Устройство для резервной защиты линии с отпаечными трансформаторами

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 7/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749709/07 (22) 16.10.89 (46) 28.02.93. Бюл. 3Ф 8 (75) Ю.С.Куэник (56) Авторское свидетельство СССР

М 1134082, кл. Н 02 Н 7/26, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ С ОТПАЕЧНЫМИ ТРАНСФОРМАТОРАМИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству для резервной защиты линии электропередачи с ответвлениями на трансформаторные подстанции.

Целью изобретения является упрощение исполнения резервной. защиты линии для повышения надежности действия.

На фиг.1 изображена блочная схема; на фиг. 2 — принципиальная схема блока отключения на первом конце линии; на фиг. 3 —. схема цепей тока; на фиг. 4 — оперативные цепи отключения выключателя второго конца защищаемой линии.

Устройство первой стороны линии подключено к трансформаторам 1 тока, установленным на защищаемой линии 2 с силовым трансформатором 3 на ответвлении, и трансформатором 4 напряжения (см. фиг.1). К фазе А цепей тока и BC цепей напряжения подключен фазочувствительный блок 5 реактивной составляющей тока линии 2, к фазе А тока и АО напряжения фазочувствительный блок 6 активной составляющей тока линии 2; К выходу блока 5 подключен активноемкостной блок 7 задержки, выход которого вместе с выходом блока 5 включен на выход блока 8 сравнения с

„„ Ы„„1798854 А1 (57) Сущность изобретения: введением упрощенного полукомплекта защиты, устанавливаемого на втором конце линий, содержащего трансформаторы тока, блок отключения и реле приращения тока и срабатывающего после отключения первого конца линии, установленным там высокочувствительным полукомплектом, обеспечивается повышение надежности функционирования защиты в целом. 4 ил. подключенным к нему максимальным реле

9. К выходу блока 6 подключен активноемкостной блок 10 задержки, выход которого вместе с выходом блока 6 подключен на вход блока 11 сравнения, с подключенным к нему минимальным реле 12.

Блок токовой фильтровой защиты 13 подключенный к трансформаторам тока и напряжения, соединен с блоком отключения 14, выход которого действует на отключение выключателя 15 линии 2.

Блок отключения 14 содержит реле времени 16, обмотка которого через резистор

17 управляется выходными контактами 18 блока защиты 13, зашунтированными замыкающимися беэ выдержки времени контактами 19 реле времени 16 (см. фиг2). Первые замыкающиеся с выдержкой времени контакты 20 реле времени подключены к отключающей цепи выключателя 15.

Параллельно контактам 20 включена цепочка иэ последовательно соединенных вторых замыкающихся с выдержкой времени, проскальзывающих контактов 21 реле времени 16. размыкающих контактов 22 минимального реле 12 и замыкающихся контактов 23 максимального реле времени

1798854

16 зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных третьих замыкающихся с выдержкой времени проскальзывающих контактов 24 и размыкающих контактов 25 блока защиты 13. 5

Фазочувствительный блок 5 питается от трансформатора 4 напряжения и трансформатора 1 тока линии 2 по девяностоградусной схеме, что выявляет реактивную составляющую тока по отношению к опор- 10 ному напряжению при использовайии, например, кольцевой фазочувствительной схемы. Напряжение с выхода кольцевой фазочувствительной схемы блока 5 пропорционально реактивной составляющей тока, линии 2 и поступает на блок 8 сравнения непосредственно и через активно-емкостный блок 7 задержки передачи величины этой составляющей.

Блок 7 представляет собой активно-ем- 20 костный контур с постоянной времени, превышающей время работы контактов 20 реле

I 6 защиты блока 13, Напряжение конденсатора блока 7 изменяется с задержкой, обеспечивающей к моменту срабатывания реле 25

16 от блока защиты 13 на отключение выключателя 15 линии 2 величину. соответствующую режиму до возникновения КЗ на трансформаторе 3, поэтому после блока 8 сравнения напряжения текущего момента и 30 момента до К3 поступает на реле.9 напряжение, пропорциональное приращению реактивной составляющей тока линии 2, Кроме цепи зарядного сопротивления конденсатора блока 7 его цепь разряда с З5 . аналогичной задержкой обеспечивает уменьшение напряжения на конденсаторе при уменьшении реактивной составляющей тока линии 2.

