Устройство для продольной дифференциальной защиты коротких линий электропередач с многосторонним питанием

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретения - расширение диапазона длин защищаемых линий электропередач путем повышения селективности функционирования. Это достигается тем, что в цепь выходного реле каждого полукомплекта 3 введен з амыкающий контакт 23 блокирующего реле 5, обмотка которого соединена через замыкающий контакт дифференциального реле последовательно с обмотками блокирующих реле других полукомплектов , за счет чего повышается селективность несрабатывания защиты при внешних к.з. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i СЛ с ел ОЭ сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) А1 (g)) 4 Н 02 Н 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4045151/24-07 (22) 27,01.86 (46) 30. 11. 87. Бюл. Е 44 (71) Украинское отделение Всесоюзного государственного проектно-конструкторского и научно †исследовательского института энергетических систем и электрических сетей пЭнергосетьпроект" (72) Э,Г,Берлянд, В.Г.Гольденберг и M.È.Ãóðàðèé (53) 621.316.925(088.8) (56) Руководящие указания по наладке, проверке и эксплуатации продольной дифференциальной защиты линий . типа ДЗЛ-1, - M.: ГЭИ, 1962, с. 3-12, Дорофеев В,)1, Дифференциальнофазная высокочастотная и дифференциальная продольная защиты на линиях с ответвлениями. — Электрические станции, 1960, К - 7, с. 67-71. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ КОРОТКИХ ЛИНИЙ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ С МНОГОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения — расширение диапазона длин защищаемых линий электропередач путем повышения селективности функционирования. Это достигается тем, что в цепь выходного реле каждого полукомплекта 3 введен замыкающий контакт 23 блокирующего реле 5, обмотка которого соединена через замыкающий контакт д))фференциального реле последовательно с обмотками блокирующих реле других полукомплектов, за счет чего повышается селективность несрабатывания защиты при внешних к.з. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1356105

Изобретение относится к технике релейной защиты линий, в частности к устройствам, реагирующим на фазовый сдвиг между токами IIo концам за5 щищаемых линий, и предназначено для использования в качестве основной за20

Каждый полукомплект 3 продольной дифференциальной защиты содержит цепи переменного и оперативного пос- 45 тоянного тока. Цепь переменного тока (фиг. 1) включает в себя подключенный входами к вторичным обмоткам измерительных трансформаторов 1 тока комбинированный фильтр 10 составляющих тока прямой и обратной последовательностей, суммируемых геометрически с коэффициентом К преобладания последней; промежуточный трансформатор 11 с одной первичной,подключенной к выходу фильтра 11 и двумя вторичными обмотками, включенными последовательно по автотрансформатор. ной схеме и содержащими различное кощиты от всех видов коротких замыканий воздушных или кабельных линий электропередач с многосторонним пита- 10 нием напряжением 35-220 кВ.

Цель изобретения — расширение диапазона длин защищаемых линий электропередач путем повышения селективности функционирования. 15

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные схемы предлагаемого устройства соответственно по цепям переменного (фиг, 1) и оперативного постоянного (фиг. 2) тока. устройство продольной дифференциальной защиты коротких линий электропередач (ЛЭП) с многосторонним питанием содержит на каждом питающем конце линии измерительные трансфор- 25 маторы 1 тока, устанавливаемые в фазах автоматического выключателя 2

ЛЭП, полукомплект 3 продольной дифференциальной защиты, вспомогательные провода 4, блокирующее реле 5 и 30 дополнительные вспомогательные провода 6, заведенные шлейфом на все питающие концы линии, В первом полукомплекте установлен также питаемый от трансформатора 7 напряжения источ- З5 ник 8 питания установленных во всех остальных полукомплектах блоков 9 контроля исправности дополнительных вспомогательных проводов 6, действующих на сигнал при обрыве проводов 6 40 или при их замыкании на землю. личество витков; стабилизатор 12 напряжения, подключенный к выводам обмотки трансформатора 11, содержащей большее количество витков; дифференциальное реле 13 с тормозной токовой обмоткой и рабочей обмоткой напряжения, включенными к диагонали первого и второго диодных мостов 14, соединенных последовательно и подключенных к выводам обмотки трансформатора 11, содержащей меньшее количество витков, и изолирующий трансформатор

15 с одной первичной и двумя вторичными обмотками. Первичная обмотка изолирующего .трансформатора 15 подключена параллельно входам второго диодного моста 14. Два первых разноименных конца вторичных обмоток трансформатора 15 подключены к вспомога-.: тельным проводам 4, два других их разноименных конца — к разделительному конденсатору 16 и к обмотке реле

17 контроля исправности вспомогательных проводов 4, которая в первом полукомплекте 3 связана с устройством

18 питания цепей контроля вспомогательных проводов 4, вход которого подключен к трансформатору 7 напряжения.

