Устройство выбора поврежденной фазы для однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи с двухсторонним питанием

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлмстичеснихРеспублик и 877682.925 (088.8) нв делам нэобретеннй н втврьпнй(72) Автор изобретения ЯА тЯЯ 1110 р:Тг Ща МР 1(А 1Я,. ЧЩР",."(54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫДЛЯ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГОВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ДВУСТОРОННИМПИТАНИЕМ Изобретение относится к устройствам релей. ной защиты и системной автоматики линий электропередачи с двусторонним питанием напряженнем свыше 110 кВ и может быть применено для выбора поврежденной фазы в слу. чзе применения на этих линиях устройств однофазного автоматического повторного включения.Известны избирательные устройства, основанные на дистанционном принципе 1;Однако при этом в ряде случаев не обеспечи. вается селективность действия реле неповрежденных фаз при однофаэных к. зсопровождающихся большими токами нулевой последомтельностн, а также при качаниях в неполнофазном режиме.Известны также токовые избиратели поврежденной фазы, реагирующие на питающем по нагрузке конце линии на отношение полных фаз. ных токов, а на приемном по нагрузке конце ЛЭП - на отношение комбинаций фазных то. ков и тока нулевой последовательности 2.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее три трансреактора, первый из которых под ключен к рабочей стороне реагирующего орФан второй, включенный на сумму токов двух фаз, соединен с тормозной стороной реагирующего органа, куда подключен вторичной обмоткой третий трансреактор, первичная обмотка которо го включена в рассечку нулевого провода 13.Однако такие избиратели, как и дистанцион. ные, могут отказывать при однофазных к.э. через большие переходные сопротивления (напри мер, в зоне вечной мерзлоты, в зоне скальных грунтов и т.д.).Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности токовых избирателей повреж. денной фазы как при металлических однофаз. ных к, з., так и нри однофазных к. з. через большие переходные сопротивления.Укаэанная цель достигается тем, что устрой. ство выбора поврежденной фазы для однофаз.1 ного автоматического повторного включения линии электропередачи с двусторонним питанием, реагирующее на отношение комбинаций полных фазных токов и тока нулевой последовательности, содержащее первый преобразователь тока в напряжение, включенный своим входом в одну5 10 15 25 30 40 45 50 55 из фаз, выход которого функционально связанс рабочей стороной реагирующего органа, выполненного по схеме сравнения абсолютных зна.чений двух электрических величин, с тормознойстороной которого функционально связан выходвторого преобразователя тока в напряжение,вход которого подключен к двум другим фазам на сумму токов этих фаз, третий преобразователь тока в напряжение, включенный своим входом в рассечку нулевого провода, снаб.жено дополнительно четвертым преобразователемтока в напряжение с двумя выходами и релеповторителем, при этом выход первого упомянутого преобразователя соединен с рабочей сто.роной реагирующего органа через первый замы.кающий контакт реле-повторителя, параллельнокоторому подключен первый выход четвертогопреобразователя через первый размыкающийконтакт реле-повторителя, выход второго преобразователя соединен с тормозной стороной реагирующего органа через второй замыкающийконтакт реле-повторителя, параллельно которо.му подключены последовательно соединенныевыход третьего преобразователя и второй выход четвертого преобразователя через второйразмыкающий контакт релеповторителя, а входчетвертого преобразователя подключен к двумфазам на разность токов этих фаз, причем контакты реле. повторителя выполнены с выдержкой времени на отпадание, превышающей циклОАПВ.При этом первый, второй и третий преобразователи выполнены на трансформаторах, а четвертый - на трансреакторе,На чертеже представлена блок-схема устройства, срабатывающего при однофазном к, з, на, фазе А,Устройство содержит трансформаторы 1 - 3,трансреактор 4, блок 5 сравнения абсолютныхзначений электрических величин при помощивыпрямления, исполнительный орган б (нуль.индикатор) и реле-повторитель 7 устройств выбора поврежденной фазы,Контакты 8 - 11 реле-повторителя 7 имеютвыдержку времени на отпадание, превышающуюцикл ОАПВ.