В заграничной практике встречаются односистемные дистанционные защиты с переключением токовых цепей. Однако эти схемы весьма несовершенны, так как они не обеспечивают правильного замера импеданса или реактанса на зажимах омметра при всех видах коротких замыканий.
Из теории дистанционной защиты известно, что для обеспечения правильного замера необходимо, чтобы при замыканиях между двумя или тремя фазами омметры были включены на разность токов поврежденных фаз, а при замыканиях на землю - по схеме с токовой компенсацией.
В соответствии с этим включение омметров на разность токов осуществлялось до сих пор при помощи трех отдельных омметров - по одному на фазу.
Включение омметров по схеме с токовой компенсацией также требовало еще трех отдельных омметров. В результате комплект реактансной защиты содержал шесть омметров, т.е. шесть реле типа ИР.
Настоящим изобретением предусмотрено осуществление правильного замера при любом виде повреждений с помощью только одного омметра, т.е. включение омметра на разность соответствующих токов при замыканиях между фазами и по схеме с токовой компенсацией при замыканиях на землю.
Сущность изобретения, изложенная ниже в «предмете изобретения», поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображена принципиальная схема цепи переменного тока, на фиг. 2 и 3 - схемы цепей напряжения и постоянного тока, а на фиг. 4, 5, 6 - соответствующие этому развернутые схемы цепей переменного тока, напряжения и постоянного тока, где крестиками условно помечены однополярные концы обмоток реле.
Принципиальная схема токовых цепей дистанционной защиты от замыканий между фазами при помощи одного омметра отвечает условию включения трансформаторов тока в звезду.
Предполагается, что защита от однофазных замыканий на землю осуществляется отдельно более простым способом (например, с помощью реле максимальной мощности нулевой последовательности с зависимой характеристикой).
При нормальном режиме одна из обмоток Ω1 омметра обтекается током IA, а вторая обмотка Ω2 - током IB, т.е. омметр включен на разность токов: IA - IB, где знак (-) соответствует протеканию тока от конца обмотки к началу.
При коротком замыкании между тремя фазами и при двухфазных замыканиях между фазами А и В цепи тока остаются без изменения.
При двухфазных замыканиях между фазами В и С действует переключательное реле 1 и обмотка Ω1, переключается на ток IC, т.е. омметр включается на разность токов: IC - IB.
При двухфазных замыканиях между фазами С и А действует переключательное реле 2 и обмотка Ω2 переключается на ток IC, т.е. омметр включается на разность линейных токов: IA - IC.
То же имеет место и при двухфазных замыканиях на землю.
Сочетание токов и напряжений, подводимых к омметру и реле направления энергии при различных видах короткого замыкания, представлено в таблице 1.
Вообще, следует иметь в виду, что получение магнитного потока в омметре, пропорционального разности токов поврежденных фаз, путем включения одной из обмоток омметра на сумму токов поврежденной и неповрежденной фаз, а другой обмотки омметра - на ток поврежденной фазы, возможно двояким способом.
Например, в случае короткого замыкания фаз А и В
lA-IB=IA-IB±(IA+IB+IC)±3I0,
т.е.
IA-IB=(IA+IC)+IA-3I0
и
IA-IB=-(IB+IC)-IB+3I0.
Аналогичные преобразования возможны для повреждений ВС и СА.
Переключательные реле приводятся в действие при помощи пусковых органов (максимального тока или минимального импеданса) а, в и с, включенных на линейные токи.
На фиг. 2 и 3 представлены, в виде примера, схемы цепей напряжения и постоянного тока реактансной защиты с реле ХЭМЗ типа ИР, обеспечивающие правильное действие защиты, причем подвод токов и напряжений к реле производится в соответствии с вышеприведенной таблицей 1. Предполагается, что реле ЭП-1 и ЭП-2 обеспечивают переключение цепей тока без разрыва, а цепей напряжения - с разрывом.
Действие защиты ясно из схем. Следует отметить, что в качестве пускового органа фазы А используется пусковой орган, встроенный в ИР (с целью экономии одного импедансного реле). Обмотка напряжения омметра шунтируется размыкающим контактом реле направления энергии типа
Upip cos (φр+45°).
В цепи выходного реле ИР предусмотрены замыкающие контакты реле ИМ-141 и ЭТ-63/6р. Последнее служит для предотвращения неправильного действия защиты при малых токах короткого замыкания и имеет две токовые обмотки А1 и А2 (фиг. 1), включенные аналогично обмоткам омметра.
Поскольку в схеме фиг. 4 реле ЭТ-63/6р включено в цепь выходного реле ЭПв, то специальная блокировка от перегорания предохранителей не требуется.
Схема выполнена таким образом, что защита правильно работает при всех видах междуфазовых повреждений и не дает неправильного действия при однофазных коротких замыканиях (преувеличенный замер омметра).
В случае необходимости выведения защиты из действия при 
в схеме должно быть предусмотрено реле тока нулевой последовательности.
Одним из преимуществ предлагаемой схемы защиты, помимо ее простоты и дешевизны, является включение трансформаторов тока в звезду, поскольку последнее дает возможность использовать эти же трансформаторы тока для защиты от замыканий на землю.
В тех случаях, когда при двухфазных коротких замыканиях желательна мгновенная фиксация вида повреждения (из-за возможности последующего срабатывания пускового органа неповрежденной фазы), контакты реле 1 и 2 в цепях тока фаз А и В (фиг. 1) могут быть включены между трансформаторами тока и обмотками пусковых органов а и в. В этом случае, при замыканиях фаз ВС благодаря срабатыванию реле 1 выводится из действия пусковой орган а на время короткого замыкания. Аналогично, при повреждениях СА благодаря срабатыванию реле 2 выводится пусковой орган в.
При повреждении АВ выведение пускового органа с не требуется.
В предлагаемом устройстве токовые обмотки омметра могут быть включены не в фазах А и В, а в любых двух других фазах, причем соответственно цепям тока меняются цепи напряжения и постоянного тока.
Схема предусматривает возможность применения отдельной блокировки при качаниях (например, с помощью реле напряжения отрицательной последовательности).
На основе изложенного выше принципа защиты при постоянном протекании тока через две обмотки омметра при нормальном режиме и при замыканиях фаз АВ и ABC, на фиг. 4, 5 и 6 представлено устройство защиты, действующее не только при замыканиях между фазами, но и при всех видах повреждений, что и видно из данных таблицы 2.
По указанию изобретателей, реактансная защита с реле ИР-105, выполненная описанным способом, и самый принцип включения цепей омметра по данному предложению проверены, дали положительные результаты и включены в руководящие указания по защите в качестве типовых.
Устройство для дистанционной защиты трехфазных высоковольтных установок с одним омметром на три фазы, имеющим две токовые обмотки, работающие с переключениями в цепях тока и напряжений, отличающееся тем, что для обеспечения возможности осуществления защиты как от замыканий между фазами, так и от замыканий на землю, при минимальном количестве контактов и переключающих реле, а также для сокращения числа переключений в цепях тока обмотки омметра включены через контакты промежуточных реле (управляемых пусковыми органами) последовательно с двумя фазами соединенных звездой вторичных обмоток трансформаторов тока таким образом, что при нормальном режиме омметр возбужден разностью фазовых токов и при замыканиях между тремя фазами и при одном виде замыкания между двумя фазами переключений обмоток омметра не происходит, а при остальных видах повреждений омметр переключается на соответствующую комбинацию токов и напряжений, обеспечивающую правильный замер омметра.