К источнику оперативного постоянного тока каждого полукомплекта 3 через последовательно соединенные заv мыкающие первый контат 19 дифференциального реле 13, контакт 20 блокирующего реле 5 и контакт 21 реле 17 контроля исправности вспомогательных проводов 4 подключена обмотка выходного реле 22, контакт которого включен в цепь отключения соответствующего автоматического выключателя

2. Обмотки блокирующих реле 5-и вторые замыкающие контакты 23 дифференциальных реле 13 всех полукомплек-. тов соединены последовательно между собой с помощью дополнительных вспомогательных проводов 6 и подключены к источнику оперативного постоянного тока первогр полукомплекта 3

Во всех, за исключением первого, полукомплектах блоки 9 контроля исправности дополнительных вспомогательных проводов 6 подключены параллельно цепи из последовательно включенных обмоток блокирующего реле

5 и второго замыкающего контакта 23 дифференциального реле соответствующего полукомплекта. Источник 8 питания переменного тока указанных бло1356105 ков подключен к дополнительным вспомогательным проводам 6 через раэмыкающие контакты 24 дифференциального реле 13 первого полукомплекта °

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы ЛЭП (например, с трехсторонним питанием) на выходе устройства 18 питания первого полукомплекта 3 формируется выпрямленный ток для последовательной цепи из обмоток, реле 17 и вторичных обмоток изолирующих трансформаторов

15 всех комплектов, а на выходе источника 8 питания формирутся однофаэный.переменный ток для последова— тельной цепи из дополнительных вспомогательных проводов 6 и иэ блоков

9 контроля на втором и третьем концах линии.

При неисправностях проводов 4 (обрыв или металлическое замыкание между жилами этих проводов ) срабатывает реле 17, блокирующее цепь питания выходного реле 22. При неисправностях проводов 6 ° (oáðûâ, замыкание между проводами, замыкание на землю) срабатывают блоки 9 контроля этих проводов.

При внешних к.з. вследствие того, что на одном из концов линии первичный ток сдвинут примерно на 180 отзначительно ниже сопротивления его срабатывания и. оно размыкает свои контакты в цепи реле 22 и в цепи, соединяющей все обмотки блокирующих реле 5, В зависимости от конкретного соотношения величин первичных токов на двух концах линии их реле 13 могут находиться и в замкнутом, и в

10 разомкнутом состоянии. Но независимо от состояния этих реле цепь блокирующих реле 5 разомкнута контактом реле 13 первого конца ЛЭП. Поэтому на всех трех концах ЛЭП цепи питания

15 реле 22 разомкнуты замыкающими контактами 20 блокирующих реле 5, чем и обеспечивается селективная отстройка защиты всех концов при внешних к.з ° При повреждении на защищаемой

20 линии правильная работа защиты определяется чувствительностью реле 13 °

При к.з, в режиме одностороннего питания чувствительность реле 13 минимальная, а напряжения на приемных

2 сторонах фильтров равны О. Поэтому рабочая обмотка реле 13 с питающего конца оказывается эашунтированной большим сопротивлением, равным геометрической сумме сопротивлений к.з, 30 трансформатора 15 и проводов 14 этого конца и параллельно сложенных цепей двух других концов, а сопротивление каждой из цепей определяется суммой сопротивлений проводов 4, трансформаторов 11 и 15, реле 13 и входного сопротивления фильтра 10, Все эти сопротивления велики, поэтому результирующее сопротивление, измеряемое реле 13 питающего конца, 40 значительно превосходит сопротивление срабатывания этого реле.

Сопротивления на зажимах реле

13 полукомплектов 3 с приемной стороны равны геометрической сумме со45 противлений тормозной обмотки реле

13, трансформатора 11 и входного сопротивлений тормозной обмотки реле

13, трансформатора 11 и входного сопротивления фильтра 10 и тоже превос50 ходят сопротивления срабатывания реле 13 ° Поэтому реле 13 с приемных сторон тоже срабатывает.

