Устройство для защиты параллельновключенных автотрансформаторов

)9) ) 90063 40 51)5 ИСАН НИЯ 3г СВИ ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Новочеркасский политехнический институт им.Серго Орджоникидзе(56) Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем, М.: Энергия, 1976.Руководящие указания по релейной защите, Вып. 13 А, Релейная защита и о н ижа ющих трансформаторов и автотрансформаторов и 110-500 кВ. М.: Э нергоатомиздат, 1985, рис, 3.1, П.2,4.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫХ АВТОТРАНСФОРМАТО РОВ(57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите, Цель изобретения - упрощение путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышение селективности при подключении авто- трансформаторов к одной системе сборных шин. При внешних коротких замыканиях (КЗ), КЗ на шинах и КЗ на присоединениях срабатывает дистанционная защита 1. Это вызывает запуск реле времени. Спустя выдержку времени происходит отключение шиносоединительного выкрючателя 25. а через ступень селективности происходит отключение выключателя 26, 4 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к,релейной защите от междуфазных коротких замыканий автотрансформаторов, включенных на параллельную работу.Цель изобретения - упрощение путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышение селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин,На фиг. 1 изображена схема подключения цепей переменного тока и напряжения защиты; на фиг. 2 - схема цепей оперативного тока защиты; на фиг. 3 и 4 - примеры схем выполнения блоков контроля соотношения токов и напряжений соответственно,Устройство содержит комплект 1 дистанционной защиты 1, подключенный входами напряжения к выходу датчика 2 напряжения одной из систем сборных шин среднего напряжения, а входом тока - к одному выходу блока 3 формирования подводимых токов, другой выход которого подключен к токовому входу реле 4 направления мощности двустороннего действия, подключенного входом напряжения к выходу блока 5 формирования подводимого напряжения, подключенного входом к выходам двух датчиков б и 7 напряжения первой и второй систем сборных шин высшего напряжения, к которым подключены также входы блока 8 контроля соотношения напряжений, две группы датчиков 9 и 10 тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, выходы последней из которых подключены к входам блока 11 контроля соотношения токов, первое 12, второе 13, третье 14, четвертое 15 и пятое 16 реле времени, одни выводы обмоток которых объединены и подключены к минусовой шинке 17 источника оперативного тока, к плюсовой шинке 18, которого подключен один вывод замыкаюцего контакта 19 комплекта 1 дистанционной защиты, другой вывод которого подключен к объединенным другим выводам обмоток реле 12-16 времени, одни выводы замыкающих контактов 20- 24 которых предназначены для подключения к цепям управления соответственно шиносоединительного выключателя 25 и выключателей 26, 27 и 28, 29 на сторонах высшего и среднего напряжения первого и второго автотрансформаторов, первый 30 и второй 31 замыкающие, третий 32 и четвертый 33 раэмыкающие контакты реле 4 направления мощности двухстороннего действия, первый 34, второй 35, третий 36 и четвертый 37 раэмыкающие контакты блока 8 контроля соотношения напряжения, первый 38 и второй 39 замыкающие контакты блока 11 контроля соотношения токов, атакже первый 40, второй 41, третий 42, четвертый 43, пятый 44 и шестой 45 диоды.Блок контроля соотношения токов (фиг,5 3) содержит промежуточные трансформаторы 46-49 тока, выпрямительные мосты 50-52и реагирующие органы 53, 54 с выходнымиконтактами 38 и 39,Блок контроля соотношения напряже 10 ний (фиг, 4) содержит выпрямительные мосты 55, 56 и реагирующие органы 57, 58 свыходными контактами 34, 35 и 36, 37 соответственно,Устройство работает следующим обра 15 зом.