Устройство для дифференциальной высокочастотной защиты параллельных линий электропередачи

 

СОКИ СОВЕТСКИХ

«Е

РЕСПУБЛИК 5@ Н 02 Н 3/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3387639/24-07 .А ,(22) 21 01.82

:(46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) Ю.С.Кузник: (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Чернобровов H.Â. Релейная защита. И., "Энергия", 1971, с. 172-189.

2. Федосеев A.М. Релейная защита электрических систем. M., "Энергия", 1976, с. 338-339. (5 4) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОИ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, состоящее из двух полукомплектов, установленных по концам защищаемых линий, каждый из которых содержит два блока направленной защиты на каждую линию, токовые цепи и цепи напряжения которых подключены к трансформаторам тока своей линии и к трансформатору напряжения шин, а выходные цепи отключения подключены к отключающим

I . ,цепям включателей своей линии, прие- мопередатчик, включенный к оборудованию высокочастотной обработки одной из линий электропередачи, цепи

„„SU„„1038993 А пуска и.останова передатчика которого соединены с выходныМи цепями пуска и останова первого блока направленной зашитыми установленного на этой же линии, к цепи ускорения которого подключен выход приемника, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения и удешевления устройства путем применения одного комплекта высокочастотного оборудования .и аппаратуры для защиты двух линий электропередачи, дополнительно введены комбинированный фильтр токов, фильтр промышленной частоты и орган сравнения фаз; причем токовые цепи второго, блока направленной защиты, установленного на другой из Е

-;линий электропередачи, не имеющей оборудования высокочастотной обработки, подключены к .комбинированному фильтру, выход которого соединен с манипулирующим входом приемопередачика и с первым входом органа сравнения фаз, второй вход которого соединей через фильтр промышленной части с выходом приемника, а выход подключен к цепи ускорения второго блока направленной защиты.

1038993

Изобретение относится к релейной защите, в частности к диференциальным защитам линий электропередачи с высокочастотной блокировкой.

Известно устройство направленной защиты, содержащее измерительные органы, подключенные к трансформаторам тока и напряжения линки электропередачи, органы выдержки времени и исполнительные реле f1) .

Данное устройство имеет ступенчатую характеристику срабатывания и поэтому не обеспечивает отключение коротких замыканий в конце линии без выдержки времени.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство направленной защиты с высокочастотной блокировкой, состоящее из двух полукомплектов, каждый иэ которых содержит блок направленной защиты, токовые цепи и цепи напряжения которого подключены к трансформаторам тока и напряжения, цепи пуска и останова подключены к входу передатчика высокочастотного поста, выход приемника которого подключен к цепи ускорения выходной цепи блока защиты. Данное устройство обеспечивает отключение короткого замыкания на любом участке линии без выдержки времени $2), Однако при применении его для защиты параллельных линий электропередачи требуется оборудование высокочастотного тракта на каждой из линий электропередачи.

Цель изобретения - упрощение и удешевление устройства путем применения одного комплекта высокочастотного оборудования и аппаратуры для защиты двух параллельных линий.

ПоСтавленная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальной высокочастотной защиты параллельных линий электропередачи, состоящее из двух полукомплектов, установленных по концам защищаемых линий, каждый из которых содержит два блока направленной защиты на каждую линию, токовые цепи и цепи напряжения которых подключены к трансформаторам тока своей линии и к трансформатору напряжения шин, а выходные цепи отключения подключе. ны к,отключающим цепям выключателей своей линии, приемопередатчик, подключенный к оборудованию высокочас тотной обработки одной из линий электропередачи, цепи пуска и останова передатчика которого соединены с выходными цепями пуска и останова первого блока направленной защиты, установленного на эФой же линии, к цепи ускорения которого подключен выход приемника, дополнительно введены комбинированный фильтр токов, фильтр промышленной частоты и орган сравнения фаз, причем токовые цепи второго блока направленной защиты, установленного на другой иэ линий электропередачи, не имеющей оборудования высокочастотной обработки, подключены к комбинированному фильтру, выход которого соединен с .мани- пулирующим входом, приемопередатчика . и с первым входом органа сравнения фаз, второй вход которого соединен через фильтр промышленной частоты с выходом приемника, а выход подключен к цепи ускорения второго блока направленной защиты.

15., На фиг. 1 изображена схема полукомплекта для одной иэ подстанций; на фиг. 2 — схема органа сравнения фаз.

На одной из параллельных линий 1 электропередачи к оборудованию 2 высокочастотной обработки подключен приемопередатчик 3, к цепям пуска и останова которого подключены выходы первого блока направленной защиты 4, 5 который подсоединен к трансформато.рам 5 тока этой линии и трансформатора б напряжения и действует на отклю30

65 чение выключателя 7 этой линии.

На другой из параллельных линий 8 электропередачи установлен второй блок направленной защиты 9, который . подсоединен к трансформатору 10 тока этой линии и трансформатору б напряжения и действует на отключение выключателя 11 этой линии. Токовые цепи блока защиты 9 соединены также с кОмбинированным фильтром 12, который соединен с манипулирующим входом приемопередатчика 3 и с первым входом органа 13 сравнения фаз, второй: вход которого включен через фильтр 14 промышленной частоты на выход приемника 3 приемопередатчика, а выход подключен к цепи ускорения второго блока направленной защиты 9.

