Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 79 51)5 Н 02 Н 3/2 НИ РЕ ПИСА повышействия.лок-схема й защиты ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем иэлектрических сетей "Энергосетьпроект"(56) Схемы дифференциальной токовой защиты шин 35 - 220 кВ и УРОВ 110 - 220 кВ дляподстанций с одиночной и двойной системами шин. Типовой проект. Энергосетьпроект,Ф 407 - 03 - 268 (10324 тм-т 1, т 2), 1980,Авторское свидетельство СССРМ 1320858, кл. Н 02 Н 3/28, 1985,Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защитеэлектрических сетей напряжением 110 кВ ивыше для систем шин с фиксированнымподключением присоединений, осуществляя автоматическое отключение поврежденной системы шин,Целью изобретения являетсяние чувствительности и быстродеНа чертеже представлена бустройства для дифференциальнодвойной системы сборных шин,Устройство содержит трансформаторы1 - 4 тока присоединении и трансформатор 5тока в цепи шиносоединител ьного выключателя,Вторичные обмотки трансформаторов1 - 4 тока присоединений собраны по дифференциальной схеме и подключены к первымвходам пускового блока 6 и избирательного(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ДВОЙНОЙ СИСТЕМЫ СБОРНЫХ ШИН(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических сетей напряжением 110-220 кВ для систем шин с фиксированным подключением присоединений. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия. Для этого в устройство введены три элемента И, четыре элемента ИЛИ, блок изменения уставки, элемент НЕ, элемент временной памяти, 1 ил. блока 7 по току, к второму входу последнего подключена цепь вторичной обмотки трансформатора 5 тока, а первый и второй выходы избирательного блока 7 по току подключены к первым входам соответственно первого элемента ИЛИ 8 первой системы шин и второго элемента ИЛИ 9 второй системы шин. Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 7 по току определяется направлением тока через шиносоединительный выключатель (СШВ), Выходы элементов ИЛИ 8 и 9 соединены с первыми входами соответственно первого элемента И 10 и второго элемента И 11, а также с входами третьего элемента ИЛИ 12, Вторые входы элементов И 10 и 11 объединены и соединены с выходом пускового блока 6,Выходы элементов И 10 и 11 соединены ез четвертый и пятый элементы ИЛИ 13и 14 с входами блоков отключения выключателей первой системы шин 15 и второй системы шин 16 соответственно, а также с третьими входами элементов ИЛИ 8 и 9,Выходы четвертого и пятого элементов ИЛИ 13 и 14 подключены к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ 17, выход которого через элемент 18 временной памяти связан с третьим входом этого же элемента ИЛИ 17 и с входом блока 19 изменения уставки, выход которого соединен с вторым входом пускового блока 6. Выход последнего одновременно подключен к вторым входам первого и второго элементов И 10 и 11 и первому входу треть. его элемента И 20, второй вход которого через элемент НЕ 21 подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 12, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9, а выход третьего элемента И 20 подключен одновременно к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ 13 и 14,Избирательный блок 22 по напряжению своими входами подключен к трансформаторам напряжения первой системы шин 22 и второй системы шин 24. Выходы избирательного блока 22 по напряжению соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ 8 и 9. Наличие сигнала на первом или втором выходах избирательного блока 22 по напрякению определяется вектором разности напряжений между поврежденной и неповрежденными системами шин, Выходы блоков отклкчения выключателей первой 15 и второй 16 систем шин через замыкающие контакты, 25 - 28 реле 29 - 32 выбора подклкчения присоединений к первой системе шин и через контакты 33 - 36 реле 37-40 выбора подключения присоединений к второй системе шин являются цепями отключения выключателей присоединений. На присоединениях предусмотрены переключатели 41-44 управления реле выбора подключения присоединений к первой и второй системам шин. Выход пускового. блока 6 также подключен к входу блока 45 отключения шиносоединительного выключателя.На чертеже показаны две системы,шин (15) 1 с,ш и (1 6) Ис.ш присоединения Л 1, Л 2, Т 1, Т 2, количество которых определяется схемой электрических соединений подстанций и не лимитируется данным устройством. Каждое присоединение может быть подключено к первой или второй системе шин с помощью разъединителей 46-53, На чертеже также показаны шиносоединительный выключатель 54 и выключатели 55-58 присоединений,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 Устройство работает следующим образом.При КЗ на первой системе шин в режиме с включенным шиносоединительным выключателем 54 и присоединениями свыключателями 55 и 56, подключенными спомощью разъединителей 46 и 48 к первойсистеме шин, присоединениями с выключателями 57 и 58, подключенными с помощьюразъединителей 51 и 53 к второй системешин. От токов КЗ в цепях трансформаторов1-5 тока одновременно срабатывают пусковой блок 6 и избирательный блок 7 по току.При этом сигнал с выхода пускового блока 6поступает через блок 45 отключения на отключение шиносоединительного выключателя 54 а сигнал с выхода избирательногоблока 7 по току через первый элемент ИЛИ8 поступает на первый вход первого элемента И 10, на второй вход которого поступаетсигнал с выхода пускового блока 6, При этомпоявляется сигнал на выходе элемента И 10,который одновременно поступает черезэлемент ИЛИ 13 на вход блока отключениявыключателей первой системы шин 15 и элемента ИЛИ 8. обеспечивая наличие сигналана выходе первого элемента И 10 до исчезновения сигнала с выхода пускового блока6 на втором входе элемента И 10. Указанным обеспечивается надежное отключениевсех выключателей присоединений, подключенных к поврежденной системе шин,независимо от последовательности отключения выключателей присоединений и шиносоединительного выключателя,На выходах избирательного блока 22 понапряжению сигналы отсутствуют, так какна его входы приходят сигналы одинаковыхнапряжений 1 с.