Устройство односистемной дистанционной защиты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц959202

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлена 160281 (21) 3296561/24-07 (511М. Кл з

Н 02 Н 3/38 с присоединением заявки ¹

Гасударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень ¹ 34

t$3I УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Дата опубликования описания 15 09 ° 82 (72) Автор изобретения

Э ° К. Федоров (54) УСТРОЙСТВО ОДНОСИСТЕИНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ

3ЪЩИТИ

Изобретение относится к релейной защите и может применяться в дистанционных защитах:линий электропередач.

Известны многосистемные направленные дистанционные защиты, содержащие направленные реле сопротивления и блоки подпитки от напряжений неповрежденных фаз $1).

Указанные зациты являются сложными и поэтому находят ограниченное применение в сетях низкого и среднего напряжения.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является односистемная .направленная дистанционная защита, используемая в сетях среднего напря" жения, содержащая реле сопротивле,ния, пусковые реле тока, включенные на фазные токи, реле тока нулевой последовательности и реле напряжения мощности (2).

Основным недостатком таких защит является их сложность из-за наличия специального реле направления мощности и переключателей в цепях тока и напряжения, а также возможность их неправильного действия при близких дуговых коротких замыканиях, обусловленная упрощенной схемой под ключения реле направления мощности, выполненного но 90 схеме, из-за несовпадения углов максимальной чувствительности реле направления мощности и линии, что снижает надежность правильного действия защиты при близких междуфазных и однофазных замыканиях.

Цель изобретения †. повышение надежности действия односистемной дистанционной защиты при близких междуфазных замыканиях на землю при упроценной схеме подключения, обеспечиваемой ограниченным количеством контактов пусковых реле.Для достижения поставленной цели в устройстве односистемной дистанционной защиты, содержащем два пусковых реле тока, включенных на токи фаз А и С, реле тока нулевой последовательности, блоки переключения в цепях тока и напряжения, подключенные к направленному реле сопротивления, выполненному в виде формирователей рабочих и поляризующего напряжений, подключенных через формирователь импульсов несовпадения к реагирующему органу с блоком подпитки от напряжения неповрежденных

ЗО фаз, подключенному к формирователю

959202

ПАВ - д- s

1, 18

2, 19

1, 2, 18, 19..BC

Вс e 3с

-UCA ю ЭА-: С

ПДО r Псo

CA поляризующего напряжения и,выполненном на соединенных последовательно промежуточном трансформаторе и фазоповоротной. ЙС-цепи, к промежуточному трансформатору блока подпитки подклю" чены два резистора, объединенных с выводом первичной обмотки уыомянутого трансформатора в общую точку, причем входы резисторов через замы" кающие контакты пусковых реле тока (или их повторителей) фаз A и С подключены соответственно K фазам С и А ! подводимой системы напряжений, свободный вывод первичной обмотки через размыкающий и замыкающий контакты реле тока нулевой последовательности подключен соответственно к нейтрали или фазе В системы напряжений, а вторичная обмотка через фазоповоротную кС-цепь подключена к входу формирователя поляриэующего напряжения реле сопротивления.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройствами на фиг.2 — векторная диаграмма напряжений, подводимых к реле сопротивления и блоку подпитки между фазами С и А.

Схема содержит два пусковых ре" ле тока 1 (РТ, ) и 2 (РХ ), реле тока нулевой последовательности 3 (РТ >), релейно-контактные блоки переключения в цепях тока 4 (П ) и напряжения 5 (H ), направленное реле сопротивления б, выполненное .на формирова телях рабочих 7 и 8 и поляриэующего 9 напряжений„ формирователь импульсов несовпадения 10, реагирующий орган 11 и блок подпитки от напряжения неповрежденных фаз 12, включающий промежуточный трансформатор

13, два резистора 14 и 15 и фазоповоротную цепь R-, Ñ 1б и 17.

На чертеже обозначены:

18, °,, - токи фаз А, В, С и ток нулевой последовательности;

0А, 0И Ос 0о напряжения фа

В„ С и нейтраль системы;

: К 1, K> I — напряжения, пропорциональные току и напряжению поврежденных фаэ;

U — ток, пропорциональи и ный напряжению неповрежденных фаз;

U8>,,< — выходное напряжение.

Пусковые реле тока 1 (РТд) и

2 (РТс) включены на фазные токи фаз

A и С,, а реле тока нулевой последовательности 3 на ток нулевой после- < довательности. K блокам переключения в цепях тока 4 и напряжения 5 подведены соответственно токи и на5 пряжения фаэ А, В, С и О, а выходы блоков переключения в цепях тока 4 и напряжения 5 подключены к входам формирователей 7 — 9 реле сопротивления б. Выходы формирователей 7

10 9 подключены к входам формирователя импульсов несовпадения 10, а выход форьятрователя 10 подключен к входу реагирующего органа 11. С выхода реагирующеro органа 11 снима,5 ется выходной сигнал реле сопротивл- H" ubbfy„

Резисторы 14 и 15 и вывод первичной обмотки промежуточно-о трансформатора блока поцпитки объединены в общую точку, входы указанных резисторов через замыкающие контакты 18 и 19 пусковых реле тока фаэ A и С подключены собтветственнО к фазам С и А подводимой системы напряжений, свободный вывод первичной обмотки через размыкающий и замыкающий контакты реле тока нулевой последовательности подключен соответственно к нейтрали и к фазе В системы напряжений, а вторичная обмотка через

50 фаэоповоротную цепь R-С 16 и 17 подключена к входу формирователя поляризующего напряжения 9 реле сопротивления.

