Способ токовой защиты участка электрическойСЕТи Советский патент 1981 года по МПК H02H3/08 

(54) СПОСОБ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1

Изобретение относится к релейной защите и автоматике энергосистем, в частности к токовым защитам объекта энергоснабжения.

Известно, что в энергосистемах малой мощности, вследствие увеличения активных потерь в элементах системы во время короткого замыкания (КЗ) наблюдаются значительные понижения частоты, вызывающие срабатывание автоматической частотной разгрузки (4f4P). Работа устройств АЧР в подобном режиме не оправдана даже при последующем действии частотного повторного включения, поскольку может привести к нарущению технологического процесса потребления 1 и 2.

Однако известный способ токовой защиты не учитывает влияние наброса активной мощности от КЗ на защищаемом присоединении, на работу всей энергосистемы и отдельных потребителей.

Известен также способ по которому задают эталонную величину тока (уставку), контролируют действительную величину тока нагрузки присоединения и формируют управляющее воздействие, если измеренное значение превышает эталонную величину 3.

Однако токовые защиты с минимальным временем действия не могут быть установлены на ряде присоединений по условиям селективности, либо должны иметь высокую уставку по току. В кабельных реактированных сетях, КЗ обуславливает наиболее значительный наброс активной мощности, также защиты (токовые отсечки) защищают весьма малую часть присоединения, не эффективны и не предотвращают излищнего отключения потребителей действием АЧР. Эти защиты не применены для выполнения иных функций в режимах дефицита активной мощности в энергосистеме.

Цель изобретения - повыщение чувствительности и расщирение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в режимах дефицита активной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что по известному способу токовой защиты участки сети, основанному на измерении величины, тока, сравнении измеренной величины с эталонной и формировании отличающего сигнала в случае превышения измеренной величины тока над эталонной, измеряют частоту тока, сравнивают с промыщленной,и в случае ее отклонения в заданном диапазоне, изменяют указанную эталонную величину пропорционально отклонению частоты. На фиг. 1 представлена б.ток-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его рабочая характеристика. Пример. Рабочая характеристика настройки (фиг. 2) ограничена верхним значением уставки -6,2 IHOM. при частоте сети 50 Гц (точка А) и нижним выбранным значением уставки - 1,5 IHOM. при частоте сети 47 Гц (точка Б). Большее значение уставки определено по известным формулам ДЛЯ токовой отсечки, меньшее значение превышает, с необходимым запасом, максимальный рабочий ток нагрузки потребителя. А в предлагаемой зашите непрерывно измеряют частоту тока потребителя (в нормальном режиме он составляет 50 Гц, и уставки зашиты поддерживаются на уровне точки А). В аварийном режиме, не вызывающем рост дефицита активной мошности, уставку зашиты не меняют, защита работает как обычно токовая отсечка, с уставкой 5,2 IHO Если- же .КЗ на присоединении вызывчет наброс активной мощности, частота в системе начинает снижаться. По заданной характеристике настройки требуемая крутизна изменения уставки по току составляет около 1,2 IHOM, на 1 Гц. Таким образом, при снижении частоты в системе до 49 Гц пропорционально уменьшению частоты снижается ток срабатывания защиты до 4 1цом. (точка В), за счет этого увеличивается зона действия защиты. С дальнейшим понижением частоты снижается величина тока срабатывания защиты до тех пор, пока место повреждения не окажется в зоне действия защиты, после чего ток присоединения превышает уставку, поврежденное присоединение отключается и дальнейшее снижение частоты исключается. От КЗ на посторонних присоединениях, вызывающих наброс активной мощности, защита не работает, так как уставка при минимальной контролируемой величине частоты (47 Гц) превышает максимальный рабочий ток своего присоединения. Предлагаемый способ устройства осуществляет токовую защиту участка сети, питаемого по линии 1, подключенный через выключатель 2 к шинам питаюш,ей подставки. Реагирующий орган 3 выполнен в виде геркона, установленного в магнитном поле одной из фаз линии 1. Контакт геркона 3 через блок ПАМЯТБ 4 и исполнительный орган 5 воздействует на отключение выключателя 2. Выбирается геркон, у которого резонансная частота колебаний подвижной контакт-детали по биполярному сигналу составляет 47 Гц и определяет нижнюю границу заданного значения уставки по току от частоты (фиг. 2, кривая А -Б). Нормально ток линии имеет частоту 50 Гц и малую величину, геркон 3 не возбуждается. При обычном КЗ контакт замыкается, если ток повреждения превышает большую уставку - 5,2 IHOM- При КЗ с набросом активной мошности и понижением частоты автоматически уменьшается уставка срабатывания геркона по току, так как частота приближается к резонансному значению, защита становится все чувствительней. В случае срабатывания геркон периодически замыкает контакты, блок 4 ПАМЯТЬ превращает импульсную последовательность в непрерывный сигнал и через исполнительный орган 5 отключает выключатель 2. Способ может быть реализован и другими устройствами, например, содержащими блок преобразования «частота-напряжение (ток), подключенный к трансформатору тока защищаемого присоединения. Устройство, реализованное по указанному способу позволяет выполнять функции: 1)защиты от сверхтоков КЗ; 2)предотвращения отключения исправных потребителей действием АЧР при КЗ с набросом актиЕ.ной мощности в системах малой мощности; 3)защиты отдельных потребителей от недопустимого понижения частоты питающего источника; 4)контроля отключаемой на заданной частоте мощности потребителя; 5)резервирования устройств АЧР в энергосистемах любой мощности; 6)автоматики прекращения асинхронного хода энергосистем, реагирующей на частоту «заполнения, равную полусумме частот систем, и на колебания величины тока по линии связи. Отключение не заведенных под АЧР энергоемких потребителей при «лавине частоты с учетом их фактической загрузки и влияния на аварийный режим н& выполняется известными устройствами защиты и автоматики. В связи с самонастройкой предлагаемый способ обеспечивает чувствительность защиты и на реактированных кабельных линиях. Способ реализуется простыми устройствами и не требует специальных дополнительных исследований. Формула изобретения Способ токовой защиты участка электрической сети, основанный на измерении величины тока, сравнении измеренной величины с эталонной и формировании отключающего сигнала в случае превышения измеренной величины тока над эталонной, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты в режимах дефицита активной мощности, измеряют частоту тока, сравнивают с промышленной, и в случае ее отклонения

в заданном диапазоне, изменяют указанную эталонную величину пропорционально отклонению частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 2