 кВ. Известны два основных варианта выполнения релейной зашиты линии электропередачи: с установкой двух отдельных устройств защиты, действующих каждое при всех видах коротких замыканий, или с установкой одного устройства зашиты, также действующего при всех то видах коротких замыканий. В первом случае, как правило, в качестве основной -предусматривается быстродействующая защита (например, высокочастотная дифференциально-фазная), в качестве резерв-, ной — многоступенчатая защита, осуществляющая функции как дальнего, так и ближнего резервирования. При этом имеется возможность разделения двух зашит по цепям оперативного постоянного тока, пе- 2 ° ременного тока и по выходным цепям, что обеспечивает наиболее полное резервирование отказа срабатывания любой за-! щиты (ближнее резервирование). Когда по условию быстродействия от дельная быстродействующая защита не требуется (на линиях 110-220 кВ), устанавливается одно устройство ступенчатых защит от всех видов коротких замыканий; при этом последние ступени защит осуществляют дальнее резервирование. Каждая из ступенчатых зашит устройстватрехстуценчатая дистанционная от многофазных коротких замыканий и четырехступенчатая токовая направленная защи та нулевой последовательности от коротких замыканий на землю — имеют ряд общих цепей, в том числе цепи оператив ного постоянного тока, цепи перемеииого тока, выходные цепи. При таком решении достаточно эффек тивное ближнее резервирование не может быть обеспечено. Для этого приходится устанавливать еше одно устройство ступенчатых зашит, что приводит к значительному усложнению и удорожанию защиты. Белью изобретения является повышение эффективности ближнего резервирова- ния. е Цель достигается тем, что в устройство для релейной защиты от всех видов коротких замыканий на линии электропередачи, содержащее трансформатор напряжения, трансформаторы тока с сердечниками, подключенные к фазам защищаемой линии, трехступенчатую дистанционную защиту, блок блокировки при качаниPыход котораг6 подключен к первой и второй ступеням дистанционной защиты, блок блокировки при неисправности цепей напряжения, выход которого подключен к каждой ступени дистанционной защиты, токовую отсечку, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности, два выходных органа, автомат оперативного постоянного тока и источник оперативного тока, причем к одному выходному органу подключены выходы двух ступеней дистанционной защиты, к другому выходному органу подключены выходы токовой отсечки, трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности, к одному сердечнику трансформаторов тока подключены токовые входы двух ступеней дистанционной зашиты, блока блокировки при качаниях и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, а к выходу трансформатора напряжения подключены входы переменного напряжения всех элементов защиты, к источнику оперативного тока через автомат оперативного постоянного тока подключены цепи питания двух, ступеней дистанционной зашиты, блока блокировки при качаниях, блока блокировки при неисправности цепей напряжения и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, дополнительно введен автомат . оперативного постоянного тока, при этом к одному выходному органу подключен выход четвертой ступени токовой направленной зашиты нулевой последова, тельности, а к другому - выход третьей ступени дистанционной защиты, при этом токовые входы третьей ступени дистанционной защиты, таковой отсечки и трех ступеней токовой направленной зашиты нулевой последовательности подключены к другому сердечнику трансформатора тока, а к источнику оперативного тока через дополнительный автомат оператив ного постоянного тока подключены цепи о питания третьей ступени дистанционной защиты токовой отсечки и трех ступеней, 2469 4 токовой направленной защиты нулевой последовательности. На чертеже приведена функциональная схема устройства зашиты для одной фазы где 1 и 2 — сердечники трансформатора 5 тока 3 - трансформатор напряжения; 4 1 и 5 — автоматы оперативного постоянного тока 6 и 7 — первая вторая и третья 1 / ступени дистанционной защиты соответстIp венно 8 - блок блокировки при качаниях, ) 9 — блок блокировки при неисправности цепей напряжения. 10 — четвертая ступень токовой направленной защиты нулевой последовательности; 1 1 — токовая 15 отсечка 12 — первая, вторая и третья ) ступени токовой направленной зашиты нулевой последовательности; 13 и 14 — вы-. ходные органы. 15 — вход цепей операФ наивного тока первой и второй ступеней дистанционной защиты, блока блокировки при качаниях, блока блокировки при неисправности цепей напряжения, четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности и одного вы25 ходного органа. 