35 B нормальном режиме реле тока

3 находятся в несработанном состоянии, а блоки переключения в цепях тока 4 и напряжения 5 обеспечивают отключенное состояние входов реле

4) сопротивления б от входных токов и напряжений. При этом реле сопротивления находится в несработанном состоянии и выходной сигнал Ueb,.„ðàвен нулю.

При появлении короткого замыка-. ния (К9) срабатывают соответствующие реле тока и обеспечивают подведение к входам реле сопротивления и к входам блока подпитки соответствую

50 щих токов и напряжений. При этом реле сопротивления срабатывает, и его, выходной сигнал Овы < обеспечивает отключение защищаемой линии.

Действие пусковых реле при раэ55 личйых видах повреждений показано в таблице.

959202

Продолжение таблицы

4- с Д+ КЗо

--"м

UAO

1, 2, 18, 19

ABC

АО

1, 3, 18, 20

"со с " о

СО

2, 3, 19, 20

Формула изобретения

Пусковые реле обеспечивают подведение к реле сопротивления напряжений и токов поврежденных фаз, а к блоку подпитки — напряжений, пропорциональных напряжениям неповрежденных фаз при всех видах междуфазных замыканий и замыканий на землю (кроме замыканий на землю фазы B).

При междуфаэных замыканиях к блоку подпитки подводятся напряжения, пропорциональные фаэному напряжению неповрежденной фазы, а прн замыканиях на землю — линейному напряжению.

При.. КЗ между фазами С и A срабатывают реле тока 1 и 2 и обеспечивайт. подключение реле сопротивления на междуфаэное напряжение (- () „) и на разность фазных токов А- Д . Контакты 18 и 19 пусковых реле тока фаз A и С обеспечивают подведение к блоку подпитки напряжений UA0 и

Ug . Так Как сопротивления 14 и 15 равны между собой и намного превышают входное сопротивление трансформатора 13, то ток намагничивания транс,форматора 13 пропорционален сумме векторов U(.0 и UA« равной вектору

{-U8O). С выхода трансформатора 13 снимается напряжение, пропорциональное вектору U80. Формирователи 7

9 выполнены на операционных усилителях н работают в режиме сумматоров входных сигналов. К входу формирователя 9 в этом случае подводятся токи, пропорциональные напря.жению (-+A) и напряжению О8О.

Фазоповоротная цепь ) -С 16 — 17 обеспечивает необходимый поворот вектора тока, подводимого к формирователю от трансформатора 13 на 90 обеспечивая совпадение векторов тока, подводимых от поврежденных и неповрежденных фаз напряжения. При близком коротком замыкании между фазами С и A напряжение (- 0

U>0, что обеспечивает надежную работу защиты. При других видах КЭ защита действует аналогично (см. таблицу) .

Повыаение надежности действия односнстемной направленной дистанционной защиты при близких, замыканиях при упрощенной схеме подключения обрс печивается подключением к промежу-, 15 точному трансформатору блока подпитки двух дополнительных резисторов, объединенных с выводом первичной обмотки трансформатора и рассмотреннЫм выше включением блока

2О подпитки в общую точку.,Указанное включение трансформатора блока подпитки через токоограничивающие резисторы обеспечивает также существенное уменьшение его габаритов по сравнению с известным устройством.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить существенный технико-экономический эффект, заключающийся в упрощении

ЗО защиты и повышении надежности действия при близких замыканиях, что повышает надежность электроснабжения. Дополнительный эффект обеспечивается уменьшением габаритов промежуточного трансформатора блока подпитки, что уменьшает расход стали и меди прн его изготовлении примерно в 3 раза по сравнению с известным устройством защиты.

Устройство односистемной дистан= ционной защиты, содержащее два пусковых .реле тока, включенных на токи фаз A и С, реле .тока нулевой .последовательности и блока переключения в цепях тока и напряжения, подключенные к направленному реле сопротивления, выполненному в виде фор5О мирователей рабочих и поляризующего напряжений, подключенных через формирователь импульсов несовпадения к реагирующему органу с блоком под питки от напряжения неповрежденных фаэ, подключенному к формирователю поляризующего напряжения и выполненному на соединенных последовательно промежуточном трансформаторе и фазоповоротнбй .RC-цепи, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повышения надежности действия при близких замыканиях при упрощенной схеме подключения, к промежуточному трансформатору блока подпитки подключены два резистора, объединенЬЗ ных с выводом первичной обмотки

959202 цНИИПИ Заказ 7020/72 Тираж 669 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 упомянутого трансформатора в общую точку, входы резисторов через замыкающие контакты пусковых реле тока фаз A и С подключены соответственно к .фазам С ц A подво рамой системы напряжений, свободный выврд первичной обмотки через размыкающий„н замыкающий контакты реле тока нулевой последовательности .подключен соответственно к нейтралы или фазе В системы напряжений, а вторичная обмотка через фазопово ротную кС-цепь подключена к входу формирователя поляризующего напря жения направленного реле сопро-тивления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернобровов Н.В. Релейная защита. И., Энергия, 1974, с. 308 - 312.

2. Руководящие указания по релей- tO ной защите.. Дистанционная защита.

35 — 330 кВ. И., Энергия, 1968, с. 1 - 16.