Устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий Советский патент 1976 года по МПК H02H3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИ ЗАШИТЫ ПАРАЛЛЕЛ 1 Изрбрвтвиие относится к технике релей ,ной защиты, а именно к устройствам для Д1|фференциальной направленной зашиты парал Лельных линий электропередач. Известна поперечная диф(|1еренциальная на правленная эвшита пораплельных линий 13.О-22О KB, которая включает в себя комплекты от межпуфазных замыканий и от оамыканий la аемлюГ Первый содержит пусковой орган, выполненный в виде двух реле i тока и трех рол© минимального напряжении и двя реле мощности даустороннего деист вий. Комплект от эаммкпиий на землю вкгаочпет в себя тока, напряжения и ; мощности, включоняюе но утроенный ток и I напряжение нулевой поспедоиагельности. Комплект от междуфазных замыканий выполнен с nof|)n3Hi.iM пуском. В схеме преяусмотрено выведение из действия комплек.та от междуфазных замыканий при замыка- киях на землю. .Недостатками описшпюго устройство явля|Ются недостаточнаячутч:твительтх;тьк неРЕНЦИАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ Х ЛИНИЙ 2 JHO большое количество реле и коктакчов, спижпюших надежность его работы. Повышение чувствительности попереч|ной дифференциальной направлошюй защиты /к иесимметрипплм видам повреждений, а также повьппетиэ надежности ее работы пу тем сокращения каиичоства реле и контак тов и искшочение возможности нопровил ных д9йстг.И1Й нри каскадном отключении одно()азиых )ааных повреждений, обес почипаюгс51 за счет того, что комплект от несимметричных повреждений снабжен I ферроI магнитным преобразователем тока, три пер 1внчных обмотки которого соединены в зиг |3иг, четвертая - п нулевой провод, и под- ключены к трансформаторам тока, соедт1внным D звезду-, ферромагнитным преобразо; вагелем напрялсепип, первичные обмотки коI торотю соедтгены в апозду и подключены к I трансформаторам напряжения .и схемой сравiнения с циркул1 рую1цими токами. Каждый |промежу1Х)Ч.ны1 трансформатор схемы форми ровшжя харпктернстикиодносистомногоре- . ;ле направления моишости подкл1очен к вырез реактивный ilJHj-iLvrp, нреднаанбгченный для подавлейия высших гармонщ{ во вторачном токе.

Кроме того, промежу1Ч)чный траксформатор, питающийся от ферромахнитного преобразователя напряжения, снабжен дополнителной первичной обмотгкой, которая подключена ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, соединенной в paзo кнyтый трегольник. Пусковой орган рассматриваемого комплекта включен на выход ферромагнитного преобразователй тока так, что по нему .протекает суммарный вторичнь Ш ток.

Для исключения возможнссти неправильных действий при каскадном отключении однофазных и дву яфазных замыканий пусковой оргш комшюкта от с;имметричнь х пов режден Е1Й вкшочен на выход схемы, сравнивающей абсолютные значения выходного напряжения ферромагнитного преобразователя тока, вторичные обмотки KOTtjporo ссэдинены в разомкнутый ороуг ольник. и вторичного напряжения трешсформаторвг вкгаочен-. кого в нулевой провод,

На чертеже приведен пример выполнения устройства для дн4)фере1шиальной направленной защиты гшргиипепьиых линий

Защита выполнена в виде двух комйлек- тов -. от си1у1 1ет-р.и:и1ых. и от несимметрич- |Ных повреждений. Комплект от несимметрич повреждений снабжен ферромагнитным преобразователем тока 1, Шя обеспечения напряжения на выходе тхоследнего при двухфазных 3aM ;iaHicix три его первичные обмотки соедниеьъ по схеме зигзаг.

