Устройство для защиты трехфазной электроустановки от короткого замыкания на землю Советский патент 1984 года по МПК H02H7/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и предназначается для блокировки защит и автоматики смежных присоединений при осуществлении неполнофазного режима работы на линии электропередачи переменного тока.

Известно, что при переводе лиНИИ в неполнофазный нагрузочный режим вторые и третьи, а в некоторых случаях и первые ступени токовой защиты нулевой последовательности, должны быть выведены из работы из-за невозможности их отстройки от тока нулевой последовательности. Если защита линии, на которой осуществляется неполнофазный режим, может быть заблокирована по факту отключения фазы выключателя, то для блокировки защит смежных участков электрической сети требуется тем или иным способом передать либо сформировать блокирующий сигнал.

Известно устройство блокировки защит смежных участков с использованием автоматики высокочастотного телеотключения (ВЧТО), по высокочастотным каналам которой може быть передана команда на запрещени отключения .выключателей смежных участков их защитами после установления факта перевода линии в неполнофазный режим 1,

Недостатком известного устройства является необходимость использования двух каналов связи для передачи команд, что снижает надежность в работе устройства;

Наиболее близким к предлагаемом является способ блокировки защиты и автоматики смежных участков при повреждении в сети, в котором при возникновении устойчивого повреждения на участке электрической сети во время бестоковой паузы АПВ вырабатывается сигнал, посылаемый по всем фазам сети в ее неповрежденную часть, и блокирующий устрййства защиты и автоматики на время своего присутствия, В качестве генератора сигналов блокировки защит применяется заряженная до номинального значения емкость. Для уменьшения затухания апериодического синала в сети введен преобразователь сигнала постоянного тока в синусоидальный трехфазный сигнал промышленной частоты С23.

Недостатком известного способа является о1граниченное время блокирования, определяемое емкостью зарженного конденсатора и постоянной времеИй его разряда,

Кроме того, описанные способы имеют общий недостаток - неселективное введение блокировки защит н

смежных участках, так как блокирующий сигнал на смежные участки передается без учета чувствительности защит этих участков, что может вызвать излишнюю блокировку защит и исключить их срабатывание при возникающих коротких замыканиях.

Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования при неполнофазном нагрузочном режиме на смежной линии.

Указанная цель достигается тем, что в устройствО для защиты трехфазной электроустановки от короткого замыкания Йа землю и сети высокого напряжения с глухозаземленной нейтралью, содержащее в каждой фазе трансформатор тока, к объединенному выходу которых подключен первый вход первого блока сравнения по величине, к второму входу первого блока сравнения подключен выход блокирующего блока, а первый выход первого блока сравнения подключе к отключающему йходу выключателя защищаемой электроустановки, дополнительно введен фильтр тока прямой последовательности, входы которого подключены поФазно к выходам трансформаторов тока, и второй блок сравнения по фазе, первый вход которого подключен к выходу фильтра тока прямой последовательности, второй вход № к второму выходу первого блока сравнения, а выход - к входу блокирующего блока,

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 области изменения разности фаз токов прямой и нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания (область f) и неполнофазного режима (область |) в зависимости от местположения точки короткого замыкания Уставка второго блока сравнения обозначена на фиг,2 линией 8,

Схема содержит защищаемую электроустановку 1, например линию, смежную линию 2 в неполнофазном режиме работы, измерительные трансформаторы 3 тока, первый блок 4 сравнения по величине, подключенный к выходу фильра тока нулевой последовательности, фильтр 5 тока прямой последовательности, второй блок 6 сравнения по фазе, измеряющий разность фаз токов в прямой и нулевой последовательностей блокирующий блок 7,

При возникг овении короткого замыкания на линии 2 в сети возникает ток нулевой последовательности. Если его величина в линии 1 больше уставки токовой защиты 4, то он подаегся с выхода фильтра тока нулевой последовательности защиты 4 на первый вход фазосравнивающей схема 6, на второй вход которой подается, ток прямой последовательности, выделенный датчиком 5. В схеме 6 измеряется разность фаз токов прямой и нулевой последовательностей.

В случае однофазного короткого замыкания измеряемая разность фаз изменяется в диапазоне от 90 др ЗО в зависимости от местоположения точки короткого замыкания, и разветвленности электрической сети. Уставка порогового органа 7 выбирается .ниже этих значений. При поступлении сигнала с выхода схемы б сравнения фаз на вход 5 порогового органа 7 блокирующий сигнал не формируется, если

измеренная разность фаз больше уставки.

Область г(фиг.2) характеризует изменение разности фаз токов прямой и нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания, а область ij - в неполнофазном режиме.

В случае бестоковой паузы ОЛПВ или неполнофазного режима измеряемая разность фаз изменяется и диапазоне от О до 10. В этом случае сигнал оказывается ниже уставки и с выхода блока 7 в устройство защиты 4 поступает блокирующий сигнал.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ в сети высокого напряжения с глухозаземленной нейтралью, содержащее в каждой фазе трансформатор тока, к объединенному выходу которых подключен На от к. в л первый вход первого блока сравнения . по величине, к второму входу первого блока сравнения подключен выход блокирующего блока,, а первый выход первого блока сравнения подключен к отключающему вход выключателя защищаемой электроустановки, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования при неполнофазном наггрузочном режиме на смежном участке сети, в него дополнительно введен фильтр тока прямой последовательности, входы которого подключены пофазно к выходам трансформаторов тока, и второй блок сравнения по фазе, первый вход которого подключен § к выходу фильтра тока прямой пос(Л ледовательности, второй вход - к второму выходу первого блока сравнения, а выход - к входу блокирующего блока. -ао/ СО о со 4 4 Фuг.f

град 1SO9080

7060 50

40 30 20 10

/1

SO 100

250 300 350 нм

150 200 Фиг. 2