16 а вход цепей опера) тивного тока третьей ступени дистанционной защиты, токовой отсечки, первых трех ступеней токовой направленной зашиты нулевой последовательности и другого вы50 ходного органа. Первые две ступени дистанционной защиты и четвертая ступень токовой направленной зашиты нулевой последовательности охватывают многофазные короткие замыкания на заши|цаемой линии и осуществляют дальнее и ближнее резервирование при многофазных коротких замыканиях на землю, первые три ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, токовая отсечка, тре40 тья ступень дистанционной зашиты охватывают однофазные короткие замыкания на землю на защищаемой линии и осуществляют дальнее и ближнее резервирование при многофазных коротких замыканиях. При междуфазных коротких замыканиях на защищаемой линии и нормальном функционировании всех цепей всех защит отключение линии происходит от первой либо второй ступени дистанционной за50 щитьь При неисправности в цепях переменного тока, оперативного тока или элементов первых двух ступеней дистанционной защиты отключен:; инии производится третьей ступенью дистанционной защиты. S5 При однофазных коротких замыканиях на землю на защищаемой линии отключение происходит от одной из первых трех ступеней токовой направленной заШиты нулевой последовательнос1 и. При неисправ5 7924 ности цепей данных ступеней защитны отключение линии происходит от четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет надежное резервирова- . ние отключения коротких замыканий всех видов на защищаемой линии при возмож ных неисправностях в цепях защит. При выполнении защиты линии по дан- б ному предложению можно получить техникоэкономический эффект, заключающийся в том, что повышается эффективность ближнего резервирования, которое является лучшим техническим решением по срав- И нению с дальним резервированием, в ре- . зультате которого отключение коротких замыканий производится защитами соседних линий, что приводит к излишним отключениям неповрежденных линий. 20 Формула изобретения Устройство для релейной зашиты от всех видов коротких замыканий на линии .эле ктропередачи, содержащее трансформатор напряжения, трансформаторы тока с двумя 2> сердечниками, подключенные к фазам за- "щищаемой линии, трехступенчатую дистанционную защиту, блок блокировки при качаниях, выход которого подключен к первой и второй ступеням дистанционной защиты, блок блокировки при неисправности цепей напряжения, выход которого подключен к каждой ступени дистанционной защиты, токовую отсечку, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности, два выходных органа 3S автомат . оперативного постоянного тока и источник оперативного тока, причем к одному выходному органу подключены выходы двух ступеней дистанционной за69 6 шиты, к другому выходному органу подключены выходы токовой отсечки, eõ ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности, к одному сердечнику трансформаторов ";oze подкгпочены токовые входы двух ступеней дистанционной защиты, блока блокировки при качаниях и четвертой ступени токовой направленной зашиты нулевой последовательности, а к выходу трансформатора напряжения подключены входы переменного напряжения всех элементов защиты, к источнику оперативного тока через автомат оперативного постоянного тока подключе .ы цепи пи ания двух ступеней дистанционной защиты, блока блокировки при качаниях, блокировки при неисправности цепей напряжения и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности ближнего резервирования дополнительно введен автомат оперативного постоянного тока, при этом к одному выходному органу подключен выход четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, 8 к другомувыход третьей ступени дистанционной защиты, при этом токовые входы третьей. ступени дистанционной защиты, токовой отсечки и трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности подключены к другому сердечнику трансформатора тока, а к источнику оперативного тока через дополнительный автомат оперативного постоянного тока подключены цепи питания третьей ступени дистанционной защиты, токовой отсечки и трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности. 792469 J Р Составитель Т. Кеголькоабб Редактор Г. Улыбина Техред M.Ãîëèíêà Корректор Н. Бабннец Заказ 9594/ 59 Тираж 783 Подп исн ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытый 113035, Москва, о1-35, Рвунсввв ввб., в. 4/5 Филиал ППП "Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4