Таким образом, как в режиме трехстороннего, так и в режиме одностороннего питания линии обеспечивается

55, о четкое срабатывание всех дифферен, иальных реле при внутренних к.э.

При срабатывании дифференциальных носительно токов друх других концов, напряжение на выходе фильтра 10 этого конца противоположно по фазе напряжению фильтров с двух других концов.. Таким образом, при исправных проводах 4 по ним протекает большой

Р ток и то место на проводах, где напряжение близко к нулю, сдвинуто к концу линии с противоположной фазой напряжения фильтра. Обычно таким концом является тот, что ближе к месту внешнего к,з ° .Поскольку при работе стабилизаторов 12 напряжение на выходе этого фильтра всегда ниже суммы напряжений фильтров двух других концов, точка нулевого напряжения сдвинута в сторону полукомплекта с противоположной фазой, а рабочая обмотка реле 13 этого конца линии оказывается зашунтированной малым сопротивлением, равным омическому сопротивлению участка проводов 4 между комплектом 3 защиты и точкой нулевого напряжения между проводами 4. Поэтому сопротивление, измеряемое дифференциальным реле 13, оказывается реле 13 всех полукомплектов замыкают1356105 ся контакты 23 этих реле в цепи питания блокирующих реле 5, вызывая их срабатывание. При этом в каждом полукомплекте образуется цепь питания выходных реле 22 через замкнутые контакты 19, 20 и 21. При срабатывании выходных реле подается сигнал на отключение автоматических выключателей 2 всех питающих концов. 1

Таким образом, за счет включения в цепь выходного реле каждого полукомплекта замыкающего контакта блокирующего реле, обмотка которого соединена через замыкающий контакт дифференциального реле последовательно с обмотками блокирующих реле других полукомплектов, повышается селективность несрабатывания защиты при внешних к.з., что позволяет расширить диапазон длин защищаемых линий.

Формула из обр ет ения

1. Устройство для продольной диф ференциальной защиты коротких линий электропередач с многосторонним питанием, содержащее на каждом питаю- щем конце измерительные трансформаторы тока, устанавливаемые в фазах автоматического выключателя, и полукомплект продольной дифференциальной защиты, состоящий из цепей переменного и оперативного постоянного тока, первая из которых образована вторичными обмотками трансформаторов тока, подключенными к входам комбинированного фильтра геометрической суммы составляющих токов прямой и обратной последовательностей, выход которого функционально связан с рабочей и тормозной обмотками дифференциальыого реле и с первичной обмоткой изолирующего трансформатора, имеющего две вторичные обмотки, два первых разноименных конца которых связаны с .соединяющими все полукомплекты вспомогательными проводами, два других их разноименных конца подключены к разделительному конденсатору и к обмотке реле контроля исправности вспомогательных проводов,. которая в первом полукомплекте связана с бло5 ком питания цепей контроля вспомогательных проводов, цепь оперативного постоянного тока каждого полукомплекта включает источник оперативного постоянного тока, к которому через

0 последовательно включенные замыкающие первый контакт дифференциального реле и контакт реле контроля исправности вспомогательных проводов данного полукомплекта подключена обмотка

15 выходного реле, контакт которого включен в цепь отключения автоматического выключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона длин защищаемых линий электро20 передач путем повышения селективности функционирования, в цепь постоянного тока каждого полукомплекта дополнительно введено блокирующее реле, замыкающий контакт которого

25 включен в цепь обмотки выходного реле данного полукомплекта последовательно с упомянутыми контактами этой цепи, при этом обмотки блокирующего реле и вторые замыкающие контакты

30 дифференциальных реле всех полукомплектов соединены последовательно между собой с помощью дополнительных вспомогательных проводов и подключены к источнику оперативного постоянного

З5 тока первого полукомплекта.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что. в каждый, за исключением первого, полукомплект дополнительно введен блок контроля

40 исправности дополнительных вспомогательных проводов, подключенный параллельно упомянутой цепи из последовательно включенных обмотки блокирующего реле и второго замыкающего кон45 такта дифференциального реле, при этом источник питания переменного тока указанных блоков расположен в первом полукомплекте и подключен к дополнительным вспомогательным проводам, 50 через размыкающие контакты дифференциального реле первого полукомплекта.

Составитель В.Онучин.

Редактор M.AHäðóøåíêa Техред А.Кравчук Корректор А,.Зимокосов

Заказ 5804/49 Тираж б18 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4