Устройство для защиты от коротких замыканий и ненормальной работы электрической сети высокого напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02H7/26 H02H3/00 

Изобретение относится к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, к схемам (Защиты электрических линий, машин и приборов, а именно к схемам для секционированной защиты воздушных линий, осзществляющим автоматическзпо коммутацию в случае недопустимого отклонения от нормальных рабочих парамет- ров, в том числе для отключения участка, на котором произошло короткое замыкание.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования релейной защиты И автоматики путем автоматизй- ции перестройки уставок устройств ре- леййой защиты и автоматики.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства.

На фиг. 1 изображены подстанция ПС) 1, линия электропередачи (ЛЭП) 2 между ПС 3.1 и 3.2, (не обозначено) 1ЭП 4 и 5 автотрансформатор 6 с шина- «и 7 высшего напряжения, ЛЭП 8. Уст- 5ОЙСТВО содержит блок 9 фиксации отключения присоединения (БФОП), котоНа фиг. 2г изображены ВЧ-приег-шик 20 смежной ПС 15 реле ВПУ 21, пере5ЫЙ фиксирует отключение автотранс рматора 6 и связан с блоком 10 пере-30 ключающее уставки РЗА этой же ПС слючения уставок (БПУ) релейной защи- Устройство работает) следующим обра- гы и автоматики (РЗА) на ПС 3.2, который соединен с защитами 11-13 ЛЭП 2,

5 соответвенно, а также с.высоко- 1астотными (ВЧ) передатчиками 14-16 .тих ЛЭП соответственно о Передатчики через высокочастотные (ВЧ) каналы 17- 19 связи соединены с ВЧ-приемниками 10 (показан только для одной ПС 1), приемник 20 смежной ПС 1 соед инен с 13ПУ 21 зтой подстанции, которое соединено, с устройствами РЗА 22 и 23 . ЛЭП 2 и 8 соответственно, а также с ;&Ч-передатчиком 24 ЛЭП 8, посылающим Ьигнал в ВЧ-канал 25 этой ЛЭП для : зменения уставок на следующей ПС,

На фиг. 2а изображены контакты 5о1 и 9о2 выходных промежуточных БФОП, фиксируюцие соответствен50

ЗОМо

При изменении режима работы сети, например при вьгооде в ремонт авто35 трансформатора 6, на ПС 3 срабатывает БФОП 9, по факту действия которого БПУ 10 переключает уставки, например, вторых ступеней дистанционных и нуле™ вой последовательности защит П, 12,

/50 13 соответственно ЛЭП 2, 4, 5, отхо)|1О ремонт и окончание ремонта авто Трансформатора 6 ПС Зо2, реле БПУ 10, (t контактами 10 „1 и ЮЛ, переключазо- уставйи РЗА, реле 26 и 27, огра Йичивающие длительность пуска сигна- jba об изменении режима работы сети.

На фиг. 26 изображены контакты |0.3 и 10о4 реле, переключающего ус- фавки РЗА, койтакты 26.1 и 27.1 реле, фграничивающих длительность пуска

дящйх от шин ПС 3 и, кроме того, запускает ВЧ-передатчики 14-16 этих же ЛЭП, которые посредством ВЧ-каналов 17-19 передают сигнал о ремонте авто45 трансформатора 6 на смежные ПС, Этот сигнал принимается приемником 20 смежной. ПС 1, которьзй управляет БПУ 21 на ней же. БПУ 21 (по аналогии с БПУ 10) переключает уставки РЗА 22 и 23 ЛЭП 2 и 8 соответственно и запускает ВЧ-передатчяк 24 ЛЭП 8 для осущест--- зления возможности изменения уставок на других ПС.

