а также надежности отстройки от однофазных и других коротких замыканий, при которых работа защиты не требуется . Быстродействующая направленная токовая защита и дистанционная защита для отключения ввода секции при опас ных к.з. не могут применяться, так kaK в режиме параллельной работы питающих линий со стороны питания эти защиты одновременно отключают вводы обеих секций. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является одна из равновидностей быстродействующей направленной поперечной дифференциальной защиты параллельных линий, состоящая из органа направления мощности с раздельными для каждой линии Комплектами реле направления мощности, органа пофазного сравнения токов в линиях, и, при необходимости, блокировки минимального напряжения для повышения чувствительности защиты. При использовании быстродействующей направленной поперечной дифзащиты параллельных линий для отключения вво да одной из двух параллельно работающих секций шин защита может действовать неселективно в режиме раздельной работы питающих линий со стороны питания при внешних к.з,, сопровождаемых снижением напряжения на секции шин, как ниже критического, так и вы ше критического напряжения, которое для группы синхронных двигателей име ет различное значение при трехфазных и двухфазных к.з. Причем это значение для одной и той же группы синхро ных двигателей при двухфазных к.з. н же, чем при трехфазных. Целью- изобретения является исключение неселективньк действий защиты при снижениях напряжения на секции шин выше критических значений, а так же исключение одновременного отключе ния вводов обеих секций при каскадно действии защиты. Для этого предлагаемое устройство быстродействующей дифференциальной защиты параллельных линий дополнител но снабжено промежуточным реле и дву мя идентичными органами минимального напряжения, содержащими по два комплекта реле, катушки которых включены на выходы трансформаторов напряжения включенных на соответствующие вводы секций шин, в первом из комплектов контакты реле соединены последовател но для работы только при трехфазных к.3., а во втором - контакты реле со динены параллельно, при этом между с бой контакты обоих комплектов реле с единены параллельно и включены между выходами оперативных цепей заищты и выходными реле защиты каждого ввода, а обмотка промежуточного реле включена последовательно с двумя параллельно включенными цепочками замыкающих контактов реле направления мощности этой защиты. Причем каждая цепочка состоит из последовательно соединенных контактов реле, катушки ко|орых включены на одноименные фазы разных линий, при этом размыкающий контакт промежуточного реле включен между плюсом источника оперативного напряжения и оперативными цепями защиты. На фиг. 1 показана схема оперативных цепей защиты; на фиг. 2 - схема соединения контактов одного органа минимального напряжения. Предлагаемое устройство содержит узел 1 оперативных цепей направленной поперечной дифзащиты, которая включает в себя орган 2 направления мощности (с раздельными для каждой линии комплектами реле) м оргнн 3 пофазного сравнения токов в линиях, идентичные органы 4 и 5 минимального напряжения, выходные реле 6 и 7 защит ввода соответственно I и II секций шин, промежуточное реле 8, ц епочки 9 и 10 контактов реле напряжения мощности органа 2, Каждая цепочка состоит из контактов реле, включенных на одноименные фазы разных линий. На фиг. 2 показаны контакты двух комплектов реле одного из органов минимального напряжения 4 или 5. Для каждого органа контакты 11 одного комплекта реле предназначены для работы только при трехфазных к.з., контакты 12 другого комплекта реле (того же органа 4 или 5) предназначены для работы при двухфазных к.з. На фиг. 3 показаны понизительные трансформаторы 13 и 14, выключатели 15. и 16 вводов соответственно секций I и II шин, секционный выключатель 17, который может быть соединен с секцией II через секционный реактор 18 (либо без реактора 18, как показано пунктиром) и трансформаторы тока 19-22 на вводах секций шин, к которым подключены токовые цепи защиты. Напряжение к реле и органам 4 и 5 минимального напряжения подводится от трансформатора напряжения соответствующей секции. Контакты 11 комплекта реле, органа 4 (или 5) замыкают цепь только при трехфазных .к.з., сопровождаемых остаточным напряжением на шинах секции ниже критического значения при трехфазных к,э. При двухфазных н.э., сопровождаемых остаточным напряжением на шинах секции ниже критического при двухфазных к.з., цепь замыкается одним иэ контактов 12 того же комплекта реле. Критическое напряжение группы синхронных двигателей при двухфазном к.з..всегда ниже,чем при трёхфазном к.з,,и, следовательно, напряжение срабатывания комплекта
реле с контактами 12 всегда ниже, чем - реле с контактами 11, поэтому при трехфазных к,з., сопровождаемых остаточньам напряжением на шинах ниже критического при двухфазных к.з., цеп замыкается как контактами 12, так и всеми контактами 11 обоих комплектов реле органа минимального напряжения 4 {либо 5). Если минимальное расчетное для конкретной сети остаточное .напряжение на секции шин при двухфазном к.з. на выводах высшего напряжеНИН трансформатора превышает критическое при двухфазных к.з., контакты 12 комплекта реле органа 4 (или 5) отсоединяются от контактов 11 того же комплекта реле и действуют на выходное реле 6 (или 7) через реле времени, либо комплект реле с контактами 12 вообще не используется.