В нормальном режиме работы защищаемых автотрансформаторов (АТ) и прилегающей сети комплект 1 дистанционнойзащиты находится в несработанном состоя 20 нии, контакты блоков контроля соотношения напряжений 8 и токов 11 находятся внесработанном состоянии. а их контакты -в положении, показанном на фиг,2. Это определяется равенством напряжений на ши 25 нах и равенством токов в цепях АТ. Реле 4также находится в несработанном состоянии, так как рабочий ток р, подводимый кего токовой обмотке, равен нулю иэ-эа равенства токов АТ.30 Реле 4 направления мощности двустороннего действия ориентировано таким образом, что замыкает контакты 30 иразмыкает контакты 32 или КЗ на одном изприсоединений, отходящих от системы шин35 59, а при КЗ на присоединениях системышин 60 замыкает контакты 31 и размыкаетконтакты 33,Блок 8 контроля соотношения напряжений находится в несработанном состоянии40 из-за равенства О 50 = О 60, так как его условие срабатывания определяется какК ,1 = О,Ор 1 = О 59 - О 60 . О р1,ОР 1 (О.рс 0,0 р 2 = Обо - О 59 Яр1,Ор 2Осргде Кч 1.1 и Кч.2 - входные сигналы блока 8(символы "0" и "1" соответствуют разомкнутому и замкнутому состоянию контактов 35и 37 и замкнутому и разомкнутому состоянию контактов 34, 36);659, О 60 - напряжения на шинах 60 и 59;Ор - напряжение срабатывания реагирующих органов 57 и 58 блока 8. Работа блока 11 контроля соотношенийтоков описывается алгоритмомКА 11 = 1,10,11 О.г+ 10.2ОЮ,110.1 +0.2510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 КА 1.2 = 1,110210 1 +0.2,О,102 ( 10 1 + 102где Кд 1,1, Кд 1,2 - контакты 38 и 39 блока 11 контроля соотношений токов, для которых "1" соответствует замкнутым контактам, а "0" - соответственно разомкнутым;10.1, 102 - вторичные токи группы датчиков 10 тока в цепях первого и второго АТ соответственно.При внешних КЗ, например, в точке 61 происходит срабатывание дистанционной защиты 1, реле 4 направления мощности, которое замыкает контакты 30 и размыкает контакт 32, Замыкание контакта 19 дистанционной защиты 1 вызывает запуск реле 12-16 времени, Спустя выдержку времени реле 12 времени (если не произойдет отключение КЗ защитами присоединения) произойдет отключение шиносоединительного выключателя 25, а через ступень селективности Л 1(0,2 + 0,5 с) произойдет отключенние выключателя 26 по цепи контактов 19, 30, 35 и 21,ПриКЗ на шинах 59 логика действия устройства аналогична предыдущему случаю.Подобным же образом происходит отключение КЗ на присоединениях, отходящих от систем шин 60,Для обеспечения частичного резервирования основных защит характеристика дистанционной защиты 1 может смещаться в третий квадрант. Селективность работы защиты в этом случае обеспечивается блоком 8 контроля соотношения напряжений на шинах 59 и 60,При КЗ, например, в точке 62 происходйт срабатывание реле 4 направления мощности, что приводит к замыканию контакта 31 и обеспечивает отключение выключателей 26 и 27 по цепи: 19, 31, 45, 35, 21 и 22, сосоящей из контактов и диодов. В случае подключения автотрансформаторов к одной системе шин, например, 59 и КЗ в точке 61 (удаленное КЗ) происходит отключение выключателей 26, 28 по цепи контактов и диодов: 19, 32, 33, 41, 21 и 22. В этом случае реле 4 направления мощности не работает, так как р = О, что и обеспечивает срабатывание защиты по указанным цепям.При КЗ на шинах (близкое КЗ) отключение производится по тем же цепям, что и при КЗ в точке 61.Для обеспечения селективности работыустройства при КЗ на ошиновке в него введен блок 11 контроля соотношений токов в цепях АТ. Рассмотрим работу устройства при КЗ в точке 63 на ошиновке. В этом случае контах ты 34 и 36 блока 8 контроля соотношений напряжений остаются в замкнутом состоянии из-за того, что напряжение нэ системе шин 60, по крайней мере, не выше, нем нэ отключенной системе шин. В данном глучае имеет место соотношение110,11 О 1 + 10,2следовательно, происходит отключение выключателя 26, а затем выключателя 27 по цепи; 19, 34, 36. 