Устройство для дифференциальной защиты электрической передачи непрерывно циркулирующими токами высокой частоты Советский патент 1941 года по МПК H02H7/26 H02H3/28 

При теоретической и эксперил ентальной разработке высокочастотной диференциальной защиты по основному авторскому свидетельству № 53649 выяснилось, что, наряду с весьма ценными качествами, дальность действия этой защиты в ее оригинальном виде не превосходит 120- 150 к.. Недостаточная дальность действия обусловлена большим затуханием Г1етли нулевого следования фаз, что, в свою очередь, обусловлено высоким активным сопротивлением земли.

Предметом изобретения по настоящему авторскому.свидетельству является предложение, которое показывает три способа преодоления указанного затруднения. В случае использования настоящего изобретения роль сопротивления земли в действии защиты по авторскому свидетельству № 53649 практически устраняется. Дальность действия защиты, по утверждению изобретателя, во много раз возрастает.

Сущность изобретения, заключающаяся

в применении - в качестве обратного провода для токов высокой частоты - помедненного защитного троса, или проводов линии связи, или параллельных линий передачи, поясняется чертежом, на фиг. 1 и 2 которого изображены принципиальные электрические схемы защиты, выполненные согласно изобретению.

При сооружении одиночной линии и полном отсутствии близ нее каких-либа медных или алюминиевых цепей защитный трос линии можно выполнить из стали с проводящим (медным или алюминиевым) покровом. Необходима толщина покрова около 0,5 мм. Этот трос будет служить обратным путем для высокочастотных токов, посылаемых (фиг. 1) от генераторного полукомплекта Г защиты к приемному П.

По указанию изобретателя, ориентировочные подсчеты показывают, что максимальная длина 220 kV , которую можно защитить, при помеднении ее тросов достигает:

при защитной частоте 10 15 20 30 kHz два чистостальных троса 120 80 60 40 км один трос помеднен 320 280 225 180 км оба троса помеднен ы 460 400 330 250 км.

В расчете учтен иней на проводах.

Вес медной оболочки одного троса составляет около 25% от веса стального сердечника троса или всего около от веса линейного провода (пересчитанно го на медь).

Изобретатель отмечает, что высокочастотные характеристики нулевого следования линий передач, имеющих медные тросы, превосходны и не нуждаются в каких-либо исправлениях.

На фиг. 1 пунктиром внизу показана схема использования, в качестве обратного канала для высокочастотных токов, любой телефонной или телеграфной лиНИИ, состоящей из медных или других нежелезных проводов. Линия может быть как воздущной, так и подземной. Необходи.мые условия состоят в том, чтобы трасса ее была расположена параллельно трассе- защищаемой линии на небольшом расстоянии от последней и чтобы по линии связи не было передачи на частотах, близких к частоте защиты.

Заземляющие провода высокочастотной защиты на обоих концах, через кои.денсаторы С , С, С , С и т. д. и катушки L, L присоединяются к проводам связи. Можно использовать один, два, три или более проводов связи. Каждый из .используемых проводов запирается на обоих концах „пробками, настроенными на частоту защиты. Ориентировочные подсчеты показывают, что при использовании двух воздуп1ных медных телефонных проводов диаметром 3 .нм, дальность действия защиты 220 kV линии передачи .далеко превышает величины, соответствующие помеднению обоих тросов линии.

Изобретатель указывает, что повреждения линии связи практически не отзовутся на исправности защиты и не вызовут ложных действий последней. Даже полный обрыв всех проводов линии связи в одном месте мало скажется на поведении защиты. Заземления телефонных проводов - эксплоатационные или случайные - также не отзовутся на защите. Таким образом, возражения против использования .:|иний связи, основанные на

ненадежности последних, в этом случае отпадают.

Если рядом с защищаемой линией проходит другая высоковольтная линия, имеющая высокочастотные присоединения (телефон и т. п.), то ими можно воспользоваться для пропуска обратных токов защищаемой линии по одному или нескольким проводам второй линии.

Если две линии электропередачи проложены рядом по одной и той же трассе, то каждая из них может служить обратны.м путем для высокочастотных токов защиты другой. При этом безразлично,работают ли линии на стороне промышленной частоты параллельно или раздельно, или одна из них вовсе выключена или заземлена.

Схема по фиг. 2 предусматривает заземление каждого полукомплекта высокочастотной защиты через двухполосный фильтр, рассчитанный на пропускание обеих защитных частот.

Нормально высокочастотные токи защиты линии ./7j от генератора Г частоты /1 через провода этой линии проходят в приемник /7| и дальше, через фильтры Фр J и Фп li попадают в провода второй линни с/7ц; по этим проводам они возвращаются на генераторный конец и здесь, через фильтры Фр л и попадают к генератор Г.

При земляном повреждении линии J7| ток повреждения проходит через емкость в провода линии Л., по которым, как и раньше, возвращается в генератор Г|. Если повреждение происходит совсем

недалеко от генераторного конца, то ток повреждения замыкается через заземление Зр генераторного полукомплекта. .

Защитные токи линии Л, проходя через приемник /7| и генератор Гц, практически не могут привести к ложному действию защиты линии Л, так как балансовые контуры защиты Л остро настроены на другую частоту /,.

В виду полной симметричности схемы, нормальный режим и повреждения на второй линии 77j| протекают совершенно аналогично таковым на линии Л.

Использование второй линии в качестве обратного провода уменьшает затухание за1л,итной передачи в нормально.м

режиме в 10 - 15 раз и в режимах земляных повреждений - в 7-10 раз. По- этому, максимальная длина пары 220 kV линий, которую удастся защитить, возрастает ориентировочно до величины: I

при защитной частотеj

10 15 20 30 40 50 60 70 80 kHz

две линии

1000 750 600 430 340 280 230 200 180 км

каждая.

В большинстве практических случаев удастся значительно повысить защитную частоту, что даст больщой конструктивный, экономический и эксплоатационный эффект.

Предмет изобретения.

Форма выполнения устройства для диференциальной защиты по авторскому свидетельству № 53649, отличающаяся тем, что, с целью зшеньщения затухания петли нулевого чередования фаз, в качестве обратного провода для токов высокой частоты применены помедненные тросы линии передачи или провода линии связи, проходящей вблизи линии передачи, или же параллельные линии передачи с применением в последнем случае заземляющих двухполосных фильтров для каждого полукомплекта высокой частоты .

jjieH pCTJ рр 61 ci U

трос

фиг

rTj

Q

Q ( СЗГГГTTT

f, I

Ф.,

.

Лй

- tJLT

f. n,

CD

I

т „