Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин Советский патент 1991 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110 кВ и выше для систем шин с фиксированным подключением присоединений, осуществляя автоматическое отключение поврежденной системы шин.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстродействия.

На чертеже представлена блок-схема устройства для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин

Устройство содержит трансформаторы 1-4 тока присоединении и трансформатор 5 тока в цепи шиносоединительного выключателя.

Вторичные обмотки трансформаторов 1-4 тока присоединений собраны по дифференциальной схеме и подключены к первым входам пускового блока 6 и избирательного

блока 7 по току, к второму входу последнего подключена цепь вторичной обмотки транс- Форматора 5 тока, а первый и второй выходы избирательного блока 7 по току подключены к первым входам соответственно первого элемента ИЛИ 8 первой системы шин и второго элемента ИЛИ 9 второй системы шин. Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 7 по току определяется направлением тока через шиносоединительный выключатель (СШВ). Выходы элементов ИЛИ 8 и 9 соединены с первыми входами соответственно первого элемента И 10 и второго элемента И 11, а также с входами третьего элемента ИЛИ 12. Вторые входы элементов И 10 и 11 объединены и соединены с выходом пускового блока 6.

Выходы элементов И 10 и 11 соединены через четвертый и пятый элементы ИЛИ 13

ю

и 14 с входами блоков отключения выключателей первой системы шин 15 и второй системы шин 16 соответственно, а также с третьими входами элементов ИЛИ 8 и 9.

Выходы четвертого и пятого элементов ИЛИ 13 и 14 подключены к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ 17, выход которого через элемент 18 временной памяти связан с третьим входом этого же элемента ИЛИ 17 и с входом блока 19 изменения уставки, выход которого соединен с вторым входом пускового блока 6. Выход последнего одновременно подключен к вторым входам первого и второго элементов И 10 и 11 и первому входу третьего элемента И 20, второй вход которого через элемент НЕ 21 подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 12, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9, а выход третьего элемента И 20 подключен одновременно к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ 13 и 14.

Избирательный блок 22 по напряжению своими входами подключен к трансформаторам напряжения первой системы шин 22 и второй системы шин 24. Выходы избирательного блока 22 по напряжению соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9. Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 22 по напряжению определяется вектором разности напряжений между поврежденной и неповрежденными системами шин. Выходы блоков отключения выключателей первой 15 и второй 16 систем шин через замыкающие контакты. 25-28 реле 29-32 выбора подключения присоединений к первой системе шин и через контакты 33-36 реле 37-40 выбора подключения присоединений к второй системе шин являются цепями отключения выключателей присоединений. На присоединениях предусмотрены переключатели 41-44 управления реле выбора подключения присоединений к первой и второй системам шин. Выход пускового блока 6 также подключен к входу блока 45 отключения шиносоединительного выключателя.

На чертеже показаны две системы .шин (15) с.ш и (16) Нс.ш присоединения Л1, Л2, Т1, Т2, количество которых определяется схемой электрических соединений подстанций и не лимитируется данным устройством. Каждое присоединение может быть подключено к первой или второй системе шин с помощью разъединителей 46-53. На чертеже также показаны шиносоедини- тельный выключатель 54 и выключатели 55-58 присоединений.

Устройство работает следующим образом.

При КЗ на первой системе шин в режиме с включенным шиносоединительным выключателем 54 и присоединениями с выключателями 55 и 56. подключенными с помощью разъединителей 46 и 48 к первой системе шин, присоединениями с выключателями 57 и 58, подключенными с помощью

0 разъединителей 51 и 53 к второй системе шин. От токов КЗ в цепях трансформаторов 1-5 тока одновременно срабатывают пусковой блок 6 и избирательный блок 7 по току. При этом сигнал с выхода пускового блока 6

5 поступает через блок 45 отключения на отключение шиносоединительного выключателя 54, а сигнал с выхода избирательного блока 7 по току через первый элемент ИЛИ 8 поступает на первый вход первого элемен0 та И 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода пускового блока 6. При этом появляется сигнал на выходе элемента И 10, который одновременно поступает через элемент ИЛИ 13 на вход блока отключения

5 выключателей первой системы шин 15 и элемента ИЛИ 8, обеспечивая наличие сигнала на выходе первого элемента И 10 до исчезновения сигнала с выхода пускового блока 6 на втором входе элемента И 10. Указан0 ным обеспечивается надежное отключение всех выключателей присоединений, подключенных к поврежденной системе шин, независимо от последовательности отключения выключателей присоединений и ши5 носоединительного выключателя.

На выходах избирательного блока 22 по напряжению сигналы отсутствуют, так как на его входы приходят сигналы одинаковых напряжений с.ш и Нс.ш.