Первичная обмотка четвертого трансформатора включена Б нулевой провод „ Вторичные обмотки всех четырех трансформаторов соединены последовательно-согласно. К выходу преобразователя через двухполупериодный выпрямитель 2 подк;люче1ш обм.отка пускового органа 3, фильтр 4, служащий для подавления высших гармоник тока, протекающего по первичной обмотке промежуточного трансформатора 5 схеь формирования харатеристики односистемного реле мощности, Перв1гчная o6MOTica второго промежуточного .сформатора 6 питается от ферромагни-р него преобразователя напряжения 7 фильтр и фазовращаюао ю пепочку 8. Другая первичная обмотка упомянутого промежуточного трансформатора питается от обмотки трансформатора напряжения, соедтпюнной в разомкнуты.й треугольник через(|азовращая щую схему 9. Обмотка пускового 10 комплекта отсимметричпь х замыканий и тор озпап обмтка 11 пускового органа комплекта от несимметричных замыкани : вклюпоиы на выход схемы сравнения абсо|лютных значений двух натгряжений, одно иэ;. ;.которых снимается; с выхода обмотки фер;ромшнитного п|)еобразователя тока 12, соединенной в разомкнутый (Треугольник, а другое - со 1вторичной обмотки трансформатора, включегшого в нулевой провод. . Ферромагнитные преобразователи тока |обоих комплекторЬв включены на разность токов одноименных фаз защищаемых линий, i В качестве реле мощности комплекта от симметричных замыканий может быть использовано реле любого типа, например 1гадукпио1шое, включенное по 9 0-.градусной схеме. На схеме показаны обмотки 13 то ка и 14 напряжения этого реле, I Далее поясняется работа описываемого ; устройства в режиме симметричной нагруз- ки и при различных видах коротких замыканий на защищаемых линиях, ; В режиме, когда первичные обмотки фер ромагнитных преобразователей тока обтекаюся одинаковыми по амплитуде токами, сдви :нутыми на 120°, при достаточном ;аначении намагничивающих aMnepBHTiiOB сердечники насыщаются и в индукции, а, следователь но, и в фазных напряжениях, появляются ;высшие нечетные гармоники, При сложении фазных напряжений на вторичной стороне все гармоники, кроме кратных трем, взаимIHD уничтожаются. Таким образом, в симме ричных режимах в выходных напряжениях ферромагнитных преобразователей тока 1 и 12 присутствуют лищь гармоники, кратные трем, причем наибольшей по амгшитуде является третья. В первичных токах ,ферромагнитного преобразователя напряжения 7 в симметричном режиме отсутствуют гармоники, кратные трем. Вследствие этого они появляются в индукции, а, следовательно, и в папрялсении. В выходном напряжении в указанном режиме содержится лишь третья гармоника; фильтры 4 выполнены так, что частота 150 Гц является для них часто ой бесконечного затухания, поэтому реле мощности комплекта от несимметричных повреждений не работает.

Пусковой орган 3 рассматриваемого комплекта в симметричном режиме не работает так как его тормозная обмотка 11 обтекается током 4брромагнитного преобразователя тока 12 комплекта от симметричных повреждений. Ток срабатывания пускового органа комплекта от симметричных повреждений выбирается из условия отстройки от максимального рабочего тока нагрузки и отМаксимальноготока небаланса при внешних трехфазных повреждениях,