При выводе в ремонт автотраксфорсг матора 6 на ПС 3 срабатывает БФОП 9 и переключает свои |сонт, 1 и 9.2. При замыкании контакта 9.1 срабатывает двухпозиционное реле БПУ 10, которое контактом 10.5 разрьшает цепь

сигнала об изменении режима работы сети, ВЧ-передатчик 14,

На фиг. 2в изображены контакты 10.5, 10.6, 10.7 и 10„8 реле, переключающего уставки РЗА, контакты 20.1 и 20.2, токовых реле защиты нулевой последовательности от замыканий на землю, имеющей разные уставки, реле 28 и 29 времени той же защиты, реле 30 сопротивления дистанционной защиты или АПАХ, содержащее трансформатор 31 напряжения и систему гнезд со.штеккерами вогнутьми), посредством которых меняется уставка реле 32 сопротивления, коммутатор 33. Последний п редставляет собой коммутационное поле из горизонтальных и вертикальных шинок. К горизонтальным шинкам подключены контакты 10.7 и 10,И БПУ 10 в количестве, равном чис- лу режимов, меняющих уставку реле. Вертикальные шинки соединены с вторичной обмоткой трансформатора напряжения реле 32 сопротивления. Связь горизонтальных шинок с вертикальными осуществляется штеккерами X и У.

На фиг. 2г изображены ВЧ-приег-шик 20 смежной ПС 15 реле ВПУ 21, переключающее уставки РЗА этой же ПС Устройство работает) следующим обра-

ЗОМо

При изменении режима работы сети, например при вьгооде в ремонт автотрансформатора 6, на ПС 3 срабатывает БФОП 9, по факту действия которого БПУ 10 переключает уставки, например, вторых ступеней дистанционных и нуле™ вой последовательности защит П, 12,

13 соответственно ЛЭП 2, 4, 5, отхо0

дящйх от шин ПС 3 и, кроме того, запускает ВЧ-передатчики 14-16 этих же ЛЭП, которые посредством ВЧ-каналов 17-19 передают сигнал о ремонте авто5 трансформатора 6 на смежные ПС, Этот сигнал принимается приемником 20 смежной. ПС 1, которьзй управляет БПУ 21 на ней же. БПУ 21 (по аналогии с БПУ 10) переключает уставки РЗА 22 и 23 ЛЭП 2 и 8 соответственно и запускает ВЧ-передатчяк 24 ЛЭП 8 для осущест--- зления возможности изменения уставок на других ПС.

При выводе в ремонт автотраксфорг матора 6 на ПС 3 срабатывает БФОП 9 и переключает свои |сонт, 1 и 9.2. При замыкании контакта 9.1 срабатывает двухпозиционное реле БПУ 10, которое контактом 10.5 разрьшает цепь

реле тока с основной уставкой токовой защиты 12 ЛЭП 4 нулевой последовательности от замыканий за землю и подключает контактом 10.6 цепь реле тока с ремонтной уставкой о Одновременно с этим на ПС 3 изменяется уставка и дистанционной защиты либо АПАХ или ОАПВ ЛЭП 4, что осзтцествля- ется путем разрьта контактом 10.7 реле БПУ 10 цепи X - Z трансформатора 31 напряжения реле 30 сопротивления дистанционной защиты 12 с количеством набранньос витков m и подклю

ПС 3, который осуществляет обратное переключение реле БПУ 10.

Последнее своим контактом восстанавливает цепь с контактом 12.1 реле тока, а контактом 10„6 разрьгоает цепь с контактом 12,2 реле тока защиты нулевой последовательности от замыканий на землю ЛЭП 4, чем возвращает последнюю к прежней уставке Одновременно с этим посредством обратного переключения контактов 10.7 (замыкается) и 10.8 (размыкается) осуществляется возврат к исходной

