Устройство для защиты от междуфазногокороткого замыкания b сети переменно-го toka
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н 02 Н 7/26
Гесударстееиный комитет
СССР . ло делам изобретений и отнрмтий (53) УДК 621.316. .925 (088.8) Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 30.06.81 (72) Автор изобретения
В. A. Зильберман (7I ) Заявитель
/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ ОТ МЕЖДУФАЗНОГО КОРОТКОГО
ЗАМЫКАНИЯ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Изобретение относится к устройствам релейной зашиты и системной автоматики линий электропередачи напряжением свыше 110 В и может быть применено, например, для отключения беэ выдержки времени трех фаз линий электропередачи, оборудованных ОАПВ, при возникновении на эашишаемой линии междуфазных коротких замыканий, в том числе и двухфазных коротких замыканий на землю.
Известно устройство для защиты комбинированного типа с фильтровыми избирательными органами, реагируюшими на сдвиг фаз между токами обратной и нулевой последовательности дополненное реле мощности, дейФ
15 ствующим на отключение трех фаз и реагирующим на сдвиг фаэ между током нулевой последовательности и напряжением поврежденной фазы, которое подается на это реле контактными фильтровых избирательных органов (1).
Однако наиболее тяжелые междуфазные короткие замыкания при этом отключаются с дополнительной выдержкой времени. Кроме того, это устройство не отстроено от неполнофаэного режима, возникающего в цикле
ОАПВ, и нуждается в дополнительных блокировках, усложняющих схемы защиты и понижаюших надежность ее действия.
Известно также устройство для защиты при междуфазных коротких замыканиях, действуюшее на отключение трех фаз беэ выдержки времени через измерительные органы второй ступени дистанционной защиты в случае, если ни один из дистанционных избирательных органов схемы ОАПВ не срабатывает (2).
Однако такие устройства неприменимы при работе с высокочувствительными фильтровыми избирательными органами и, следовательно, не могут быть применены для защиты линий, проходяших в районах с большими сопротивлениями грунтов (зоны вечной мерзлоты, скальных грунтов и т.д.). Кроме того, это устройство в случае применения ОАПВ на одиночнык линиях, где возможны качания в неполнофазном режиме, также должно выводиться из действия, что понижает надеж3089 4
При двухфазном коротком замыкании на землю фаз В и С (3Г-!agj = 180 ) срабатывают все три реле 5 — 7, а при замыкании на землю фаз А и В (Л а М = 180 — 120 = 60 ) илн А и С (Х- !а Я!
180 — j — 120 = 60 ) срабатывает реле
5. При междуфазных коротких замыканиях
Gem земли напряжение нулевой последовательности отсутствует, что детекторным органом
4 сравнеьия фаз воспринимается как сдвиг
50 фаз между напряжениями на его входе, равный О, и все три реле 5 — 7 срабатывают.
Следовательно, при любых междуфазных коротких замыканиях,в том числе и при двухфазном коротком замыкании на землю, независимо от работы избирателей поврежденной фазы без дополнительной выдержки времени создается цепь трехфазного отключения -защищаемой лиши электропередачи.
3 8 ность защиты в работе оставшихся фаз в цикле ОАПВ.
Цель изобретения — повышение чувствительности.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от междуфазного короткого замыкания в сети переменного тока, содержащее трехфазный измерительный трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в разомкнутый треугольник и подключена к первой обмотке согласующего трансформатора, а другая — соединена в звезду и через фильтр напряжения прямой последовательности подключена ко второй первичной обмотке согласующего трансформатора, приче вторичная обмотка согласующего трансформатора подключена ко входу детекторного органа сравнения фаз, к выходу которого подключено основное поляризованное реле, контакты которого включены к цепи отключения выключателя, дополнительно введены два поляризованных реле, обмотки которых зашунтированы регулируемыми резисторами и включены последователыго с обмоткой основного поляризованным реле, причем в цепи трехфазного отключения выключателя включена цепочка,. состоящая из замыкающего контакта -поляризованного реле, наиболее чувствительного из трех указанных, включенного последовательно с параллельно соединенными раэмыкающим контактом следующего по чувствительности поляризованного реле и замыкающим контак- том наименее чувствительного поляризованного реле.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Устройство включает трехфазный измерительньш трансформатор 1 напряжения, фильтр 2 напряжения прямой последовательности, трехобмоточкый согласующий трансформатор 3, детекторный орган 4 сравнения фаз, основное поляризованное реле 5 и дополнительные поляризованные реле 6 и 7,чувствительность которых регулируется резисторами 8 и 9.
Устройство работает следующим образом.
