Устройство для защиты секционированной сети с отпаечными трансформаторами и короткозамыкателями Советский патент 1993 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для релейной защиты секционированных ЛЭП с ответвлениями к подстанциям.

Цель изобретения - ускорение действия защиты отпаечного трансформатора за счет ускорения действия защиты ЛЭП и исключения суммирования времени действия защиты трансформатора и питающей ЛЭП.

На чертеже приведена схема токовых и оперативных цепей подключения реле ускорения защиты секционированной линии с отпаечными подстанциями.

К сборным шинам 1 через выключатель 2 подключена линия 3 с секционным выключателем 4, к ответвлениям линии 3 подклю- чены трансформаторы 5 и 6 через отделители 7 и 8 с короткозамыкателями 9 и 10, включенными к разным фазам на участках линии 3 до и после секционного выключателя 4. Вход блока многоступенчатой релейной защиты 11 линии 3 подключен к трансформаторам тока 12, а его выход в цепь отключения ее выключателя 2. В нулевой провод токовых цепей защиты 11 включено реле тока нулевой последовательности 13, фильтр токов обратной последовательности 14 с пусковым органом 15 включен в токовую цепь защиты 11, к фазному проводу соответствующему фазе включения корот- козамыкателя 9 подключен трансреактор 16, ко вторичной обмотке которого включены выпрямитель 17 и присоединены к выводу выпрямителя сглаживающий конденсатор 18 совместно с первой обмоткой 19 двухобмоточного и двухконтактного реле контроля приращения тока в линии (реле ускорения) через дифференцирующий конденсатор 20. В оперативные цепи защиты включена катушка исполнительного реле 21 с параллельно подключенным конденсатором 22 и последовательно включенным резистором 23, первым размыкающим контактом 24 реле ускорения, контактом 25 реле тока нулевой последовательности и замыкающим контактом 26 пускового органа 15. К цепи отключения выключателя 2 параллельно защите 11 подключены замы(Л

t

СП

кающие контакты 27 реле 21 и контакты 28 реле ускорения с последовательной второй его обмоткой 29, Вход блока релейной защиты 30 подключен к трансформаторам тока 31 в цепи трансформатора 5, а его выход - в цепь короткозамыкателя 9, аналогично в цепи трансформатора 6 установлены трансформаторы тока 32 и блок релейной защиты 33 в цепи включения короткозамыкателя 10. Устройство для ускорения действия релейной защиты линии действует следующим образом.

При возникновении КЗ на трансформаторе 5, подключенном через отделитель 7, от тока в линии 3 и в трансформаторах тока 12 в токовых цепях защиты 11 от фильтра тока обратной последовательности 14 срабатывает пусковой орган 15, замыкание контактов 26 которого вызывает срабатывание исполнительного реле 21 с замыканием его контактов 27, однако цепь ускорения отключения выключателя 2 не срабатывает ввиду разомкнутых контактов 28 реле ускорения. В случае увеличения тока и в фазе цепи трансреактора 16 его напряжение увеличивается и после выпрямления выпрямителем 17 и сглаживания конденсатором 18 вызывает срабатывание реле ускорения от возникновения тока в первой обмотке 19 благодаря конденсатору 20. При этом кратковременно переключаются его контакты: контакт 24 размыкается, а контакт 28 замыкается. При этом цепь отключения выключателя 2 остается разомкнутый контактом 27 реле 21, которое благодаря задержке его срабатывания, создаваемой конденсатором 22 и резистором 23, не успевает сработать после замыкания контакта 26 пускового органа и до размыкания контакта 24. Реле ускорения возвращается и размыкает контакт 27 в цепи отключения выключателя 2. Устройство при возникновении КЗ не создает ускорения действия защиты, но подготавливает его: после замыкания контакта 24 при замкнутом контакте 26 с задержкой срабатывает реле 21 и замыкает свой контакт 27 в цепи отключения выключателя 2.

После включения короткозамыкателя от тока трансформаторов тока 31 при срабатывании защит 30 трансформатора 5, вследст- вии нового скачкобразного возрастания тока в контролируемой фазе снова кратковременно появляется ток в обмотке 19 реле ускорения, оно срабатывает и снова переключает свои контакты: контакт 28 замыкает цепь отключения выключателя. При этом, током цепи отключения во второй обмотке 29 реле ускорения удерживается в состоянии после срабатывания. При этом несмотря на размыкание его контактов 24,

благодаря задержке возврата реле 21, его контакт 27 остается замкнутым в течении времени, достаточным для отключения выключателя 2 линии 3.

При любом другом КЗ с ростом тока в контролируемой фазе линии 3 цепь ускорения не срабатывает, т.к. одновременно с замыканием контактов 26 размыкаются контакты 24 в цепи катушки 21. При КЗ на трансформаторе 6, подключенном к линии 3 через отделитель 8 после секционирующего выключателя 4, сопровождается при последующем включении короткозамыкателя 10 за счет тока трансформаторов тока 32 и дейст5 вия защиты 33 увеличением тока в линии 3 в другой фазе, поэтому не вызывает ускорения защиты 11 на отключение выключателя 2. При подключении трансформаторов ответвлений на последующих участках питаю0 щей сети с короткозамыкателями в одинаковой фазе с короткозамыкателем 9 срабатывание реле ускорения 1-9 отстраивается от удаленного тока КЗ.