Фаэочувствительный блок 6 включен на 40 .. совпадающие фазы тока и напря>кения, что при аналогичном принципе действия цепи питания реле 12 через блок 11 и блок 10 обеспечивает контроль изменения активной составляющей тока линии 2. 45

Поскольку сопротивление трансформатора 3 носит в основном реактивный характер, для выявления приращения тока в линии 2 на реактивную составляющую тока

КЗ за трансформатором 3 реле 9 настроено 50 на срабатывание от реактивного тока, а реле

12 — на отпадание при отсутствии активной составляющей изменения тока линии 2..

Для однозначного выявления приращения реактивной составляющей тока в линии 55

2, пропорциональной дополнительному току КЗ за трансформатором 3, реле 9 срабатывает только при положительной величине разницы тока текущего момента и предшествующего режима с выбором уставки составляющей этого тока с учетом возможных режимов работы линии 2.

На втором конце линии 2 в цепи выключателя 26 установлены дополнительные трансформаторы 27 тока, к которым подключей блок фильтра 28 токов обратной последовательности с реагирующим органом

29 (см. фиг.3). 8 цепь тока одной из фаэ подключен промежуточный трансформатор

30 с выпрямителем 31, к выходу которого . подключен стабилизирующий конденсатор

32 и дифференцирующий конденсатор ЗЗ через обмотку 34 реле приращения тока.

Обмотка 35 реле времени подключена к источнику оперативнЫх цепей через резистор 36 замыкающими первыми контактами 37"дополнительного блока токовой фильтровой защиты, включенные параллельно с первыми замыкающими без выдержки времени контактами 38 реле времени, вторым его временно замыкающим с первой выдержкой времени контактом 39 замыкается цепь отключения выключателя 26 через замыкающие контакты 40 реле приращения тока, включенные параллельно со вторым выходным контактом 41 дополнительного блока токовой фильтровой защиты. Третий замыкающийся со второй выдержкой времени контакт 42 реле времени включен параллельно катушке 35 этого реле (см. фиг. 4) Реагирующий орган 29 дополнительного блока токовой фильтровой защиты имеет. уставку, выбранную по требуемой чувствительности к двухфазным КЗ эа трансформатором 3 в транзитном режиме линии 2, реле

34 приращения тока в линии настраивается на срабатывание от толчка тока в момент отключения выключателя 15 от срабатывания защиты первой стороны линии 2 эа счет снятия подпитки места КЗ от источников этой стороны линии, эа счет чего на противоположной в арой стороне линии защита действует каскадна. Для этого уставка реле времени па замыканию контактов 39 выбирается равной уставке замыкания контактов

20, причем время замкнутого состояния контактов 39 выбирается больше погрешности и раэновременности их замыкания с контактами 20 с учетом времени отключения выключателя 15.

Устройство работает следующим образом.:

Прй КЗ за трансформатором 3 ответвления линии 2 происходит срабатывание блока защиты 13, контакты 18 которого замыкают цепь катушки реле 16, Если КЗ несимметричное, контакты защиты 18 оста-. ется замкнутыми да срабатывания замыкающих с максимальным временем контактов

1798854

40

50

20 реле 16 на отключение выключателя 15 линии 2. Если К3 переходит иэ несимметричного в симметричное, контакты 18 защиты блока 13;.однако реле 16 самоудерживается на контактах 19.

Срабатывающие с первой выдержкой времени проскальзывающие контакты 21, уставка которых больше времени действия защиты трансформатора 3, подготавливают цепь отключения только при наличии приращения реактивной составляющей тока в линии, что определяется замыканием контактов 23 реле 9 и отсутствием приращения активной составляющей. токов линии 2, что определяется замкнутым состоянием контактов 22 реле 12.

Если К3 было ликвидировано действием защиты отпаечного трансформатора 3, цепь из последовательно соединенных контактов 21, 22, 23 будет разорвана, а проскальзывающиеся контакты 24, уставка которых больше, чем на первом контакте, эашунтируют обмотку реле времени 16 и обеспечат готовность схемы к повторному срабатыванию.

На втором конце защищаемой линии 2 при несимметричном К3 эа трансформатором.3 одновременно с отключением выключателя 15 отключается. выключатель 26 замыканием контактов 39 реле времени 35 . эа счет замкнутого состояния контактов 37 и 41 реагирующего органа 29 дополнительного блока токового фильтра 28 защиты обратной последовательности от тока трансформаторов 27 тока линии 2. Срабатывание реле времени от контакта 37 происходит с самоудержанием контактом 38 через резистор 36 и возвратом за счет шунтирования катушки 35 контактами 42, время замыкания которых выбирается больше уставки замыкания контактов 39. Цепь отключения выключателя 26 замыкается контактом 39 и контактом 41 при сохранении несимметричного К3, При переходе двухфазного К3 в трехфазное симметричное КЗ контакты 37 и 41 реагирующего органа 29 дополнительного блока токовой фильтровой защиты размыкаются. однако реле 35 времени за счет самоудерживания контактом 38 отсчитывает заданную уставку и замыкает контакты 39 на интервал времени, в течении которого происходит отключение выключателя 15 противоположной стороны линии 2 от КЗ за трансформатором 3, При этом происходит увеличение тока со стороны выключателя