Работа устройства рассматривается в двух режимах работы питающих линий со стороны питания: раздельном и параллельном,
В обоих режимах секций I и Пшин, к которьм подключены синхронные двигатели, работают параллельно. Примем, что опасное к.з. происходит на питающей линии или в части сети, связанной с секцией I шин.
В режиме раздельной работы питающих линий со стороны питания при опасном К.З., кроме органа напряжения 4, замыкают свои контакты реле органа 2 направления мощности и органа 3 пофазного сравнения токов, и выходное 6 подает импульс на отключение выключателя 15 ввода секции I.
В режиме параллельной работы питающих линий со стороны питания при опаснсяи к.з. протекают токи, к.з. по обеим линиям, поэтому органы 4 и 5 минимального напряжения и оба комплекта реле органа 2 направления мощности, действующие на . выходное реле 6, замыкают свои контакты. Во избежание одновременного срабатывания выходных реле 6 и 7 с последующим отключением обоих выключателей 15 и 16 ток срабатывания реле органа 3 пофазного сравнения токов отстраивается от наибольшей возможной разности токов к.э. в питающих линиях, которая при наличии секционного реактора 18 зависит, главным образом, от соотношения мощностей синхронных двигателей каждой секции и практически не зависит (при коротких линиях) от места расположения точки к.з. по длине поврежденной питающей линии. В рассматриваемом режиме параллельной работы питающей линий со стороны питания возможны следующие три случая.
Опасное к.з. происходит за пределами зоны питающих линий и отключено быстродействующей защитой поврежденного участка сети. В этом случае орган 3 пофазного сравнения токов запрещает работать устройству до момента отключения поврежденного участка, после чего восстанавливается нормальное напряжение и устройство возвращается в исходное положение.
Опасное к.з. происходит на питающей линии и она отключена быстродействующей заищтой со стороны питающей подстанции. В этом случае разрывается цепь тока к.з. через поврежденную линию, связанную с секцией II, срабатывает орган 2 пофазного сравнения токов, реагируя на ток, к.з. в повр.ежденной линии, замыканием контакта реле 8, после йозврата в исходное положение реле направления мсицности неповрежденной линии (в органе 2), сопровождаемого также размыканием одной из цепочек 9 и 10, либо обеих защит выключателя 15. Необходимость задержки импульса на отключение контактом реле 8 вьгзвана тем, что после прекращения тока к.з. в неповрежденной линии напряжение на секции II не повышается до минимального значения, и контакты реле органа 5 минимального напряжения могут остаться замкнутыми до отключения выключателя 15 и восстановления номинального напряжения на секции II.
Опасное к.з. происходит в результате отказа работы быстродействующей защиты либо выключателя поврежденного участка отключено с выдержкой времени. В этом случае предлагаемое устройство не может предотвратить нарушения устойчивой работы синхронных двигателей. Однако такой случай является нарушением режима параллельной работы линий со стороны питания, опасного к.з. и отказа быстродействующей защиты, либо выключателя поврежденного участка и поэтому не рассматривается в качестве расчетного случая.
Предлагаемое устройство имеет преимущество перед известньп-да в случаях, когда выполнение быстродействующей селективной защиты питающих линий со стороны подстанции глубокого ввода связано с применением дорогостоящих и недостаточно надежных устройств защиты, особенно при магистральных схемах питания, либо вообще практически неосуществимо.
Предотвращая нарушения устойчивой работы синхронных двигателей путем отключения ввода секции при опасных к.з. предлагаемое устройство одновременно играет роль не вполне селективной быстродействующей защиты питающих линий со стороны подстанции глубокого ввода от многофазных к.з., представляющих опасность для устойчивой работы синхронных двигателей.
Применение такого устройства позволит повысить надежность электроснажения объектов с приводными двигателями путем внедрения параллельной работы секций шин на подстанциях глубо кого ввода. Формула изобретения Устройство для защиты вводов параллельно работающих секций шин, нагруженных синхронным двигателями, содержащее блок быстродействующей направленной поперечной дифференциальной заиЕиты параллельных линий, отличающееся тем, что, с целью исключения неселективных действий защиты при снижении напряжения на секции шин эьи-ле критических -значений, а также исклгрчения одновременного отключения вводов обеих секций при каскадном действии защиты, оно дополнительно снабжено промежуточным реле и двумя идентичными органами минималь ного напряжения, содержащими -по два комплекта реле, катушки которых включены на выходы трансформаторов напряжения секций шин, в первом из комплектов контакты реле соединены последовательно для работы только при трехфазных К.З., а во втором - контакты реле соединены параллельно при этом между собой контакты обоих комплектов реле соединены параллельно и включены между выходами оперативных цепей защиты и выходными реле защиты каждого ввода, а обмотка прс ежуточного реле включена последовательно с двумя параллельно включенными цепочками замыкающих контактов реле направления мощности этой защиты, причем каждая цепочка состоит из последовательно соединенных контактов этих реле, при этом разлалкающий контакт промежуточного реле включен между плюсом источник,а оперативного напряжения и оперативными цепями защиты.
Авторы
Даты
1980-04-25—Публикация
1977-06-29—Подача