Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4Н02НЗ 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.«у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3864772/24-07 (22) 12.03.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики, Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт релестроения и Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы СССР (72) А. Ф. Бондаренко, В. И. Катунян, А. И. Левиуш, Л. А. Надель и А. М. Наумов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Кочетов В. В. и др. Наладка и эксплуатация релейной части дифференциально-фазных высокочастотных защит линий

400 — 500 кВ (ДФЗ вЂ” 401 и ДФЗ вЂ” 402) .—

M.-Л.: Госэнергоиздат, 1962, с. 241 †2, рис. 1 — 1, 1 — 2.

Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий 110 — 330 кВ. Руководящие указания по релейной защите. М.: Энергия, 1972, с. 31 — 35, рис. 6. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛbHO-ФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной заÄÄSUÄÄ 1272393 щите линий 500 — 700 кВ электропередачи большой протяженности. Lle.ïü изобретения — повышение селективности защиты при включении неповрежденной линии на холостой ход и возникновении при этом параметрического резонанса. Устройство содержит два полукомплекта 1 и 2 защиты, установленных по концам линии 3 электропередачи. Полукомплекты присоединены к линии через трансформатор 5 тока и трансформатор 6 напряжения. Вторичные обмотки трансформаторов 5 и 6 соединены с пусковым органом 8, отключающим органом 9, органом 10 манипуляции. Выходы органа

10 манипуляции и пускового органа 8 присоединены к последовательно соединенным высокочастотному передатчику 11, приемнику 12, органу 14 сравнения фаз, первому элементу И 15 и исполнительному органу

16. Блок 13 останова также присоединен к передатчику 11. Повышение селективности достигают введением в каждый из полукомплектов двух фильтров-реле 23 и 24 прямой и обратной последовательности второго элем ента ИЛ И 22. Входы фильтровреле 23 и 24 подключены к вторичным обмоткам трансформатора 6 напряжения, выходы фильтров-реле 23 и 24 через второй элемент ИЛИ 22 подключены к третьему входу второго элемента И 21, 1 ил.

1272393

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите линий электропередач и, и может быть использовано для защиты линий 500 — 750 кВ оольшой протяженности.

Цель изобретения — повышение селективности устройства при включении неповрежденной линии на холостой ход и возникновении при этом параметрического резонанса.

На чертеже показана блочная схема устройства для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи.

Устройство содержит два полукомплекта

1 и 2, установленных по концам линии электропередачи 3, с установленными на ней выключателями 4, трансформаторами 5 тока, трансформаторами 6 напряжения и высокочастотным оборудованием 7. Каждый из полукомплектов содержит пусковой орган 8, отключающий орган 9 и орган 10 манипуляции, который содержит элемент компенсации емкостного тока линии и осуществляет управление высокочастотным передатчиком 11, выход которого подключен к входу приемник 12 и соединен с высокочастотным оборудованием 7 канала связи линии электропередачи. Выход пускового органа 8 подключен к входу «Пуск» передатчика; выход органа 10 манипуляции подключен к входу

«Манипуляция» передатчика, а к входу «Остапов» передатчика подключен выход блока

13 останова, который предназначен для обеспечения срабатывания защиты при включении поврежденной линии.

Выход приемника 12 подключен к органу

14 сравнения фаз, выход которого через первый элемент И 15 подключен к исполнительному органу 16.

Блок 13 останова содержит орган 17 контроля напряжения на линии, орган 18 фиксации отключенного положения выключателей линии, первый элемент ИЛИ 19, входы которого соединены с пусковым оргаином 8 и органом контроля напряжения на линии, выход первого элемента ИЛИ через элемент 20 выдержки времени подключен к первому входу второго элемента И 21, второй вход которого соединен с выходом органа

18 фиксации отключенного положения выключателей (реле РГ10) линии, третий вход— с выходом второго элемента ИЛИ 22, выход второго элемента И 21 подключен к входу «Останов» передатчика 11.

К входу второго элемента ИЛИ подключены выходы фильтров-реле 23 и 24 напряжения прямой и обратной последовательности, входы которых подключены к вторичным обмоткам трансформатора 6 напряжения.

