Устройство для токовой направленной защиты линии Советский патент 1992 года по МПК H02H7/26 

(Л

С

Использование: предназначено для защиты тупиковых линий электропередач с от- ветвлениями на трансформаторные подстанции. Сущность изобретения: введением в цепь обмотки реле тока добавочного резистора, зашунтированного размыкающимся контактом реле фиксации с задержкой на возврат, а также импульсного реле с аналогичной задержкой обеспечивается возможность контроля скорости приращения тока в линии, являющейся дополнительным, наряду с направлением мощности, критерием различия режимов перегрузки и короткого замыкания, и повышения чувствительности защиты при установке ее на тупиковой линии. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для резервной защиты линии электропередач с ответвлениями на трансформаторные подстанции в тупиковом режиме их работы.

Известно устройство для резервной защиты линии электропередачи с ответвлениями, содержащее максимальную токовую или дистанционную защиту, реагирующую на токи КЗ за отпаечными трансформаторами линии.

Однако возможности обеспечения дальнего резервирования с помощью токовых или дистанционных защит на тупиковых линиях ограничены необходимостью их отстройки от роста нагрузки на линии в переходных процессах, поэтому такие защиты теряют свое назначение, полностью, в результате чего исключается возможность

резервирования защит трансформаторов ответвлений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для токовой направленной защиты линии, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, первичные обмотки которых имеют выводы для подключения соответственно в цепь защищаемой линии и к питающим ее шинам реле направления мощности с замыкающим контактом, токовая обмотка и обмотка напряжения которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения соответственно, реле тока с замыкающим контактом, реле времени и указательное реле с замыкающими контактами, при этом первый вывод замыкающего контакта реле времени подключен к плюсовой клемме источника оперативного питания, второй вывод указанного контакта

vj со vj о

о

предназначен для включения в цепь отключения выключателя линии, а замыкающий контакт указательного реле предназначен для включения в цепь сигнализации.

Защита реагирует на увеличение тока в линии с учетом его направления, чем повышает избирательность действия для токов КЗ нагрузки при тупиковом режиме работы линии.

Недостатком данного устройства является пониженная чувствительность при условии учета сезонных изменений нагрузки на линии при увеличении числа и мощности подключенных трансформаторов.

Цель изобретения - повышение чувствительности защиты при установке ее на тупиковой линии с учетом изменения суммарной нагрузки по графикам потребления подключенных отпаечных подстанций.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для токовой направленной защиты линии, содержащем измерительные трансформаторы тока и напряжения, первичные обмотки которых имеют выводы для подключения соответственно в цепь защищаемой линии и к питающим ее шинам, реле направления мощности с замыкающим контактом, токовая обмотка и обмотка напряжения которого подключена к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения соответственно, реле тока с замыкающим контактом, рзле времени, указательное реле с замыкающими контактами, при этом первый вывод замыкающего контакта реле времени подключен к плюсовой клемме источника оперативного питания, второй вывод указательного контакта предназначен для включения в цепь отключения выключателя линии, а замыкающий контакт указательного реле предназначен для включения в цепь сигнализации, дополнительно введены промежуточный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, первый резистор, включенный последовательно с обмоткой реле тока в вторичную обмотку промежуточного трансформатора тока, реле фиксации с замыкающим и двумя размыкающими контактами, импульсное реле с замыкающим контактом, второй резистор и первый и второй конденсаторы. Обкладки последних подключены параллельно обмотке соответственно реле фиксации и импульсного реле, первые выводы которых объединены с первыми выводами обмоток указательного реле и реле времени и подключены к минусовой клемме источника оперативного питания. В цепь обмотки указательного реле последовательно включены

замыкающий контакт импульсного реле, первый размыкающий контакт реле фиксации и замыкающий контакт реле тока. Второй вывод последнего объединен с

выводами включенного в цепь обмотки импульсного реле размыкающего контакта реле фиксации и замыкающего контакта указательного реле и подключен к плюсовой клемме источника оперативного питания

между точкой соединения замыкающего к контакту реле тока с первым размыкающим контактом реле фиксации и вторым вводом обмотки реле фиксации, второй размыкающий контакт которого подключен параллельно первому резистору. Последовательно включены размыкающий контакт указательного реле и второй резистор, точка соединения которых через замыкающий контакт реле направления мощности подключена к второму выводу обмотки реле времени.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема токовой направленной защиты линии; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений и токов линии в режимах нагрузки и короткого замыкания (КЗ).

Устройство для токовой направленной защиты линии содержит измерительный орган 1 реле тока, включенный через резистор 2от промежуточного трансформатора 3 в цепи трансформатора 4 тока линии 5, которая через выключатель 6 включена на сборные шины 7 подстанции с трансформатором 8

напряжения, от которого совместно с трансформатором 4 тока включено реле 9 направления мощности.

В цепи отключения выключателя 6 линии 5 установлен замыкающий контакт 10

реле времени, катушка 11 которого включена через замыкающие контакты 12 реле 9 направления мощности, размыкающие контакты 13 указательного реле и замыкающие контакты 14 реле 1 контроля тока линии 5.

