Устройство для релейной защиты от всех видов коротких замыканий на линии электропередачи

Союз СоветскизСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ792469(22) Заявлено 21.11,77 (2 ) 2549131/24-07с присоединением заявки ЭЙГесумрстееиный комитет СССР аа делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения К. И. Баумштейи, С. Я. Петров, В. А. Рубинчик и Б. Я. Смелянская Всесоюзный государственный проектно-изыскательскийи научно-исследовательский институт энергетических системи элект ических сетей "Эне госетьп ое т(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВСЕХ ВИДОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИИзобретение относится к области электротехники и предназначено для осуществ-,ления релейной защиты линий электропередачи 110-220 кВ, Известны два основных варианта выполнения релейной зашитылинии электропередачи: с установкой двухотдельных устройств защиты, действующихкаждое при всех видах коротких замыканий, или с установкой одного устройствазашиты, также действующего при всехтовидах коротких замыканий. В первом случае, как правило, в качестве основнойпредусматривается быстродействующаязащита (например, высокочастотная дифференциально-фазная), в качестве резерв-,ной - многоступенчатая защита, осуществляющая функции как дальнего, так и ближнего резервирования. При этом имеетсявозможность разделения двух зашит поцепям оперативного постоянного тока, пе-ременного тока и по выходным цепям,что обеспечивает наиболее полное резервирование отказа срабатывания любой за щиты (ближнее резервирование),Когда по условию быстродействия от дельная быстродействующая зашита не требуется (на линиях 110-220 кВ), устанавливается одно устройство ступенчатых защит от всех видов коротких замыканий; при этом последние ступени защит осуществляют дальнее резервирование. Каждая из ступенчатых зашит устройства- трехступенчатая дистанционная от многофазных коротких замыканий и четырехступенчатая токовая направленная защи та нулевой последовательности от коротких замыканий на землю - имеют ряд общих цепей, в том числе цепи оператив ного постоянного тока, цепи перемеаиого тока, выходные цепи. При таком решении достаточно эффек тивное ближнее резервирование не может быть обеспечено. Для этого приходится устанавливать еще одно устройство ступенчатых защит, что приводит к значительному усложнению и удорожанию защиты.79 Белью изобретения является повышение эффективности ближнего резервирова 1ния,ФЦель достигается тем, что в устройство дпя релейной зашиты от всех видовкоротких замыканий на линии электропередачи, содержащее трансформатор напряжения трансформаторы тока с сердечниками, подключенные к фазам зашишаемой линии, трехступенчатую дистанционную защиту, блок блокировки при качаниьыход которого подключен к первой и второй ступеням дистанционной защиты, блокблокировки при неисправности цепей напряжения, выход которого подключен к каждой ступени дистанционкой защиты, токовую отсечку, четырехступенчатую токовуюнаправленную зашиту нулевой последовательности, два выходных органа, автоматоперативного постоянного тока и источник оперативного тока, причем к одномувыходному органу подкпючены выходыдвух ступеней дистанционной защиты, кдругому выходному органу подключенывыходы токовой отсечки, трех ступенейтоковой направленной защиты нулевой последовательности, к одному сердечникутрансформаторов тока подключены токовые входы двух ступеней дистанционнойзашиты, блока блокировки при качанияхи четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности,а к выходу трансформатора напряженияподключены входы переменного напряжения всех элементов защиты, к источнику оперативного тока через автомат оперативного постоянного тока подключеныцепи питания двух, ступеней дистанционной зашиты, блока блокировки при качаниях, блока блокировки при неисправности цепей напряжения и четвертой ступенитоковой направпенной зашиты нулевойпоспедоватепьности, допопнительно введенавтомат . оперативного постоянного тока,при этом к одному выходному органу подключен выход четвертой ступени токовойнаправленной зашиты нулевой последова, тельности, а к другому - выход третьейступени дистанционной защиты, при этомтоковые входы третьей ступени дистанционной защиты, таковой отсечки и трехступеней токовой направленной защитынулевой последовательности подключенык другому сердечнику трансформаторатока, а к источнику оперативного токачерез дополнительный автомат оперативного постоянного тока подключены цепиопитания третьей ступени дистанционнойзащиты токовой отсечки и трех ступеней,2469 4токовой направленной защиты нулевойпоследовательности.На чертеже приведена функциональнаясхема устройства защиты для одной фазыгде 1 и 2 - сердечники трансформатора 5тока 3 - трансформатор напряжения; 4и 5 - автоматы оперативного постоянноготока 6 и 7 - первая вторая и третья/ступени дистанционной защиты соответст венно 8 - блок блокировки при качаниях,)9 - блок блокировки при неисправностицепей напряжения 10 - четвертая ступень токовой направленной защиты нулевой последовательности; 1 1 - токовая 15 отсечка 12 - первая, вторая и третья)ступени токовой направленной зашиты нулевой последовательности; 13 и 14 - вы-.