Устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий электропередачи со сближенными фазами цепей

Союз Соаетскнк Соцналнстичесних РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 855833(51)М, Кл з Н 02 Н 3/28 Государственный. комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621.316, .925(088.8) Улд у, -гШ.Л.Фейгис, Н,В.Лисецкий и В,М. Постолат 1 ий -"-: Л,:.Отдел энергетической кибернетики АН Молдавской ССР(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАШИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СО СБЛИЖЕННЫМИ ФАЗАМИ ЦЕПЕЙИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты двухцепных линий электропередачи со сближенными фазами цепей.Известно устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий электропередачи, содержащее три токовых реле, включенных на разность токов одноименных фаз линий, трн реле направления мощнос ти и два промежуточных реле 1,Недостатком известного устройства является невысокая чувствительность, определяемая необходимостью отстройки от погрешностей трансформаторов 15 тока.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных 20 линий электропередачи, которое содержит комплект от симметричных повреждений н комплект от несимметричных повреждений. Комплект от несимметричных повреждений снабжен 25 ферромагнитным преобразователем тока, три первичные обмотки которого соединены в зигзаг, четвертая в нулевой провод. Комплект от сим,метричных замыканий содержит ферро магнитный преобразователь тока, первичные обмотки которого соединеныв звезду. Первичные обмоткчпреобразователей обоих полукомплектов включены на разность тоководноименных фаз защищаемой линии.Вторичные обмотки обоих преобразователей соединены согласно-последовательно в разомкнутый треугольник. Устройство содержит такжеферромагнитный преобразователь напряжения и несколько промежуточныхтрансформаторов, необходимых дляформирования входных величин дляреле направления мощности 2). Однако при его применении для защиты линий электропередачи сосближенными фазами цепей, при режиме .работы с углом регулирования напряжения между фазами В: О, первичные обмотки преобразователей включены на разность токов фаз А и А, В и В,С и С, а при режиме с В = 120 ониоказываются включенными на разностьтоков фаз А н В, В н С, С и А, т.е.по обмоткам преобразователей в нормальном режиме протекает ток, от которого необходимо отстраивать комплект от симметричных повреждений.Укаэанное обстоятельство ограничивает чувствительность устройства,Цель изобретения - повышениечувствительности,Укаэанная цель достигается тем,что известное устройство для дифференциальной направленной защиты параллельных линий электропередачи сосближенными Фазами цепей, содержащеешесть трансформаторов тока, включенных в Фазы защищаемых линий, четырепромежуточных трансформатора тока,ферромагнитный утроитель частоты свходными обмотками, соединеннымив зигзаг с нулевым выводом, ивыходными обмотками, соединенными вфраэомкнутый треугольник, тридвухполупериодных выпрямительныхмоста и три реле, при этом три промежуточных трансформатора тока включены между выводами соединенныхв звезду вторичных обмотоктрансформаторов тока первой линии ивходами утроителя, четвертый промежуточный трансформатор тока включенмежду нейтралью вторичных обмотоктрансформаторов тока первой линиии нулевым выводом входа утроителя, .к выводу выхода которого подключенодин полюс первого выпрямительногомоста, вторичные обмотки первых трехпромежуточных трансформаторов токасоединены в разомкнутый треугольникф и подключены к второму выпрямительному мосту, вторичная обмотка четвертого промежуточного трансформатора тока подключена к входутретьего выпрямительного моста, квыходу которого подключены последовательно соединенные первое и второереле, дополнительно снабжено вторымферромагнитным утроителем частотыс входными обмотками, соединеннымив зигзаг с нулевым вывсдом, ивыходными обмотками, соединеннымив разомкнутый треугольник, четырьмя промежуточными трансформаторами тока тремя двухполупериоднымизыпрямительными мостами и четвертымреле, при этом между выводами трансформаторов тока второй линии включены пятый, шестой и седьмой промежуточные трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединеныв разомкнутый треугольники подключены к четвертому выпрямительномумосту, восьмой промежуточный трансФорматор тока включен между нейтральювторичных обмоток трансформаторовтока второй линии и нулевым выводомвхода второго утроителя, вторичнаяобмотка восьмого промежуточноготрансформатора тока подключена квходу пятого выпрямительного моста,выход которого соединен встречнопараллельно с выходом третьего выпрямительного моста, выход второгоутроителя подключен параллельно выходу первого выпрямительного моставместе с последовательно соединенными обмоткой третьего реле и раэмыкающим контактом второго реле, выход третьего выпрямительного мостасоединен встречно-параллельно с выходом шестого выпрямительного моста,а второй вывод выхода первого утроителя соединен с входом первого выпрямительного моста.Выводы, соединенных в звездувстречных обмоток трансформаторов 1тока первой линии через первый, второй и третий промежуточные трансформаторы 2-4 тока подключены к входампервого ферромагнитного утроителя 5частоты, выход которого соединен свходом первого выпрямительного моста6. Четвертый промежуточный трансформатор 7 тока включен между нейтральювторичных обмоток трансформаторов 1и нулевым выводом соединенных взигзаг входных обмоток первогоутроителя 5. Выводы соединенных взвезду вторичных обмоток трансформаторов 8 тока второй линии черезпятый, шестой и седьмой промежуточные трансформаторы 9 - 11 тока подключены к входам второго ферромагнитного утроителя 12 частоты, выход которого соединен с входом выпрямительного моста 13. Восьмой промежуточный трансформатор 14 тока включенмежду нейтралью вторичных обмотоктрансформаторов 8 тока и нулевымвыводом соединенных в зигзагвхоцных обмоток второго утроителя 12.Вторичные обмотки промежуточныхтрансформаторов 2, 3, 4, 9, 10 и 11тока соединены соответственно в разомкнутый треугольник и подключенык входам выпрямительных мостов 15и 16, Вторичные обмотки трансформаторов 7 и 14 присоединены к входамвыпрямительных мостов 17 и 18, выходы которых соединены встречнопараллельно вместе с последовательно соединенными реле 19 и 20. Выходымостов 6 и 13 подключены встречнопараллельно вместе с последовательносоединенными реле 21 и раэмыкающимконтактом 22 реле 20. Выходы мостов15 и 16 соединены встречно-параллельно вместе с последовательновключенными реле 23 и размыкающимконтактом 24 реле 20.Устройство работает следующимобразом,В нормальном режиме обмотки промежуточных трансформаторов 2, 3, 4,9, 10 и 11 и утроителей 5 и 12 обтекаются равными токазщ и пусковыереле 21 и 23 не срабатывают. Ие срабатывает также реле 19 из-за отсутствия тока в нулевом проводе. Притрехфазном замыкании на одной из линий, ток поврежденной цепи возрастает, что приводит к нарушению равно 855833Формула изобретения весия и по пусковому реле 23 протекает в одном из направлений ток,приводящий к срабатыванию реле 23,Реле 19, 21 и 23 выполнены поляризованными с нейтральнымположениемякоря. Это обеспечивает селективноеотключение одной иэ поврежденныхлиний, так как направление тока вреле 19, 21 и 23 меняет свое направление в зависимости от расположенияместа повреждения- на одной или другой 10защищаемых линиях,При двухфазном замыкании на однойиэ линий выходное напряжение трансФорматоров 2, 3, 4, 9, 10 и 11 равно нулю. На выходе ферромагнитныхутроителей 5 и 12, первичные обмоткикоторых соединены в .зигзаг, имеется напряжение, причем на выходнойобмотке преобразователя поврежденнойлинии оно будет больше, Это приводитк тому, что через пусковое реле 21протекает ток, вызывающий его срабатывание и отключение поврежденнойлинии. Если двухфазное замыкание навторой линии, то это приводит кизменению направления тока через пусковое реле 21 и соответственно отключению второй линии.