ш и Ис.ш,При заданной фиксации подключенияприсоединений переключатели 41 и 42 устанавливаются в положение 1 с,ш, а переключатели 41 и 42 в положение Нс.ш. При этомобеспечивается срабатывание реле 29, 30 и39, 40. Контакты указанных реле 25, 26 и 35,36 подготавливают соответствующие цепиотключения выключателей, При появлениисигнала на выходе блока 15 отключения первой системы шин происходит отключениевыключателей 55 и 56, После отключенияуказанных выключателей схема возвращается в исходное состояние.Аналогично работает схема при КЗ навторой системе шин и при любом изменении фиксации подключения присоединений.При КЗ на первой системе шин в режиме разомкнутого шиносоединительного выключателя 54 избирательный блок 7 по токуне работает из-эа отсутствия тока на еговтором входе, так как ток в цепи трансформатора 5 тока отсутствует. При этом работают пусковой блок 6 и избирательный блок 22 по напряжению, Сигнал с выхода избирательного блока 22 по напряжению псступает на второй вход первого элемента ИЛИ 8. Далее схема работает аналогично укаэанному и действует на отключение выключателей 55 и 56. Указанным обеспечивается надежное отключение поврежденной системы шин при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин, поскольку пусковой блок 22 по напряжению реагирует на разность уровней напряжения первой и вто- рой систем шин.Для повышения чувствительности пускового блока 6 предусмотрен блок 19 изменения устэвки. При этом обеспечивается надежное действие УРОВ при КЗ на любой из систем шин, сопровождающемся отказом выключателя любого присоединения, в том числе присоединения с более слабым питанием.При одновременном КЗ на первой и второй системах шин избирательный блок 7 по току и избирательный блок 22 по напряжению не работают, поскольку отсутствует ток в цепи шиносоединительного выключателя 54, а напряжение на обеих системах шин одинаково,В данном режиме отключение присоединений первой и второй систем шин обеспечивается за счет наличия сигналов на первом и втором входах третьего элемента И 20, поступающих с выходов пускового блока 6 и элемента НЕ 21, поскольку на входе последнего отсутствует пусковой сигнал. Последнее определяется отсутствием сигналов на входе четвертого элемента ИЛИ 13, Сигнал с выхода элемента И 20 через элементы ИЛИ 13 и 14 поступает на блоки 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин, обеспечивая отключение всех присоединений.В режиме нарушения фиксации, когда все присоединения подключены к одной системе шин и КЗ на этой системе шин, отключение всех присоединений обеспечивается благодаря наличию сигналов на входах блоков 15 и 16 отключения выключателей первой и второй систем шин. Указанные сигналы приходят с выхода третьего элемента И 20 аналогично режиму одновременного КЗ на первой и второй системах шин, когда избирательные блоки по току 7 и по напряжению 22 не работают, а следовательно, и отсутствуют сигналы нэ их выходах.Благодаря данному решению обеспечи ваются повышение чувствительности эащи 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ты, быстродействие в отключении поврежденной системы шин во всех режимах как с включенным, так и отключенным шиносоединительным выключателем при наличии как длинных, так и коротких обходных связей между системами шин,Формула изобретения Устройство для дифференциальной защиты двойной системы сборных шин с шиносоединительным выключателем и фиксированным подключением присоединений, содержащее трансформаторы тока, устанавливаемые на всех присоединениях данных шин и на шиносоединительном выключателе, вторичные обмотки трансформаторов тока, устанавливаемых на присоединениях, собраны по дифференциальной схеме и подключены к первым входам пускового блока и избирательного блока по току, к второму входу последнего подключена вторичная обмотка трансформатора тока, устанавливаемого на шиносоединительном выключателе, избирательный блок по напряжению, входы которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов напряжения, устанавливаемых на первой и второй системах шин, выход пускового блока подключен к входу блока отключения шиносоединительного выключателя, первый и второй выходы избирательного блока по току подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, блоки отключения выключателей первой и второй систем шин, выходы которых подключены к первым выводам замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй систем шин соответственно, вторые выводы соответствующих замыкающих контактов реле выбора подключения присоединения первой и второй системы шин объединены и предназначены для включения в цепь отключения выключателей присоединений, обмотки указанных реле через переключатели управления, предназначены для включения в цепь оперативного питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, дополнительно введены четыре элемента ИЛИ, три элемента И, элемент НЕ, элемент временной памяти, блок изменения уставки, при этом выходы избирательного блока по напряжению подключены к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ и к первым входам соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и под1686579 Составитель Л, ВоропаеваТехред М.Моргентал Коавц актор Л, Гратил оррек э 3605 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ключены к выходу пускового блока, выходы первого и второго элементов И подключены к третьим входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента И, а их выходы подключены к входам блоков отключения выключателей соответственно первой и второй систем шин и к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ, между выходом и третьим входом которого включен элемент временной памяти, выход шестого элемента ИЛИ че рез блок изменения установки подключен квторому входу пускового блока, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу третьего 10 элемента ИЛИ,