Способ защиты от коротких замыканий двух параллельных линий с отдельными выключателями и двусторонним питанием

19) ( 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 Н 7/ 51) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) НТНОЕ О И К ПАТЕНТ(72) Ж,Р,Али (73) Ж.Р,Али (56) Федосе рических сиАвторскМ 591982, к 0 и В.В.Мусини В.В,Мусинзащита элект 15.СССР шев, М.Я,Клецель шев, М.Я.Клецель в А,М. Релейная тем, М 1976, с. е свидетельство .Н 02 НЗ/28,19 АНИЕ ИЗОБРЕ Бюл. М 47рский индустриальный инстиИзобретение относится к электроэнере; а именно к технике релейной защигетикЩ ты,Известен способ защиты от коротких замыканий двух параллельных линий с от. - дельными выключателями, при которой измеряют токи в параллельных линиях и напряжение на шинах, к которым присоеди-" нены линии, сравнивают токи между собой, определяют угол между напряжением и током и по разности токов и величине угла судят о том, какая линия повреждена. Дифференциальные поперечные направленные защиты, реализующие данный способ, имеют недостаточную чувствительность, связанную с отстройкой от максимальных токов нагрузки. максимальных токов небаланса при внешних грехфазных коротких замыканиях на шинах противоположной подстанции и оттоков в неповрежденных фазах при двухфазных и однофазных коротких замыканиях на землю. Кроме того, защита неправильно отключает неповрежденную линию при обрыве провода линии с односторон(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ С ОТДЕЛЬНЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ И ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ(57) Сущность изобретения: поврежденной считают ту линию, ток в которой равен сумме токов подпитки с одной из сторон каждой линии, при токе в другой линии больше тока установки, который выбирают из условия 1 нагр мин1 уст1 х.х.л ГДЕ )нэгр.мин ТОК минимальной нагрузки; 1 х.х.л - ток холостого хода линии. 2 ил ним заземлением, имеет мертвую зо оку и напряжению; Наиболееблизким к предлагаемому способу по достигаемому эффекту является способ защиты от коротких замыканий двух параллельных лйййй с отдельйыми выключателями, при котором измеряют токв каждой фазе линии, сравнивают с уставкой и фаз отключают поврежденную линию, Защиты по этому способу обладают более высокой С чувствительностью по сравнению с знало- О гом, так как не отстраиваются от токов в неповрежденных фазах, а отстраиваются от в тока небаланса при двухфазных коротких замыканиях на шинах противоположной подстанции и от максимального тока нагрузки с целью обеспечения несрабагывания на отключение неповрежденной линии при обрыве провода линии с односторонним заземлением. Однако защиты по данному способу имеют все же недостаточную чувствительность, связанную с отстроюКой от максимального тока нагрузки и от токовнебаланса при двухфазных коротких замыканиях.Цель изобретения - повышение чувствительности защит двух параллельных ли;ний с отдельными выключателями,Поставленная цель достигается тем, чтов предлагаемом способе защиты от коротких замыканий двух параллельных линий сотдельными выключателями и двухсторонним питанием измеряют ток в каждой линии, сравнивают с уставкой и отключаютповрежденную линию, дополнительно одновременно с измерением токов в линияхизмеряют сумму токов подпитки с одной изсторон каждой линии, сравнивают эту сумму с током в каждой линии и поврежденнойсчитают ту линию ток в которой равен измеряемой сумме токов подпитки при токе вдругой линии большем уставки, в качествекоторой выбирают ток 1 нгр1 уст1 хх, где1 нагр - ток нагрузки, 1 уст ток уставки, 1 -ток ненагруженной линии,На фиг. 1 приведена схема сети, содержащая источники питания 1 - 10, шины 11 и12 питающей и приемной подстанций, выключатели 13 - 26, трансформаторы тока27-36, линии электропередачи 37, 38, устройства защиты 39-42, реализующие предлагаемый способ. На фиг, 2 приведенпример выполнения устройства 39 (аналогично выполнены устройства 40 - 42), которое содержит на каждую фазу блок 43выявления коротких замыканий, состоящийиз 44-48 - аналого-цифровых преобразователей(АЦП); 49 - сумматора; 50, 51 - элементов сравнения (ЭС);, 52 - логическогоэлемента И.Логическии элемент ИЛИ 53 и исполнительный орган 1 ИО) 54 являются общими длявсех трех фаз. Входы сумматора 49 черезАЦП 45 - 48 подключены, соответственно, ктрансформаторам тока 27, 28, 29, 31, например фаз А. Вход 55 ЭС 50 через АЦП 44подключен ко вторичной обмотке трансформатора тока 30 фазы А, а вход 56 подключенк выходу сумматора 49. Вход 57 ЭС 51 черезАЦП 48 подключен ко вторичной обмоткетрансформатора тока 31, а вход 58 подклю- .