(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В НЕПОЛНОФАЗПОМ РЕЖИМЕ
Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике линий электропередачи сверхвысокого напряжения, на которых предусмотрено однофазное автоматическое повторное включение (ОАПВ ) . Хотя линии такого класса оборудуются двумя высокочастотными защитами, дифференциально-фазная защита (ДФЗ) является единственной защитой, которая защищает линию при коротком замыкании в цикле ОАПВ Это объясняется тем, что I и I ступени дистанционной защиты выводя ся из действия в цикле ОАПВ блокировкой при качаниях, чувствительные ступени (II и III) токовой защиты нулевой последовательности не отстроены от цикла ОАПВ и поэтому выводятся из действия от панели ОАПВ, а отсечка ( 1 ) может оказаться не достаточно чувствительной, кроме того, дистанционные избиратели поврежденной фазы часто приходится выводить из действия в цикле ОАПВ изневозможности отстройки их от качаний, которые могут возникнуть в это режиме. Таким образом в цикле ОАПВ отсутствует полноценная резервная защита линии. Поэтому ОАПВ обычно выводят из действия при неисправности или профилактической проверке ДФЗ. Это крайне нежелательно, так как ОАПВ является важным и весьма эффективным средством, обеспечивающим надежную работу энергетической системы. Известно устройство для релейной защиты линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее формирователи модулей фазных токов, блок сравнения модулей, блок выявления неполнофазного режима и исполнительный орган. Это устройство обладает высокой чувствительностью к однофазным коротким замыканиям на неотключенных фазах и отсроено от качаний 1 . Однако, оно по принципу действия не реагирует на двухфазные замыкания без земли между неотключенными фазами. Известно также устройство фильтровой токовой защиты для защиты линии в неполнофазном режиме, содержащее реле тока, подключенное через фильтр юбоатной последовательности ко вто;ричным цепям измерительных трансформаторов тока линии 2 . Однако это устройство имеет очен низкую чувствительность к двухфазным коротким замыканиям в неполнофазном режиме, так как его необходимо отстраивать от тока обратной последовательности в неполнофазном режиме при максимальном угле расхождения между ЭДС системы, который может бы довольно большим. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является у ройство, использующее избирательные (Органы дистанционного типа и содер жащее блок выявления неполнофазного режима, фильтр токов нулевой последовательности,входы которого подключены к измерительным трансформаторам тока линии,элемент ИЛИ,и в каждой фа зе релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатыв НИН в комплексной плоскости отношения подведенных к нему электрических величин, реле тока и элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока выявления неполнофазного режима, при этом первый вход каждого релейного органа соединен с выходом фильтра тока нулевой последовательности, второй и третий вхо ды подключены непосредственно к фазным цепям измерительных трансформат ров тока и напряжения, выход релейного органа соединен со вторым входом элемента И, к третьему входу ко торого подключен выход реле тока, вход которого соединен с соответствующей фазной цепью измерительных трансформаторов тока, а выходы всех элементов И через элемент ИЛИ подклю чены к цепи отключения трех фаз выкл чателя линии 3 . Недостатками -этого устройства яв ляются возможность его неселектнвного действия при качаниях с большим углом расхождения между ЭДС энер госистем и низкая чувствительность при двухфазных коротких замыканиях без земли. Последнее объясняется тем что реагирующие органы включены на фазный ток, компенсированный током нулевой последовательности, и фазно напряжение, а при двухфазном коротком замыкании без земли фазное напряжение даже в месте короткого замыкания не равно нулю, а близко к половине номинального напряжения, Кроме того, известное устройство имеет достаточно сложную схему с большим количеством элементов (нали чие релейных органов, реле тока и эл ментов И в каждой фазе). Цель изобретения - повышение надежности путем исключения его неселективного действия при качаниях с большим углом расхождения мелсду ЭДС энергосистемы и повышение чувст витальности к двухфазньм коротким замыканиям при одновременном упро цении устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для релейной защиты линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее блок выявления неполнофазного режима, входы которого подключены к трансформаторам тока линии, а выход подключен к первому входу элемента И, релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатывания в комплексной плоскости отношения подведенных к нему электрических величин, первый вход которого через фильтр токов нулевой последовательности подключен к измерительным трансформаторам тока линии, а выходко второму входу элемента И, выход которого подключен к цепи отключения трех фаз выключателя линии дополнительно