Орган 13 сравнения фаз (фиг. 2) может быть выполнен в виде блока, со; держащего;чсполннтельное реле 15, включенног, во вторичную обмотку разделительного трансформатора 1б, Первичная обмотка которого является входом органа сравнения фаз: диод 17, транзистор 18, выводы змиттер-база которого являются первым входом органа сравнения фаз. Контакты 19 исполнительного реле 15 подключены к цепи ускорения второго блока защиты 9.

Защита работает следующим образом.

При коротком замыкании. на линии 1 от первого блока защиты 4 происходит запуск и останов приемопередатчика 3. Отсутствие блокирующего сиг. нала позволяет сработать защите 4 без выдержки времени. Орган 13.сравнения фаз не может сработать только:

1038993 от напряжения выхода фильтра 12 при отсутствии сигнала с фильтра 14 от приемопередат:ика 3, поэтому второй блок защиты линии 8 не имеет цепи ускорения ее дейСтвия, что обеспечивает требуемую избирательность работы ступенчатых защит параллельных линий. Аналогичное. действие защйт происходит и с противоположной стороны линий электропередачи.

При коротком замыкании.в сети рассматриваемой подстанции "за спи-: ной" защит 4 и 9 линий 1 и 8 происходит пуск приемопередатчика 3 от защиты 4, чем предотвращается ускоренное действие защит линии 1 с про- 15 тивоположной стороны. Работа передатчика 3 противоположной стороны линии 1 остановлена ее направленной защитой 4. При таком коротком замыкании направленная защита 9 линии 8 2О не работает, а аналогичная защита с противоположной стороны не имеет цепи ускорения, так как на ее орган 13 сравнения поступают импульсы, не совпадающие по фазе: при импульсе 25 тока от шин в линию высокочастотный сигнал имеет фазу от линии к шинам.

Орган 13 сравнения фаз в этом случае не работает, поскольку его срабатывание происходит только при 30 совпадении положительных полупериодов на обоих входах органа сравнения фаз .

При коротком замыкании на шинах . противоположной подстанции "за спиной" аналогичного полукомплекта происходит останов передатчика 3 полукомплекта данной подстанции, выходная цепь защиты 4 на ней блокируется сигналом передатчика полукомплекта противоположной подстанции. Второй 40 блок защиты 9 на данной подстанции не имеет цели ускорения ввиду разной полярности импульсов фильтра 12 и приемопередатчика 3, противоположной подстанции аналогично.предыду- 45 щему случаю.

При коротном замыкании на линии 8 происходит пуск приемопередатчиков

3 от,защиты линии 1 с двух сторон с остановкой одного иэ них в эависи- у, мости от направления потока на линии

1 от тока короткого замыкания на линии 8. При коротком замыкании ближе к рассматриваемой подстанции на ней сохРаняет РаботУ передатчик 3, в результате чего блокируется действие блока защиты и линии 1 беэ выдержки времени с противоположной стороны. В орган 13 сравнения фаэ при этом поступают совпадающие по фазе сигналы, соответствующие направ- » лению тока от шин в линию. При сов- падении фазы управляющего импульса от фильтра 12 на транзисторе 18 с питающим напряжением от разделитель.ного трансформатора 1б открывается цепь на катушку реле 15 с замыканием контактов 19 в цепи ускорения защиты 9. Аналогичное ускорение защиты линии 8 происходит и с противоположной стороны.

При коротком замыкании ближе к концу линии 8 сохраняет работу передатчик противоположного конца линии 1, чем блокируется действие защиты 4 без выдержки времени. При этом происходит аналогичное ускорение защиты линии 8 за счет срабатывания органов сравнения фаз от совпадения фаэ токов и высокочастотных импульсов, соответствующих моменту протекания тока от шин в линию.

В случае короткого замыкания на середине линии 8,при отсутствии тока в линии 1, достаточного для останова ее передатчиков, оба высокочастотных сигнала манипулируются током линии 8, направленным от шин в линию и .совпа-, дающим с направлением тока их защиты для возможности срабатывания ускорения защиты 9 линии 8 с двух сторон.

Для ускорения защиты в случае недостаточной величины тока для пуска

; передатчнков возможен дополнительный

- пуск их по напряжению обратной или, нулевой последовательности.

В результате общий высокочастотный канал связи обеспечивает требуемое быстродействие и селективность защиты линии с высокочастотной блокировкой и параллельных линий на основе ускорения их защиты от сравнения фаз тока и манипулированных высокочастотных сигналов блокировки;

Учитывая наличие на параллельных линиях простых бистроДействУющих поперечных защит, их дополнение продольной быстродействующей защитой каждой линии с общим высокочастотным каналом связи вполне достаточно для гарантированного селективного отключения коротких замыканий на линии без выдержки времени в основных режимах работы линий и их защиты.

Экономическая эффективность предлагаемого устройства защиты зак.лючается в минимальных затратах для достижения необходимого быстродействия защити параллельных линий беэ специального выделения дорогостоящих высокочастотных каналов из несущих частот по числу параллельных линий.

1038993

Подписное Заказ б238/58

Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель A. Бондаренко

Редактор A. Мотыль Техред М,Тепер Корректор В. Гирняк