Изобретение относится к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, а именно к схемам защиты электрических линий, машин и приборов. Цель изобретения - noBbiaieHHe надежности функционирования релейной защиты и автоматики и повышение быстродействия при сохранении селективности их путем автоматического изменения уставок защиты и автоматики сети при изменении режима ее работы, В устройство введены блок фиксации отключения присоединения подстанции с ме няющим- ся режимом работы элемента сети, соединенный с блоком переключения уставок релейной защиты и автоматики на той же подстанции, комплекты в цепи устройства переключения уставок релейной защиты и автоматики, связанные с максимальной токовой защитой нулевой последовательности от замыкания на землю и дистанционной защитой от междуфазных коротких замыканий каждой из линий электропередачи, отходящей от нее я с выходами высокочастотных передатчиков этих линий, а выходы высокочастотных приемников смежных подстанций подключены к устройствам релейной защиты и автоматики линий электропередачи от этих подстанций и входам высокочастотных передатчиков указанных линий через блок переключения уста- вок, при этом реле сопротивления указанных защит подключены к блоку переключения уставок через коммутатор, вход которого соединен с выходом указанного блока, а выход с витками трансформатора напряжения реле сопро- .тивления без штеккеров штаты изменения числа включенных витков трансформатора, К комплектам защиты и автоматики, например, по высокочастотному каналу связи подается сигнал на перестройку уставок устройств, который поступает от блока фиксации отключения присоединения элемента сети (автотрансформатора, блока генератор- трансформатор, основной питающей линии) , оказывающего наибольшее влияние на параметры защиты и автоматики, через блок переключения уставок и осуществляет корректировку уставок защиты и автоматики. 2 ил. (Л 00 00

чением контакта 10.8 реле БПУ 10 це- j уставке и реле 30 сопротивления дис25

пи y-Z с количеством витков пг. трансформатора 31 напряжения.

Набор необходимого количества витков и подключение их к контактам 10о7 и 10,8 реле осуществляется ком- JQ мутатором 33, при этом штеккеры на плате изменения витков трансформатора 31 напряжения реле 30 сопротивления вьшуты из гнезд реле 32 сопротивле-

НИЯо

Аналогично перестраиваются уставки РЗА 11, 12, 13 ЛЭП 2, 4, 5 соответственно. Перестройка уставок на смежной ПС I и других ПС осуществляется с использованием аппаратуры БЧ- каналов связи: для изменения уставок на ПС 1 БПУ 10 на ПС 3 пускает ВЧ-пе- ре датчик 14 ЛЭП 2 замыканием контакта 10.3 БПУ 10„ Контакт 26И реле 26 реализует кратковременную передачу сигнала ВЧ-передатчиком 14, так как реле 26 до вьшода в ремонт автотрансформатора подтянуто через размыкающий контакт ЮЛ БПУ 10.

30

35

танционной защиты (ОАПВ и АПАХ) 12 ЛЭП 4. Аналогичный возврат к прежним уставкам происходит и в остальных устройствах РЗА ПС 3„

Обратным замыканием контакта 10.4 в цепи ВЧ-передатчика 14 ЛЭП 2 осуществляется пуск его через контакт 10.4 и замкнутый контакт 27.1 реле 27, выполняющего кратковременную передачу команды ВЧ-передатчиком и передачу сигнала по ВЧ-каналу 17 на ПС 1, несущего информацию о возврате схемы сети к исходному состоянию.

На ПС 1 указанный сигнал принимается приемником 20, который замыкая контакт 20.2, возвращает реле БПУ в исходное состояние„ Далее возврат схемы к первоначальному положению происходит Аналогично указанному на ПС 1. Вследствие пуска ВЧ-передатчи- ков 15 ЛЭП 4 и 16 ЛЭП 5 на ПС 3, а также 24 ЛЭП 8 на ПС 1 осуществляется в.озврат уставок устройств РЗА к прежним значениям на других ПС сети.

На смежной ПС 1 осуществляется прием сигнала, посьшаемого ВЧ-передатчиком 14 ПС 3, приемником 20. При этом замыкается контакт 20.1, вводящий в работу БПУ 21 ПС 1. Процесс перестройки уставок устройств РЗА 22 и 23 на ПС 1 и пуск ВЧ-передатчи- ка 24 ЛЭП 8 ПС 1 для реализации перестройки уставок РЗА на других ПС сети осуществляется аналогично процессам на ПС 3.