При двухфазном замыкании выход С)е на пряжение преобразовагсля тока 1.2 равно нулю. На выходе 4 ерромагннтного преобра зователя тока 1, первичные обмотки которого соединены в зигзаг, при двухфазных повреждениях имеется напряжение, доота точное для надежного срабатывания пуско вого органа Э, В выходном напряжении и вторичном тоIке указанного преобразователя приjрассмат I риваемом виде повреждения содержатсявсе I нечетные гармоники, из которых наибопь I шей по амплитуде является первая. Посколь ку первичная обмотка промежуточного трансформатора 5 включена на выход фильтра 4, ток в ней содержит лишь первую гармонику, J4TO позволяет обеспечить нормальную рабо|ту реле мощности. Ток срабатывания пусковогоорганарассматриваемого комплекта ; отстраивается от максимальногч) тока неi баланса при внешних повреждениях и от мак симального тока в реле, обусловленного не симметрией первичных токов, К первичным обмоткам ферромагнитного преобразователя напр5(жения 7 при двухфазных повреждениях подводится несимметричная система папряжений. Это вызывает нарушение симметрии (Первичных токов и фазных напряжений и как i следствие появление в выходном напряжении гармоник, не кратных трем ( 1-й, и др.). Однако по первичной обмотке про-- межуточного трансформатора 5 протекает |ток,|содержащий лишь первую гармонику. При помощи фазоврашвюшей цепочки можно обеспечить работу реле мошности с требуе- мым углом мазссимальной чувствительности, При однофазных и двухфазных короташх ;замыканиях на землю в сети с наглухо заземленной нейтралью в токах и напрян е- ;ниях появляются составяшощие нулевой п . следовательности. Вследствие этого на аа« |Жимах вторичной обмотки трансформатора, t Включенного в нулевой провод, появляется :напряжение. Параметры названного транс;форматора комплекта от несимметричных повреждений выбираются из условия обеспе чения достаточной чувствительности к замы каниям на землю. На выходе ферромагнитного преобразователя напряжения 7 при однофазных замыка;ниях напряжение близко к нулю, и репе мош ;ности работает от напряжения, которое пояив ляется на выходе разомкнутого треуголыти|ка трансформатора напря 1 ;ений. Ток в обмот 1ке пускового органа комплекта от симметри ных повреждений при однофазных и двухфаз- ных замыканиях на землю направлен в сторону торможения. Это обусловлено тем, ;4то напряжение на выходе трансформатора, включенного на утроенный ток нулевой посяедовательности, при указанных видах повреждений больше, чем натфяжение на выходах обмотки ферромагнитного преобразоватв ля тока 12, соедашенной в разомкнутый треугольник. Комплект от несимметричных повреждений имеет повышенную чувствительность к двухфазным замыканиям на землю, так,, как. при этом имеется напряжение как на вторичной обмотке трансформатора, включенного в 1 улевой провод, так и на выводах обмотки, соедгтаенной в разомкнутый треу« гольник, Формула изобретения 1. Устройство для дифференщшльНой на«« правленной защиты параллельных Л1ший, содерл ащее трансформаторы тока и напряяшния, соединенные с пусковыми органами, схемой сравнения и испоянитепьным органом, в котором через два промежуточных трансформатора включена схема формирования характеристики односистемного реле направления мощности, отличающееся тем, ЧТО; с целые повышения чувствительности к несимметричным повреледениям, в него введены дополнительно ферромагнитные преобразователи тока и ферромагнитный преобразователь напряжения, причем первичные обмотки преобразователей тока через упомя Еу1ые трансформаторы тока подключены на раЭ1№сть токов одноименных фаз линий,вы ходы первого преобразователя тока вкгаоче- iibi о последовательно соедине п-1ыми пус- ковым органом от симметричных повре paeHiiii и тормозной |обмоткой пускового органа от несиммеафичных повреждений ilepea выпрямительные мосты, выход второго преобразователя тока включен ;последовательно с рабочей обмоткой Пускового органа от несимметричных повреждений и через фильтр высших гармоник с первичной обмоткой одного из упоIминутых npOMi суточных трансформаторов, la ферромагнитный преобразователь напряже™ |ния включен к фазным-цепям трансформатоjpa напряжения и через фильтр - к одной из первичных обмшхж вт-орого промежуточного трансформатора, вторая первшишя обмотка которого подключена к обмотке трансформатора напряжения, соедютенной в разомкнутый треугольник, 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а юе е с я тем, что, с целью преаотвращешш неправильных действий при , каска пиьтх отключениях замыканий на землю, втор1гч- ные обмотки первого ферромагнитного пре-

Обраэ ж«Геля тЧжа включеюл: одна - по схеме разомкнутчэго треугольника, а другая в нулевой провод трансформаторов ичэка. 3, Устройство по л, 2, отличающ е е с я тем, что перв)гп1ые обмотки второго ферромагнитного преобразователя тока соединены в зигзаг, а вторичные последсюатепьно согласно,