снабжено фильтром тока обратной последовательности, входы которого подключены к упомянутым трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу релейного органа, причем релейный орган выполнен с характеристикой срабатывания с центром круга в начале координат. На фиг. 1 представлена структурная схема устройстваJ на фиг. 2 - графики изменения зависимости „ . Устройство содержит шины 1 по дстанции, выключатель 2 линии, линию 3 электропередачи, трансформаторы 4 тока, фильтр 5 токов нулевой последовательности, блок б выявления неполнофазного режима, релейный орган 7, имеющий круговую характеристику срабатывания, центр круга которой лежит в начале координат, элемент 8 И, фильтр 9 токов обратной последовательности. На линии 3 электропередачи, подключенной к шинам 1 подстанции посредством выключателя 2, установлены измерительные трансформаторы 4 тока, ко вторичным цепям которых подключены входы фильтра 5 тока нулевой последовательности Зо и фильтра 9 тока обратной последовательности Jg . Выходы обоих фильтров 5 и 9 присоединены ко входам релейного органа 7,по существу представляющего собой реле отношения абсолютных значений подводимых к нему величин Q и 3 . Выходы релейного органа 7 и блока 6 выявления неполнофазного режима подключены ко входам логического элемента И, выход которого соединен с цепью отключения трех фаз выключателя 2. Устройство работает следующим образом. При возникновении неполнофазного режима блок б подает сигнал на один из входов элемента 8-И, а ко входам релейного органа 7 от фильтров 5 и 9 подводятся токи Зо и 2 . Релейный орган 7 не срабатывает, так как он отстраивается от отношения Зо/ пр отсутствии повреждения. .Поэтому на выходе элемента 8 И отсутствует сиг НсШ и выключатель 2 остается отключенным только одной фазой. При возникновении двухфазного ко роткого замыкания на неотключенных фазах отношение токов Зо /3. резко изменяется (уменьшается) и релейный орган 7 срабатывает. Это, в свою очередь, вызывает срабатывание элемента 8 И вследствие чего выключатель 2 отключается всеми тремя фазами. Чувствительность предлагаемого устройства к двухфазным коротким замыканиям на неотключенных фазах в неполнофазном- режиме обеспечивается для большинства линий при углах расхождения между ЭДС энергосистемы, меньших 120°, всегда хотя бы с одной стороны линии, а при углах, меньших 70°, всегда с обеих ее сторон. На фиг. 2 приведены кривые, отра жающие для рассматриваемого случая зависимость Зд /Jj в устройствах I и II защит, установленных по концам линии, от места короткого замыкания ( (Л )при различных углах © между ЭДС системы.Эти кривые подтве дают ранее изложенные выводы о достаточной чувствительности предлагае мого устройства. Эффективность предлагаемого изоб ретения определяется повышением надежности работы комплекса защит и а томатики линии сверхвысокого напряжения в цикле ОАПВ. При этом само устройство является более простым, с меньшим числом элементов и связей между ними. Особ следует отметить, что при его испол 1зовании появляется возможность не выводить из действия панель ОАПВ пр выводе из работы ДФЗ, что дополните но повышает надежность работы указа ного комплекса, точнее, не позволяе существенно снизить ее. Особенно эффективно использование предлагаемого устройства на линиях, оборудованных двумя высокочас тотными защитами, где однофазное короткое замыкание отключается с обеих сторон без выдержки времени, даже при выведенной из работы ДФЗ, поскольку вторая заицита выводится из действия только в цикле ОАПВ. Формула изобретения Устройство для релейной защиты от коротких замыканий, линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее блок выявления неполнофазного режима, входы которого подключены ктрансформаторам тока линии, а выход подключен к первому входу элемента И, релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатывания в комплексной плоскости отношения подведенных к нему электрических величин, первый вход koToрого через фильтр токов нулевой последовательности подключен к трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу элемента И, выход которого подключен к цепи отключения трех фаз выключателя линии, о т л и ч а ющ е е с я. тем, что, с целью повышения надежности путем исключения его неселективного действия при качаниях с большим углом расхождения между ЭДС энергосистемы и повышения чувствительности к двухфазным коротким замыканиям при одновременном упрощении устройства, оно дополнительно снабжено фильтром тока обратной последовательностид входы которого подключены к упомянутым трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу релейного органа, причем релейный орган выполнен с характеристикой срабатывания с центром круга в начале координат. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 515201, кл. Н 02 Н 3/16, 1974. 2.Федосеев А. М. Релейная защи- . та электрических систем. М., Энергия , 1976, с. 76. 3.Богорад А. М. Назаров Ю. Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энергия, 1969 с.248-275.
И