Катушка 15 указательного реле подключена к тем же контактам 14 через замыкающие контакты 16 импульсного реле и размыкающие контакты 17 реле фиксации, катушка 18 которого совместно с конденсатором 19

подключена к общей точке контактов 12 и 13 через резистор 20. Размыкающий контакт 21 реле фиксации подключен параллельно резистору 2, а замыкающий контакт 22 реле фиксации включен в цепи катушки 23 импульсного реле параллельно с подключенным конденсатором 24. Замыкающий контакт 25 указательного реле включен в цепи сигнала перегруза линии 5, к которой подключены трансформаторы 26 ответвлений.

Устройство работает следующим образом.

При увеличениитока в линии 5 срабатывает реле 1 тока, замыкая свой контакт 14. Это приводит к срабатыванию реле 18 фиксации 1, которое своим контактом 21 дешун- тирует резистор 2, чем увеличивается установка реле 1 тока. Если при этом не происходит возврат реле 1 тока, то при замкнутых контактах 12 реле 9 направления мощности с выдержкой времени, превышающей время работы защит трансформаторов 26, срабатывает реле 11 времени, замыкая контактом 10 цепь отключения выключателя 6.

Уставка реле 1 тока при включенном резисторе 2 выбирается достаточно чувствительной к КЗ за трансформаторами 26, а при зашунтированном резисторе 2 - в полтора раза меньшей, но превышающей суммарный ток нагрузки всех ответвлений линии 5. Реле 9 направления мощности имеет границу срабатывания в 45°, что по отношению к направлению тока КЗ (70°) имеет запас в 25°, также как и запас по несрабатыванию при угле тока нагрузки в 20° (фиг.2).

Если при постепенном увеличении тока в линии после срабатывания реле 1 тока и реле 18 фиксации и дешунтирования резистора 2 происходит возврат реле 1 тока, то отключения линии не происходит. Реле 18 фиксации вследствие разряда конденсатора 19 отпадает с задержкой, превышающей время длительности возможных перегрузок. После этого резистор 2 шунтируется контактом 21.

Если Kg этому моменту времени рабочий ток в линии не превышает уставки (минимальной) реле 1 тока, то схема возвращается в исходное состояние. Если перегрузка на линии продолжается, то контакты 14 реле 1 тока снова замыкаются и вызывают срабатывание указательного реле 15 через замкнутые контакты 16 импульсного реле 23 и замыкающиеся при возврате реле 18 фиксации контакты 17. При этом повторного срабатывания реле 18 фиксации не происходит, так как контакт 13 указательного реле размыкается раньше, чем через резистор 20 зарядится конденсатор 19, шунтирующий обмотку реле фиксации. Замыканием контакта 25 указательного реле дается сигнал о перегрузке линии. До кавитирования указательного реле 15 дежурным персоналом защита остается выведенной для предотвращения ее ложного действия от перегрузки,

Формула изобретения Устройство для токовой направленной защиты линии, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, первичные обмотки которых имеют выводы для подключения соответственно в цепь защищаемой линии и к питающим ее шинам, реле направления мощности с замыкающим контактом, токовая обмотка и обмотка напря0 жения которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения соответственно, реле тока с замыкающим контактом, реле времени и указательное реле с замыкающими контак5 тами, при этом первый вывод замыкающего контакта реле времени подключен к плюсовой клемме источника оперативного питания, второй вывод указанного контакта предназначен для включения в цепь отклю0 чения выключателя линии, а замыкающий контакт указательного реле предназначен для включения в цепь сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности защиты при установке ее

5 на тупиковой линии, в него дополнительно введены промежуточный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, первый резистор,

0 включенный последовательно с обмоткой реле тока во вторичную обмотку промежуточного трансформатора тока, реле фиксации с замыкающим и двумя размыкающими контактами, импульсное реле с замыкаю5 щим контактом, второй резистор и первый и второй конденсаторы, обкладки последних подключены параллельно обмоткам соответственно реле фиксации и импульсного реле, первые выводы которых объединены с

0 первыми выводами обмоток указательного реле и реле времени и подключены к минусовой клемме источника оперативного питания, в цепь обмотки указательного реле последовательно включены замыкающий

5 контакт импульсного реле, первый размыкающий контакт реле фиксации и замыкающий контакт реле тока, второй вывод последнего объединен с выводами включенного в цепь обмотки импульсного реле за0 мыкающего контакта реле фиксации и замыкающего контакта указательного реле и подключен к плюсовой клемме источника оперативного питания между точкой соединения замыкающего контакта реле тока с

5 первым размыкающим контактом реле фиксации и вторым выводом обмотки реле фиксации, второй размыкающий контакт которого подключен параллельно первому резистору, последовательно включены размыкающий контакт указательного реле и

второй резистор, точка соединения которых ния мощности подключена к второму выво- через замыкающий контакт реле направле- ду обмотки реле времени.

CU2H.

10 П

о т к/1. 6

UB

Фиг.2