В случае затруднения такой отстройки

5 кроме более удобных конструктивно крайних фаз используется средняя фаза для под- -ключения к ней короткозамыкателей на следующем участке сети в обе стороны от ускоряемой защиты. В результате на толчки

0 токов включения короткозамыкателей трансформаторов последующих участков сети при подключении их к контролируемой фазе цепь ускорения не срабатывает ввиду отстройки реле контроля увеличения тока по

5 величине приращения тока, который существенно меньше тока включения короткозамыкателей своего участка линии 3,

В случаях перехода КЗ таких видов, при которых срабатывание реле приращения то0 ка не происходит в те виды, при которых это реле срабатывает, для предотвращения неселективного действия ускоряемой защиты используется блокировка размыканием контактов 25 реле тока нулевой последователь5 нести 13, т.к. такие переходы в основном возникают от однофазных в междуфазные КЗ в защищаемой сети.

Для ускоренного отключения поврежде- ний в трансформаторе, приводящих ксраба0 тыванию реле приращения тока совместно с реле блокировки, например, при однофазном КЗ на землю в той же фазе, к которой подключается короткозамыкатель, используются в цепи ускорения защиты 11, выпол5 ненные в соответствии с прототипом настоящего устройства.

Следовательно, при любых видах КЗ в сети защиты линии срабатывают с выбранной избирательностью действия, а при дей- ствии защит трансформаторов своего

участка линии 3 с последующим включением их короткоззмыкателей срабатывает цепь ускорения для быстрого отключения поврежденного трансформатора. Активно- емкостной контур задержки действия ис- полнительного реле 21 настраивается на время срабатывания меньше времени включения короткозамыкателя, но с достаточной отстройкой от одновременного реагирования реле обратной последовательности и реле контроля увеличения тока при обычном КЗ, Для обеспечения ускорения не только, основных, но и резервных защит трансформатора в случае перехода несимметричного КЗ в симметричное время отпа- дания исполнительного реле ускорения защит выбирается больше времени действия резервных защит этого трансформатора, но меньше времени АПВ выключателя 2, если нет необходимости ускорить защиту 11 в момент повторной подачи напряжения линии 3.

В результате незначительное дополнение цепей защиты линии обеспечивает требуемое ускорение действия защиты трансформаторов, которые по Правилам устройств электроустановок должны иметь быстродействующие защиты также и при их включении через упрощенную коммутационную аппаратуру на основе совместного быстродействия как защит трансформатора, так и защит линии, к которой он подключен.

Формула изобретения Устройство для защиты секционированной сети с отпаечными трансформаторами и короткозамыкателями, содержащее блок релейной защиты, вход которого подключен к выходу трансформатора тока линии,выход предназначен для подключения к цепям отключения выключателя линии, блок релейной защиты отпаечного трансформатора, вход которого подключен к выходу трансформатора тока отпаечного трансформато-

ра, выход предназначен для подключения к цепям включения короткозамыкателя, трэнсреактор, к вторичной обмотке которого подключен выпрямитель со сглаживающим конденсатором на выходе, параллельно последнему подключены последовательно соединенные рабочая обмоткареле ускорения и дифференцирующий конденсатор, реле тока нулевой последовательности, подключенное в токовые цепи блока релейной защиты линии, источник оперативного тока, к отрицательному полюсу которого подключены последовательно включенные обмотка исполнительного реле, зашунтирования конденсатором задержки, резистор и размыкающий контакт реле ускорения, к положительному полюсу подключены последовательно включенные замыкающий с выдержкой времени контакт исполнительного реле, замыкающий контакт реле ускорения и удерживающая обмотка реле ускорения, второй вывод которой предназначен для подключения к цепям отключения выключателя линии, отличающееся тем, что, с целью ускорения действия защиты отпаечного трансформатора, дополнительно введены включенные последовательно фильтр тока обратной последовательности и пусковой орган с замыкающим контактом, размыкающий контакт реле тока нулевой последовательности, при этом вход фильтра тока обратной последовательности подключен к токовым цепям блока релейной защиты линии, между положительным полюсом источника оперативного тока и вторым выводом размыкающего контакта реле ускорения включены последовательно соединенные замыкающий контакт пускового органа и размыкающий контакт реле тока нулевой последовательности, первичная обмотка трансреактора подключена в фазу тока, к которой подключен короткозамыкатель до секционирующего выключателя.

212

(f

Сущность изобретения: необходимый эффект действия защиты достигается за счет реагирования на увеличение тока определенной фазы, в которой включены корот- козамыкатели после подготовки схемы ускорения за счет выявления возникновения КЗ за отпаечным трансформатором с блокировкой неселективности при переходах одного вида КЗ в другой контролем тока нулевой последовательности на защищаемой Л ЭП, имеющей ускорение защиты нулевой последовательности. 1 ил.

t 26

2f. Г .24.

23

21