Трансформаторы 1 - 3 выполнены таким образом, что напряжения на резисторах, на кото.рые нагружены их вторичные обмотки, сдвинутыоотносительно первичных токов на 180 , а трансреактор 4 выполнен так, по его вторичные на.пряжения сдвинуты относительно первичных то.ков на 90 . Первичные обмотки трансформаторов 1 - 3 и трансреактора 4 имеют одинаковоечисло витков, яисло витков вторичных обмотоктрансформаторов 1 и 3 выбирается в "13 раэбольше числа витков вторичных обмоток трансреактора 4 и в 3 раза больше числа витковвторичных обмоток трансформатора 2. Таким образом, при обозначенных на чертеже полярностях включения обмоток трансформаторов 1 - 3 и трансреактора,4, блок 5 сравнения абсолютных значений двух электрических вели. чин устройства, включенного для выбора фазы А, срабатывает прид (в 5 с)1 э Рдф ца 1,в+С+3 ЛВ с)ИМо-А 1Соответственно устройство выбора фазы В сра. батывает приВ 3 с 1 А)"Л 2 В 1 оРсф Э-оффис-дМВ( 1 Эов а устройство выбора фазы С при1 ДС-1 1 Д В ) Ь 1 /2 20+ ЗоъК,д А+ Э р - Зо+) Дд-Зц) Я 1 1 Зо -2 дасгде К - коэффициент запаса выбирается с уче- том 10% погрешности трансформаторов тока исуществующей на данной линии несимметрии нагрузочного режима в пределах К = 1,15-1,25,Коэффициент К регулируется изменением величинрезисторов блока 5 сравнения,В симметричном нагруэочном режиме, когдаЙодули токов фаз А, В и С равны между собой, а углы между токами равны 120, аслители и знаменатели всех неравенств равны нулюи на схему сравнения каждого устройства выбо.ра поврежденной фазы поступают только напря.жения небаланса, от которых устройства отстро,ены с помощью коэффициента К. При несимметричных к, з. учет предшествующего тока нагрузки производится методом наложения и, еле.,довательно, устройства выбора поврежденнойфазы надежно отстроены от влияния тока нагрузки при однофазном к. з. в полнофазномрежиме как на передающем, так и на приемном(по нагрузке) концах линии. Предлагаемые избиратели йравильно выбирают поврежденную фа.зу при однофазном к. з, в полнофазном режиме при любых углах к, з., если в месте установ. ки избирателя соблюдается неравенствоЭ006 Ы - 9д Ъ где Зо и 3 - модули симметричных составляющих аварийного режима при однофазном к.з. без учета предшбст.вуюшего тока нагрузки,Так как на линиях беэ ответвлений при од. нофазных к. з. токораспределения Зэк, как правило, находится в пределах 0,1 - б, то предлагаемое устройство правильно определяет поврежденнуто фазу при однофазных к. э, в полнофазном режиме через любые переходные сопро5 877682 бтивления и при любых предшествующих токахнагрузки. При,этом избиратели, реагирующиена отношение комбинаций полных фазных то.ков, срабатывают одновременно на обоих концахлинии независимо от величины переходного сопротивления в месте к. з., тем самым исключая каскадное отключение повреждения.При двухфазных к. зкогда отсутствует ток1 о, избиратели не работают по принципу действия и так как их каскадная работа устране. 10на, то линия отключается без выдержки времени тремя фазами по цепи резервирования отказа избирателей. При двухфазном к, з,на еемлев зависимости от величины переходного сопротивления в месте к. з. избиратели либо не работают, либо неправильно выбирают одну (не.поврежденную) фазу. Поэтому в цепи трехфазного отключения линии последовательно с контактами каждого избирателя включаются кон.такты релемощности, реагирующего на угол, между током нулевой последовательности и напряжением выбранной (неповрежденной) фазытаким образом, что оно срабатывает, когда токопережает напряжение, что и имеет место придвухфазных к. 3, на землю. д 5После срабатывания любого избирателя логическая часть ОАПВ кратковременно выводит изработы избиратели двух других фаз и вновьвводит в работу все избиратели после того,как отключается поврежденная фаза, и избиратели (в том числе и избиратель отключившейся фазы) контактами реле-повторителя 7 переключатся на сравнение модулей полных фаз,оставшихся в работе, Например, при отключе.нии фазы А избиратель фазы В после переклю.чения в его вторичных цепях реагирует на от 1 Ивношение) КОс 1а избиратель фазы С - на отношение 35 Формула изобретения Рс зв 1 Так как при качаниях в неполнофазном режиме модули полных фазных токов, оставшихся в работе фаэ, равны между собой, то изби.ратели оставшихся в работе фаэ с учетом зиа.