38, 21 и 22,Таким образом, устройство обеспечиваетт селективное отключение параллельно включенных АТ при включении дистанционной защиты на сумму токов и применении блока выявления отключаемого АТ, Это позволяет уменьшить количество панелей дистанционной защиты за счет применения менее сложных устройств (реле направления мощности, блоков контроля соотношений подводимыхвеличин). Формула изобретения Устройство для защиты параллельно включенных автотрансформаторов, содержащее комплект дистанционной защиты, подключенный входами напряжения к выходу датчика напряжения одной из систем сборных шин среднего напряжения, две группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора,два датчика напряжения первой и второй систем сборных шин высшего напряжения, первое - пятое реле времени, одни выводы обмоток которых объединены и подключены к минусовой шинке источника оперативного тока, к плюсовои шинке которого подключен один вывод замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты, а одни выводы замыкающих контактов первого - пятого реле времени предназначены для подключения к цепям отключения соответственно шиносоединительного выключателя и выключателей на сторонах высшего и среднего напряжений первого и второго автотрансформато ров, и шесть диодов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения путем уменьшения в два раза количества панелей дистанционной защиты, а также повышения селективности при подключении автотрансформаторов к одной системе сборных шин, дополнительно введены реле направления мощности двустороннего действия, блок формирования подводимых токов, блок формирования подводимого напряжения, блок контроля соотношения напряжений и блок контроля соотношения токов, при этом входы блока формирования подводимых токов подключены к выходампервой группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, один выход блока формирования подводимых токов подключен к токовому входу комплектов дистанционной защиты, другой его выход подключен к токовому входу. реле направления мощности двустороннего действия, подключенного входом напряжения к выходу блока формирования подоодимого напряжения, входы которого подключены к выходам датчиков напряжения первой и второй систем сборных шин на стороне высшего напряжения, к которым подключены также входы блока контроля соотношения напряжений, входы блока контроля соотношения токов подключены к выходам второй группы датчиков тока на стороне высшего напряжения каждого автотрансформатора, другой вывод замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты подключен к другим объединенным выводам обмоток всех реле времени и к другому выводу замыкающего контакта первого реле времени, одни выводы первого и второго замыкающих контактов и третьего раэмыкающего контакта реле направления мощности двустороннего действия и один вывод первого раэмыкающего контакта блока контроля соотношения напряжений также подключены к другому выводу замыкающего контакта комплекта дистанционной защиты, другой вывод первого замыкающего контакта реле направления мощности двустороннего действия подключен к аноду первого диода, катод которого подключен через второй размыкающий контакт блока контроля соотношения напряжений к другим выводам замыкающих контактов второго и третьего реле времени, другой вывод третьего размыкающего контакта ре ле направления мощности двустороннегодействия подключен через его четвертый размыкающий контакт к анодам второго и третьего диодов, другой вывод первого размыкающего контакта блока контроля соот ношения напряжений подключен через еготретий размыкающий контакт к одним выводам первого и второго замыкающих контактов блока контроля соотношения токов, другой вывод первого из которых подклю чен к другим выводам замыкающих контактов второго и третьего реле времени, к которым подключен также катод второго диода, другой вывод второго замыкающего контакта блока контроля соотношения то ков подключен к катоду третьего диода, атакже к другим выводам замыкающих контактов четвертого и пятого реле времени, другой вывод второго замыкающего контакта реле направления мощности двусторон него действия подключен к анодучетвертого диода, катод которого подключен через четвертый размыкающий контакт блока контроля соотношения напряжений к катоду третьего диода, другой вывод перво го замыкающего контакта реле нап равлениямощности двустороннего действия подключен также через пятый диод к катоду четвертого диода, а другой вывод второго замыкающего контакта укаэанного реле на правления мощности подключен также через шестой диод к катоду первого диода.Г Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5