0При заданной фиксации подключения

присоединений переключатели 41 и 42 устанавливаются в положение с.ш, а переключатели 41 и 42 в положение Нс.ш. При этом обеспечивается срабатывание реле 29, 30 и

5 39, 40. Контакты указанных реле 25, 26 и 35, 36 подготавливают соответствующие цепи отключения выключателей. При появлении сигнала на выходе блока 15 отключения первой системы шин происходит отключение

0 выключателей 55 и 56, После отключения указанных выключателей схема возвращается в исходное состояние.

Аналогично работает схема при КЗ на второй системе шин и при любом изменении фиксации подключения присоедине- ний.

При КЗ на первой системе шин в режиме разомкнутого шиносоединительного выключателя 54 избирательный блок 7 по току не работает из-за отсутствия тока на его

втором входе, так как ток в цепи трансформатора 5 тока отсутствует. При этом работают пусковой блок 6 и избирательный блок 22 по напряжению. Сигнал с выхода избирательного блока 22 по напряжению поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 8. Далее схема работает аналогично указанному и действует на отключение выключателей 55 и 56. Указанным обеспечивается надежное отключение поврежденной системы шин при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин, поскопьку пусковой блок 22 по напряжению реагирует на разность уровней напряжения первой и второй систем шин.

Для повышения чувствительности пускового блока 6 предусмотрен блок 19 изменения уставки. При этом обеспечивается надежное действие УРОВ при КЗ на любой из систем шин, сопровождающемся отказом выключателя любого присоединения, в том числе присоединения с более слабым питанием.

При одновременном КЗ на первой и второй системах шин избирательный блок 7 по току и избирательный блок 22 по напряжению не работают, поскольку отсутствует ток в цепи шиносоединительного выключателя 54, а напряжение на обеих системах шин одинаково.

В данном режиме отключение присоединений первой и второй систем шин обеспечивается за счет наличия сигналов на первом и втором входах третьего элемента И 20, поступающих с выходов пускового блока 6 и элемента НЕ 21, поскольку на входе последнего отсутствует пусковой сигнал. Последнее определяется отсутствием сигналов на входе четвертого элемента ИЛИ 13. Сигнал с выхода элемента И 20 через элементы ИЛИ 13 и 14 поступает на блоки 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин, обеспечивая отключение всех присоединений.

В режиме нарушения фиксации, когда все присоединения подключены к одной системе шин и КЗ на этой системе шин. отключение всех присоединений обеспечивается благодаря наличию сигналов на входах блоков 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин. Указанные сигналы приходят с выхода третьего элемента И 20 аналогично режиму одновременного КЗ на первой и второй системах шин, когда избирательные блоки по току 7 и по напряжению 22 не работают, а следовательно, и отсутствуют сигналы на их выходах.

Благодаря данному решению обеспечиваются повышение чувствительности защиты, быстродействие в отключении повреж денной системы шин во всех режимах как с включенным, так и отключенным шиносое- динительным выключателем при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин.

Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин с ши- носоединительным выключателем и фикс.фованным подключением присоединений, содержащее трансформаторы тока, устанавливаемые на всех присоединениях

данных шин и на шиносоединительном выключателе, вторичные обмотки трансформаторов тока, устанавливаемых на присоединениях, собраны по дифференциальной схеме и подключены к первым

входам пускового блока и избирательного блока по току, к второму входу последнего подключена вторичная обмотка трансформатора тока, устанавливаемого на шиносоединительном выключателе, избирательный блок по напряжению, входы которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов напряжения, устанавливаемых на первой и второй системах шин, выход пускового блока подключен к

входу блока отключения шиносоединительного выключателя, первый и второй выходы избирательного блока по току подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, блоки

отключения выключателей первой и второй систем шин, выходы которых подключены к первым выводам замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй систем шин

соответственно, вторые выводы соответствующих замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй системы шин объединены и предназначены для включения в цепь отключения

выключателей присоединений, обмотки указанных реле через переключатели управления, предназначены для включения в цепь оперативного питания, отличающее- с я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, дополнительно введены четыре элемента ИЛИ, три элемента И, элемент НЕ. элемент временной памяти, блок изменения уставки, при этом выходы избирательного блока по напряжению подключены к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ и к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу пускового блока, выходы первого и второго элементов И подключены к третьим входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ. вторые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента И, а их выходы подключены к входам блоков отключения выключателей соответственно первой и второй систем шин и к

первому и второму входам шестого элемента ИЛИ, между выходом и третьим входом которого включен элемент временной памяти, выход шестого элемента ИЛИ через блок изменения установки подключен к второму входу пускового блока, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу третьего элемента ИЛИ.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110-220 кВ для систем шин с фиксированным подключением присоединений. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия. Для этого в устройство введены три элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок изменения уставки, элемент НЕ. элемент временной памяти. 1 ил. Ё

jtouL. J7 №J

аз у я

fcgsfc -feULo

|

ОлшАимЛ

Str ьй-Ьи-М

Омл-бмялг; ODMA.IMM П