чений коэффициента К отстроены от циклаОАПВ как на передающем, так и на приемномно нагрузке концах линии,При возникновении однофазного к.э. в цик.ле ОАПВ на питающем конце линии полныйток поврежденной фазы более, чем в два разапревышает максимальный ток нагрузки по остввшейся неповрежденной фазе. При этом избиратель фазы, повредившейся в цикле ОАПВ,срабатывает, отключает оставшиеся в работедве фазы, пускает передатчик ВЧТО и остииав.,лнвает высокочастотный передатчик дифферен циально-фазной защиты,На приемном (по нагрузке) конце. линии ос.тавшиеся в работе две фазы отключаются отдействия ВЧТО и дифференциально-фазной за.щиты.После окончания цикла ОАПВ реле. повторитель,7 отпадает и все избиратели вновь переключаются на сравнение первоначальных комбинаций полных фазных токов и тока нулевой по.следовательности,Построение устройств выбора поврежденнойфазы, реагирующих на предлагаемую комбинацию полных фазных токов и тока нулевой по.следовательности, позволяет отстроить эти устройства от влияния предшествующих токов нагрузки в полнофазном режиме и создать надежные токовые избиратели, реагирующие .на однофазные повреждения, причем правильная работаизбирателей не зависит от величины переходногосопротивления в месте к. з., и у этих избирателей устранена каскадная работа, В результатепоявляется возможность сократить время отключения ликии при любых видах повреждений и всовокупности с дополнительными реле мощности,ВЧТО и дифференциально-фазной защитой обеспечить надежную защиту линии как в полнофаз.ных режимах, так и в цикле ОАПВ при замыкающих через большие переходные сопротивления,Это повышает культуру эксплуатации и надежность работы межсистемных транзитов 220 -750 кВ, проходящих в районах с большим сопротивлением грунтов и оборудованных устрой.ствами ОАПВ. 1, Устройство выбора поврежденной фазы для, однофазного автоматического повторного вклюд 0 чения (ОАПВ) линии электропередачи с,двусторонним питанием, реагирующее на отношениекомбинаций полных фазных токов и. тока нуле 1чвой последовательности, содержащее первыи пре.образователь тока в напряжение, включенныйсвоим входом в отшу из фаз, выход которого 45функционально связан с рабочец стороной реагирующего органа, выполненного по схеме сравнения абсолютнь 1 х значений двух электрическихвеличин, с тормозной стороной которого функ.ционально связан выход второго преобразователя тока в напряжения, вход которого подключен к двум другим фазам на сумму токов этихфаз, третий преобразователь тока в напряжение,включенный своим входом в рассечку нулевогопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 55с целью повышения надежности и чувствительности при однофазных коротких замыканияхчерез переходные сопротивления, оно снабженодопполнительно четвертым преобразователеМ токаК кюнаакмол ве 6 ийоояепец оаг ги С ЮСоставитель Й, ВаськовТехред ТМаточка ктор В. Пилипенко ектор М,Демчи Подписное ираж бтвенногтений-35, Ра 1/80 комитета СССРоткрытийушская наб., д, 4/ ВНИИПИ Госуда по делам изо 113035, Москва.7 877682 8 В напряжение с двумя выходами и реле-повто- токов этих фаз, причем контакты реле. повтори. рителем, при этом вь 1 ход первого упомянутого теля выполнены с выдержкой времени на отца. преобразователя соединен с рабочей стороной дание, превыщающей цикл ОАПВ. реагирующего органа через первый замыкающий 2, Устройство по н. 1, о т л и ч а ю щ е. контакт реле-повторителя, параллельно которо-е с я тем, что упомянутые первый, второй му подключен первый выход четвертого преоб- и третий преобразователи выполнены на транс. разователя через первый размыкающий контакт форматорах, а четвертый - на трансреакторе. реле-повторителя, выход второго преобразовате- Источники информации, ля соединен с тормозной стороной реагирующего принятые во внимание при экспертизе органа через второй замыкающий контакт реле о 1. Атабеков Г. И. Теоретические основы ре повТорителя, параллельно которому подключены лейной защиты высоковольтных сетей.М, - Л., последовательно соединенные выход третьего Госзнергоиздат, 1957, с. 285-295. преобразователя и второй выход четвертого пре, Авторское свидетельство СССР Ко 514388, образователя через второй размыкающий контакт кл, Н 02 Н 3/06, 1972. реле-повторителя, а вход четвертого преобразо 3, Авторское свидетельство СССР Мф 559327, вателя подключен к двум фазам на разность кл. Н 02 Н 3/06, 1975 (прототип), + Е7