26, т.к. снижается подпитка тока через сопротивление трансформатора 3. Это вызывает увеличение напряжения на вторичной обмотке трансформатора 30, его выпрямителя 31 и на сглаживающем конденсаторе

32. который отфильтровывает переменную составляющую выпрямленного напряжения. За счет роста постоянной составляющей возникает ток в дифференцирующем конденсаторе 33, за счет которого в катушке

34 происходит срабатывание реагирующего органа с замыканием контактов 40. Это замыкание в момент замкнутого состояния контактов 39 вызывает отключение выключателя 26, чем обеспечивается приращение питания КЗ от источников с двух сторон транзитной ЛЭП, При сквозном К3 пуски полукомплектов резервной защиты линии так же происходят, по их сравнению на отключение выключателей линии не возникает из-за отсутствия наложения дополнительных условий по приращению реактивной составляющей тока с первой стороны линии и кратковременному толчку тока на противоположной стороне линии в определенный момент возможности действия защиты каждой из сторон ЛЭП.

Разные принципы выбора условий срабатывания полукомплектов защиты исключают их совместное излишнее срабатывание, что повышает надежность питания отпаечных подстанций при существенном упрощении исполнения измерительных органов и логической части схемы защиты по сравнению с комплектацией защит ЛЭП прототипа.

Формула изобретения

Устройство для резервной защиты линии с отпаечными трансформаторами, содержащее трансформаторы тока и напряжения для установки на первом конце линии, подключенные к блоку токовой фильтровой защиты, выход которого соединен с блоком отключения, состоящим из реле времени, обмотка которого ггодключена к выходным контактам блока защиты, а первые замыкающиеся с выдержкой времени контакты реле времени включены в цепь отключения выключателя, фаэочувствительные блоки выделения соответственно активной и реактивной составляющих тока линии, два блока задержки, два блока сравнения, максимальное и минимальное реле, причем входы фазочувствительных блоков подключены к трансформаторам тока и напряжения, выход фазочувствительного блока выделения реактивной составляющей тока подключен к входам первого блока сравнения непосредственно и через первый блок задержки, выход фазочувствительного блока выделения активной составляющей тока подключен к входам второго блока сравнения непосредственно и через второй блок эа1798854 держки, выходы первого и второго. блоков сравнения подключены соответственно к входам максимального и минимального реле. выходы которых связаны с блоком отключения, причем в блоке отключения 5 параллельно первым замыкающим с выдержкой времеми контактам реле времени под-. ключена цепочка из последовательно соединенных вторых замыкающих с выдержкой времени контактов реле времени, раз- 10 мыкающих контактов минимального реле и замыкающих контактов максимального реле, при этом параллельно контактам блока защиты включены в цепь обмотки реле времени, замыкающие без выдержки времени 15 . контакты реле времени,.а обмотка реле времени зашунтирована цепочкой из последовательно соединенных третьих замыкающих с выдержкой времени контактов реле времени

: и размыкающих выходных контаКтов блока 20 защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, введены дополнительные трансформаторы тока, предназначенные для установки на.втором конце защищаемой ли- 25 нии, дополнительный блок токовой фильтровой защиты с первым и вторым входными замыкающими контактами, подключенный к упомянутым дополнительным трансформаторам тока, дополнительный блок отключения и реле приращения тока с замыкающим контактом. подключенное к одному из дополнительных трансформаторов тока, при этом дополнительнмй блок отключения включает реле времени с первым замыкающимся беэ выдержки времени, вторым временно замыкающимся с первой выдержкой времени и третьим замыкающимся с второй выдержкой времени контактами, обмотка реле времени, зашунтированная своим третьим контактом через резистор и первый выходной:контакт дополнительного блока токовой фильтровой защиты, зашунтированный первым контактом реле времени, подключена к источнику оперативного питания, последовательно соединенные второй контакт реле времени и контакт реле приращения тока. зашунтированный вторым выходным контактом дополнительного блока токовой фильтровой защиты, предназначены для включения в цепь отключения выключателя второго конца линии.

1798854

1798854

Составитель Ю.Кузник

Техред М.Моргентал Корректор M.Шароши

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 776 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5