При возврате схемы сети к исходному состоянию (при включении автотрансформатора 6 ПС 3) происходит обратная перестройка уставок устройств РЗА к -прежним значениям. При этом вновь замыкается контакт 9.2 БФОП, фиксирующий включенное состояние присоединения (автотрансформатора 6)

уставке и реле 30 сопротивления дис

танционной защиты (ОАПВ и АПАХ) 12 ЛЭП 4. Аналогичный возврат к прежним уставкам происходит и в остальных устройствах РЗА ПС 3„

Обратным замыканием контакта 10.4 в цепи ВЧ-передатчика 14 ЛЭП 2 осуществляется пуск его через контакт 10.4 и замкнутый контакт 27.1 реле 27, выполняющего кратковременную передачу команды ВЧ-передатчиком и передачу сигнала по ВЧ-каналу 17 на ПС 1, несущего информацию о возврате схемы сети к исходному состоянию.

На ПС 1 указанный сигнал принимается приемником 20, который замыкая контакт 20.2, возвращает реле БПУ в исходное состояние„ Далее возврат схемы к первоначальному положению происходит Аналогично указанному на ПС 1. Вследствие пуска ВЧ-передатчи- ков 15 ЛЭП 4 и 16 ЛЭП 5 на ПС 3, а также 24 ЛЭП 8 на ПС 1 осуществляет- ся в.озврат уставок устройств РЗА к прежним значениям на других ПС сети.

Таким образом, в результате автоматического слежения уставок РЗА за состоянием сети и более точного соответствия их реальным режимам работы предлагаемое устройство обеспечивает значительное повышение надежности работы энергосистем

Формула изобретения

Устройство для защиты от коротких замыканий и ненормальной работы электрической сети высокого напряжения, содержащее комплекты релейной защиты и автоматики на каждой линии электропередачи сети, состоящие из максимальной токовой залц1ты нулевой последовательности от замыканий на землю с токовыми реле и дистанционной защиты от междуфазньпс коротких замыканий с реле сопротивления, высоко-514

частотные передатчики и приемники по концам защищаемых линий, при этом к выходам передатчиков через высоко- частотные каналы связи подключены входы приемников смежных подстанций, выходы приемников фзжкционально свя- зайы с максимальными токовыми защитами нулевой последовательности от замыканий на землю с токовь ш реле и дистанционными защитами от междуфазных коротких замыканий с реле сопротивления линий электропередачи, отходящих от этих подстанций, о т ли чающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирова-- нкя релейной защиты и автоматики путем автоматизации перестройки уставок устройств релейной защиты и автоматики, в него введены блок фиксации отключения присоединения подстанций с мен5п яцимся режимом работы, блок переключения уставок релейной защиты и автоматики на той же подстанции, вход которого соединен с выходом блока фиксации отключения присоединения

17

22

1

8 т25

86

подстанций с меняющимся режимом работы, а выход - с, комплектом релейной защиты и автоматики каждой из линий электропередачи, отходящей от подстанции, состоящим из максимальной токовой защиты нулевой последовательности от замыканий на землю с токовыми реле и дистанционной защиты от междуфазных коротких замыканий с реле сопротивления и с входами высокочастотных передатчиков этих линий, а выходы высокочастотных приемников смежных подстанций подключены к устройствам релейной защиты и автоматики линий электропередачи, отходящих от этих подстанций и к входам высокочастотных передатчиков указанных линий через блок переключения уставок, при этом реле сопротивления указанных защит подключены к блоку переключения уставок через коммутатор, вход которого соединен с выходом указанного блока, а выход с вторичной обмоткой трансформатора напряжения реле сопротивления.

.