ходные органы 15 - вход цепей операФтивного тока первой и второй ступенейдистанционной защиты, блока блокировкипри качаниях, блока блокировки при неисправности цепей напряжения, четвертойступени токовой направленной защитынулевой последовательности и одного вы холного органа 16 Р вход цепей опера)тивного тока третьей ступени дистанционной защиты, токовой отсечки, первых трехступеней токовой направленной защитынулевой последовательности и другого выЗ 0 ходного органа. Первые две ступени дистанционной защиты и четвертая ступеньтоковой направленной зашиты нулевойпоследовательности охватывают многофазные короткие замыкания на зашишаемойпинии и осуществляют дальнее и ближнеерезервирование при многофазных короткихзамыканиях на землю, первые три ступени токовой направленной защиты нулевойпоследовательности, токовая отсечка, тре тья ступень дистанционной зашиты охватывают однофазные короткие замыканияна землю на защищаемой линии и осушествпяют дальнее и ближнее резервированиепри многофазных коротких замыканиях,При междуфаэных коротких замыканиях на защищаемой пинии и нормальномфункционировании всех цепей всех защитоткпючение линии происходит от первойлибо второй ступени дистанционной зашитьь При неисправности в цепях переменного тока, оперативного тока или элементов первых двух ступеней дистанционнойзащиты отключен:;инии производитсятретьей ступенью дистанционной зашиты, 55При однофазных коротких замыканияхна землю на защищаемой пинии отключение происходит от одной из первых трехступеней токовой направленной зашитынулевой последовательнос и. При неисправ 5 7924 ности цепей данных ступеней защиты отключение линии происходит от четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности.Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет надежноерезервирование отключения коротких замыканий всех видов на защищаемой линии при возмож- ных неисправностях в цепях защит,При выполнении защиты линии по дан ному предложению можно получить техникоэкономический эффект, заключающийся в том, что повышается эффективность ближнего резервирования, которое является лучшим техническим решением по срав- И нению с дальним резервированием, в результате которого отключение коротких замыканий производится защитами соседних линий, что приводит к излишним отключениям неповрежденных линий. 20 формула изобретенияУстройство для релейной защиты от всех видов коротких замыканий на линии,зле ктропередачи, содержащее трансформатор напряжения, трансформаторы тока с двумя 2 сердечниками, подключенные к фазам за- " щищаемой линии, трехступенчатую дистанционную защиту, блок блокировки при качаниях, выход которого подключен к первой и второй ступеням дистанционной защиты, блок блокировки при неисправности цепей напряжения, выход которого подключен к каждой ступени дистанционной защиты, токовую отсечку, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности, два выходных органа35 автомат оперативного постоянного тока и источник оперативного тока, причем к одному выходному органу подключены выходы двух ступеней дистанционной за 69 6щиты, к другому выходному органу подюючены выходы токовой отсечки, трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности, к одному сердечнику трансформаторов ";ока подключены токовые входы двух ступеней дистанционной защиты, блока блокировки при качаниях и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, а к выходу трансформатора напряжения подключены входы переменного напряжения всех элементов защиты, к источнику оперативного тока через автомат оперативного постоянного тока подключе 1 ы цепи питания двух ступеней дистанционной защиты, блока блокировки при качаниях, блокировки при неисправности цепей напряжения и четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности ближнего резервирования дополнительно введен автомат оперативного постоянного тока, при этом к одному выходному органу подключен выход четвертой ступени токовой направленной защиты нулевой последовательности, а к другому- выход третьей ступени дистанционной защиты, при этом токовые входы третьей, ступени дистанционной защиты, токовой отсечки и трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности подключены к другому сердечнику трансформатора тока, а к источнику оперативного тока через дополнительный автомат оперативного постоянного тока подключены цепи питания третьей ступени дистанционной защиты, токовой отсечки и трех ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности,Филиал ППП "Патентг.Ужгород, ул. Проектная,аз 9594/ 59 ТираВНИИ ПИ Государстпо делам изобрел 113035, Москва, Ж Подписноео комитета СССРоткрытыйаушская наб., д, 4/5