Действие устройства основано на измерении угла между напряжениями прямой и нулевой последовательности. Как известно, при однофазных коротких замыканиях напряжение прямой последовательности поврежденной фазы находится в противофазе с напряжением нулевой последовательности, а при двухфазных коротких замыканиях на землю напряжение прямой последовательности неповрежденной фазы совпадает по фазе с напряжением нулевой последовательности. Поэтому, если за "особую"
35 фазу, выделяемую фильтром 2, принять фазу
А, то при однофазном коротком замыкании на фазе А угол между напряжениями, поступающими на входы согласующего трансформатора 3, составляет 180; при коротком замыкании на фазе  — 60, а при коротком замыкании на фазе. С составляет 300 о (— 60 ). При двухфазном коротком замыкании на земле фаз В и С этот угол равен О, при замыкании на землю фаз А и В—
120, а при замыкании на землю фаз А и
С равен 240 (— 120 ). Так как детекторный орган 4 сравнения фаз по принципу действия производит измерение угла между напряжениями, поступающими на входы согласующего трансформатора 3 только один раз за период промышленной частоты, то ток, протекающий на входе детекторного органа 4 сравнения фаз пропорционален разности между 180 и абсолютным значением угла между напряжениями прямой и нулевой последовательности
Ьр. Поляризованное реле 5 настраивается таким образом, чтобы оно срабатывало при токе, соответствующем углу 30, на выходе детекторного органа сравнения фаз, реле 6 с помощью резистора 8 настраивается на срабатывание при угле 90, а реле 7 с помощью резистора 9 — на срабатывание при угле 150 .
Поэтому при однофазном коротком замыкании на фазе А (7У-fpV/= 180 — 180" -.= О ) не срабатывает ни одно из реле S — 7, при однофазном коротком замыкании на фазе В (1Г-!ЬЧ I= 180 -60 = 120 ) или С (Х-!лМ=
180 — — 60 = 120 ) срабатывает реле
5 и 6 и не срабатывает реле 7. Следовательно, при любых однофазных коротких замыканиях устройство держит цепь трехфазного отключения разомкнутой, позволяя избирателям отключать только поврежденную фазу.
5 843
В неполнофазном режиме, когда одна фаза отключена с обеих сторон защищаемой линии, фазные соотношения между напряжениями прямой и нулевой последовательностей не зависит от качаний и являются такими же, как и при однофазных коротких замыканиях, поэтому устройство надежно отстроено от цикла ОАПВ. При однофаэных замыканиях в цикле ОАПВ на одной из оставшихся в работе фаз, когда дифференциально-фазная защита может отказать, хотя бы на одном из концов защищаемой линии фазные соотношения такие же„как при двухфазных коротких замыканиях на землю,и на этом конце отключаются оставшиеся в рабо е фазы. На другом конце линии оставшиеся в работе фазы от.ключаются по сигналу высокочастотного теле-отключения или от действия дифференциально-фаэной защиты.
Поскольку фазные соотношения между на20 пряжениями прямой и нулевой последовательностей при замыканиях через переходные сопротивления изменяются незначительно (не более, чем на 5 — 9 ), предлагаемое устройство позволяет применять в схемах 0AIIB высокочувствительные фильтровые избиратели для определения поврежденной фазы в полнофазном режиме на любых линиях электропередачи, в том числе и на линиях, проходящих в районах с большими сопротивлениями
30 грунтов (зоны вечной мерзлоты, скальные грунты), и обеспечить надежную защиту этих линий в цикле ОАПВ, когда фильтровые избиратели выведены иэ работы. Это повышает надежность эксплуатации линий электропередач, оборудованных ОАПВ, 35
Формула изобретения
Устройство для защиты от междуфазного короткого замыкания в сети переменного тока, содержащее трехфазный измерительный трансформатор напряжения с двумя вторич089 4 ными обмотками, одна из которых соединена в разомкнутый треугольник и подключена к первой первичной обмотке согласующего трансформатора, а другая соединена в звезду и через фильтр напряжения прямой последовательности .подключена ко второй первичной обмотке согласующего. трайсформатора, причем вторичная обмотка согласующего трансформатора подключена ко входу детекторного органа сравнения фаз, к выходу которого подключено основное поляризованное реле, контакты которого включены в цепи отключения выключателя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введены два поляризованных реле, обмотки которых зашунтированы регулируемыми резисторами и вклю чены последователЬно с обмоткой основного поляризованного реле,. причем в цепи трехфазного отключения выключателя включена цепочка, состоящая из замыкающего контакта поляризованного реле, наиболее чувствительного из трех указанных, включенного последовательно с параллельно соединенными размыкающим контактом следующего по чувстви- ° тельности поляризованного реле и замыкающим контактом наименее чувствительного поляризованного реле.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Атабеков Г. И. Теоретические основы релейной зашиты высоковольтных сетей. М.-Л-, Госэнергоиздат, 1957, с. 292 — 293.
2. Ермоленко В.М., Красева В. Н., Рубинчик, В. А. Четвереченко Г. А. Основные вопросы выполнения резервирования релейной защиты в электрических системах. Сборник "Всесоюзное научно-техническое совещание по релейной защите и автоматике энергосистем .(тезисы докладов и сообщений), Рига,1974, с. 52.
843089
Редактор А. Лежнина
Тираж 675 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Заказ 5150/75
Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Ю. Барабанов .
Техред 3. Фанта Корректор Ю. Макаренко