Уетавки фильтров-реле 23 и 24 отстроены от несимметрии, вызываемой гармониками в напряжении на включенной холостой линии электропередачи при возникновении параметрического резонанса, и чувствительны к всем видам короткого замыкания к симмет5

35 ричным трехфазным фильтрам 23 и к несимметричным фильтрам-реле 24 на холостой линии электропередачи, включенной с противоположного конца.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном нагрузочном режиме работы линии 3 электропередачи включены выключатели 4 и отсутствуют. сигналы на выходах пускового 8 и отключающего 9 органов обоих полукомплектов 1 и 2, передатчики 11 не посылают высокочастотные сигналы.

При коротком замыкании на защищаемой или на смежной линии в кажлом из полукомплектов срабатывает пусковой орган 8, осуществляя пуск передатчика 11.

Орган 10 манипуляции осуществляет манипуляцию высокочастотных сигналов, обеспечивая наличие высокочастотного сигнала в течение отрицательного полупериода тока линии электропередачи и отсутствие высокочастотного сигнала в течение положительного полупериода тока.

Приемники 12 каждого из полукомплектов принимают высокочастотные сигналы передатчиков 11 обоих полукомплектов.

Манипулированные по амплитуде тока непромышленной частоты сигналы сфазированы так, что при внешних коротких замыканиях сигналы на выходе приемников 12 обоих полукомплектов отсутствуют и орган

14 сравнения фаз не работает, а при коротких замыканиях на защищаемой линии на выходе приемников 12 присутствуют сигналы, вызывающие срабатывание органа 14 сравнения фаз обоих полукомплектов.

Наличие сигналов на выходе отключающего органа 9 и органа 14 сравнения фаз приводит к срабатыванию исполнительного органа 16, действующего на отключение выключателя 4.

При включении неповрежденной линии под напряжение вследствие разновременности включения фаз включаемого выключателя напряжение на фазах линии появляется неодновременно, что приводит к срабатыванию пускового 8 и откпючающего 9 органов обоих полукомплектов.

Срабатывание пусковых органов 8 приводит к пуску передатчиков 11, при этом в полукомплекте, установленном на включенном конце линии электропередачи, орган

l0 манипуляции осуществляет управление высокочастотным передатчиком 11 от протекающего через трансформатор 5 тока емкостного тока линии (частично скомпенсированного), а в полукомплекте, установленном на отключенном конце линии электропередачи, орган 10 манипуляции осуществляет управление высокочастотным передатчиком

11 от эпемента компенсации емкостного тока органа манипуляции.

Фазировка высокочастотных сигналов соответствует внешнему короткому замыканию и орган 14 сравнения фаз не срабатывает.

1272393

Фор,яула азод1ц тания

Разноврсмснность включения фаз выключателя обычно не превышает 0,05 — 0,07 с, после чего пусковой и отключающий органы

8 и 9 возвращаются, и сигналы на их выходах исчезают.

В полукомплекте, установленном на отключенном конце линии электропередачи, после включения линии срабатывает орган 17 контроля напряжения на линии и через время срабатывания элемента 20 подает сигнал на первый вход элемента И 21 блока 13 останова.

На втором входе элемента И 21 присутствует сигнал, так как орган фиксации отключенного положения выключателей линии находится в сработанном состоянии. Появление сигнала на выходе элемента И 21 и, следовательно, принудительный останов передат)ика 11 происходит только при срабатывании любого из фильтров-реле 23 и 24 напряжеiièÿ прямой и обратной последовательности.

Если на включенной под напряжение на холостой ход линии 3 электропередачи возникает параметрический резонанс, вызываюпiий появление вторых гармоник в HBпряжснии и несиммстрию напряжений, а сле;Iоватсльно, срабатывание пусковых и отключаюгцих органов 8 и 9, то передатчики 11 пускаются в оооих полукомплектах и блокирование зашиты происходит так же, как при включении неповрежденной линии под напряжение. Сигналов на выходах фильтров реле 23 и 24 нет, так как они отстроены от несимметрии, вызванной явлением параметрического резон шса.