При однофаэных и двухфазных коротких замыканий на землю сети с наглухо заземленной нейтралью в токах ЗОпоявляется составляющая нулевой последовательности. На линиях со сближенными фазами цепей кроме того появляется значительный ток, которыйциркулирует по линии,не выходя эа ее 35пределы. Причем этот циркулирующийток в поврежденной линии совпадаетпо фазе с током нулевой последовательности, а в неповрежденной линиинаправлен встречно. Вследствие появления тока нулевой последовательности на зажимах вторичных обмотоктрансформаторов 7 и 14, включенныхв нулевой провод, появляется напряжение, причем око больше на вторичной обмотке трансформатора, включенного в нулевую точку ферромагнитногопреобразователя поврежденной линии,так как протекающий по нему ток нулевой последовательности складываетсяс циркулирующим. Пусковое реле 19 50срабатывает. При этом срабатываеттакже реле 20, которое своими контактами 22 и 24 выводит из действияреле 21 и 23, действующие при симметричных и несимметричных замыканиях.55При коротком замыкании с землейна второй линии направление токачерез пусковое реле 19 меняется иотключается вторая линия. Для блокирующего реле 20 направление тока 60через него значения не имеет,Таким образом, предлагаемоеустройство для дифференциальнойнаправленной защиты позволяет надежно защищать параллельную линию со сближенными фазами цепи, обладающуюбольшей пропускной способкостью посравнению с обычной двухцепной линией электропередачи в 1,2 - 1,5 раза в зависимости от класса напряжения от симметричных, несимметричныхи коротких замыканий на каждой иэцепей. Устройство для дифференциальнойнаправленной защиты параллельныхлиний электропередачи со сближеннымифазами цепей, содержащее шесть трансФорматоров тока, включенных в фазызащищаемых линий, четыре промежуточных трансформатора тока, ферромагнитный утроитель частоты с входнымиобмотками, соединенными в зигзагс нулевым выводом, и выходными обмотками, соединенными в разомкнутый треугольник, три двухполупериодныхвыпрямительных моста и три реле, при этом три промежуточных трансформатора тока включены между выводамисоединенных в звездуф вторичных обмоток трансформаторов тока первой линии и входами утроителя, четвертыйпромежуточный трансформатор токавключен между кейтралью вторичных .обмоток трансформаторов тока первой линии и нулевым выводом входа утроителя, к выводу выхода которого подключен один полюс первого выпрямителького моста, вторичные обмотки первых трех промежуточкых трансформаторов тока соединены в разомкнутый треугольник и подключены к второму выпрямителькому мосту, вторичная обмотка четвертого промежуточного трансФорматора тока подключена к входу третьего выпрямитель- ного моста, к выходу которого подключены последовательно соединенные первое и второе реле, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно дополнительно снабжено вторым ферромагнитным утроителем частоты с входными обмотками, соединенными в зигзаг с нулевым выводом, и выходными обмот. ками, соединенными в разомкнутый треугольник 1, четырьмя промежуточными трансформаторами тока, тремя двухполупериодкыми выпрямительными мостами и четвертым реле, при этом между выводами трансформаторов тока второй линии включены пятый, шестой и седьмой промежуточные трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены в разомкнутый треугольник 1 и подключены к четвертому выпрямительному мосту, восьмой промежуточный трансФорматор тока включен,между нейтралью вторичных обмоток трансформаторов тока второй ли855833 ь Л. Воропаеваоналева стани хред Ц ик орректор едактор Т. Парфенов о Тираж б 75 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5аз 6956/78 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, у тная нии и нулевым выводом входа второгоутроителя, вторичная обмотка восьмого промежуточного трансформаторатока подключена к входу пятого выпрямительного моста, выход которогосоединен встречно-параллельно с выходом третьего выпрямительногомоста, выход второго утроителя подключен параллельно выходу первоговыпрямительного моста вместе с последовательно соединенными обмоткойтретьего реле и,размыкающим контактомвторого реле, выход третьего выпрямительного моста соединен встречно- параллельно с выходом шестого выпрямительного моста, а второй вывод .выхода первого утроителя соединен с входом первого выпрямительного моста. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чернобровов Н.В. Релейнаязащита. М., фЭнергияф, 1974, с,284,рис, 10-29.2. Авторское свидетельство СССР9 525192, кл. Н 02 Н 3/28, 1975.