При включении поврежденной линии электропередачи срабатывают пусковые и отклкхчаюшис органы 8 и 9 в обоих полукомплектах. !!срсдатчики 1! пускаются в обоих полукомплектах и до появления сигнала на выходе олока 13 останова полукомплекта, установленного на отключенном конце линии электрош редачи, защита заблокирОвана.

Б пол уком илскте, уста новлен ном и а отключенном конце линии электропередачи, сигнал с выхода пускового органа 8 через элемент времени 20 (0,12 — 0,15 с) подается на первыи вход элемента И 21, сигнал на втором входе элемента И 21 присутствует, так как выключатели на данном конце линии отключены. Срабатывание при коротком замыкании фильтров-реле 23 или 24 напряжения вызывает появление сигнала на третьем входе элемента И 21. При наличии сигналов на всех трех входах элемента И 21 срабатывает блок 13 останова, передатчик 11 данного полукомплекта принудительно останавл и ваетс я.

На включенном конце линии электроперадачи передатчик 11 продолжает работать, посыл ая м ан и пулиров анн ые током короткого замыкания высокочастотные сигналы, которые принимает приемник 12 этого- же полу комплекта, вызывая срабатывание органа 14 сравнения фаз.

Наличие сигналов на выходе органа 14 сравнения фаз и на выходе отключающего органа 9 приводит к срабатыванию исполнительного органа 16 и отключеник> поврежденной линии 3 электропередачи.

При КЗ на ВЛ напряжение на поврежденных фазах на ее отключенном конце снижается резко. Например, напряжение на дуге

КЗ кВ/м, т.е. при длине дуги 30 м — — 30 кВ.

Поэтому реле 23 и 24 могут быть довольно грубыми, например, реле 24 может иметь уставку 8 — 10 В обратной последовательности на фазу, что позволяет его надежно отстроить от несимметрии (небалансов) при резонансе на второй гармонике.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежное отключение линии электропередачи при возникновении на ней коротких замыканий во Вссов режимах работы линии и, вместе с тем, надежно отстроено от явления параметрического рсзонанса, вызывающего появление вторых гармоник в напряжении и несимметрию напряжений.

Устройство для ди фферен ци ал ьно-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи, состоящее из двуx полукомплектов, каждый из которых содержит трансформаторы тока и напряжения, установленные на защищаемой линии электропередачи, вторичные обмотки KoTophlx соединены с пусковым и отключающим органами и с органом манипуляции, высокочастотные приемник и передатчик, входные клеммы которого «Г!уск», «Манипуляция» и «Останов» соединены соотвегственно с выходами пускового органа, органа манипуляции и блока осганова, выход передатчика предназначен для подключения к высокочастотному оборудованию канала связи и соединен с входом приемника, выход приемника подключен к органу сравнения фаз, выход которого подключен к одному из входов первого элемента И, к второму входу которого подключен выход отключающего органа, выход первого элемента И подключен к исполнительному органу, причсм блок останова содержит орган фиксации отключенного положения выключателей линии электропередачи, орган контроля напряжения на линии, первый элемент ИЛИ, второй элемент И и элемент выдержки времени, причем вход органа контроля напряжения на линии подключен к вторичной обмотке трансформато% ра напряжения, а выход — к одному из входов первого элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход пускового органа. выход первого элемента ИЛИ через элемент выдержки времени подклю ген к первому входу второго элемента И. к второму входу которого подключен выход органа фиксации отключенного положения выключателей, причем выход второго элемента 1 1

1272393 Составитель Л. Корнеева

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор E. Папп

Заказ 6344/51 является выходом блока останова отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения селективности устройства при включении неповрежденной линии на холостой ход и возникновении при этом параметрического резонанса, в каждый из полукомплектов дополнительно введены два фильтра-реле напряжения прямой и обратной последовательности и второй элемент ИЛИ, при этом входы фильтров-реле подключены к вторичным обмотка трансформатора напряжения, выходы

5 фильтров-реле через второй элемент ИЛИ подключены к третьему входу второго элемента И блока останова.