ЧЕН К ЗаДатЧИКУ тОКа Ьх 38 ХОЛОСТОГО ХОДалинии 38 (на фиг. 2 не показан). Выход ЭС50 и ЭС 51 подключены ко входам 59 и 60логического элемента И 52, выход которогоподключен ко входу 61 логического элемента ИЛИ 53, входы 62 и 63 которого подключены к выходам блоков 43 фаэ В и Ссоответственно, Выход логического элемента ИЛИ 53 подключен ко входу ИО 54 отключения выключателя 18,Устройство работает следующим образом, В нормальном режиме и внев 1 ник КЗвторичные токи трансформаторов тгч а 27, 28. 29. 31 фаз А, преобразованные в ци ровой код в АЦП 45-48, поступают в сумматор 5 49 и полученная сумма= 127 + 12812 в + 131 (1) поступает на вход 56 ЭС 50, на вход 5510 которого через АЦП 44 поступает вторичный ток трансформатора тока 30 фазы А, На вход 57 ЭС 51 через АЦП 48 поступает вторичный ток трансформатора тока 31 фазы А. на вход 58 от задатчика подается ток холостого хода15 линии 38. В ЭС 50 и ЭС 51 поступившие величины сравниваются. Если выполняются нижеприведенные условия 130 = 1:(2) 20 1311 хх 38,(3) 130127+ 128+ 129+ 131 35 При этом на выходах ЭС 50 и ЭС 51сигналы отсутствуют, Следовательно, на входе 61 логического элемента ИЛИ 53 сигнал отсутствует. Отсутствуют сигналы на входах 62 и 63 от блоков 43 фаз В и С и 40 защита не срабатывает.При КЗ на линии 37, вблизи питающихшин 11, системы 1-5 подпитывают место КЗ по линии 37, а системы 6-10 по линиям 37 и 38. Тогда, через трансформаторы тока 30, 45 31, соответственно, будут протекать токи130 = 127 + 128 + 129 + 131 1311 ХХ 38 50т.е, условия (2) и (3) выполняются. На выходах ЭС 50 и ЭС 51 появляются сигналы, логический элемент И 52 срабатывает и на выходе 61 логического элемента ИЛИ 53 по является сигнал и исполнительный орган 54защиты выдает сигнал на отключение выключателя 18. После отключения выключателя 18 системы 1-5 подпитывают место КЗ по линии 38, а системы 6-10 по линии 37,то на выходах ЭС 50 и 51 появляются сигналы и защита 39 срабатывает, то есть совме 25 стное выполнение(2) и (3) является условиемсрабатывания защиты 39 на отключение линии 37,В нормальном режиме и внешних КЗ,условие (3) выполняется, но не выполняется30 (2), так как токи линий 37 и 38 приблизительно равны и совпадают по фазе, поэтому(5) 33ХХЗЗ 30ХХ 37 з 32ХХ 37 20 30- " ХХ 37 3332 + 34 + 35+ 36 40 30ХХ 37 32ХХ 37 нагр.минуст.х.х.л,Тогда, во вторичных цепях трансформаторов тока 32 и 33 фаз А будут протекать токи что является условием срабатывания защиты 41 (аналогично 39). Защита 41 срабатывает и отключает каскадно выключатель 20, До 10момента отключения выключателя 20 справедливо следующее соотношение 31 = 30+ 27+ 2 В + 2915 то есть выполняется одно из условий для срабатывания защиты 40, аналогичное условию (2) защиты. 39. Однако защита не срабатывает, так.как и не выполняется условие, аналогичное условию (3). Защита 42 тоже не срабатывает, так как 25 и не выполняется. условие, аналогичное условию (2). таким образом, защита не отстра: ивается от токов в неповрежденных фазахпри двухфазных и однофазных КЗ,При отключении линии с одной из сторон в нормальном режиме, например выключателем 20 линии 37. по линии 38 35протекает максимальный ток нагрузки. Однако, защиты 40 и 42 ложно не срабатывают,так как т,е. не выполняются условия, аналогичныеусловию (3) защиты 39, Следовательно, защита не отстраивается от максимальных то-ков нагрузки, Ее ток срабатывания с учетом 45погрешности ь,ожно принять 1.3 хх,При обрыве провода линии с односторонним заземлением, например, провода линии 37 со стороны шин 11, защита 39 отключает выключатель 18, аналогично вышеописанному. Защиты 40 и 42 ложно не срабатывают, так как Следовательно, защита работает правильно при обрыве провода линии с односторонним питанием.Таким образом, защиты. реализующие предлагаемый способ, имеют следующие преимущества: высокую чувствительность, связанную с возможностью не отстраиваться от токов в неповрежденных фазах при однофазном и двухфазном КЗ на землю, от максимальных токов нагрузки и от токов не- баланса при внешних КЗ; высокую надежность в связи с отсутствием цепей напряжения. Формула изобретения Способ защиты от коротких замыканий двух параллельных линий с отдельными выключателями и двусторонним питанием, заключающийся в том, что измеряют ток, протекающий в каждой линии, сравнивают его с уставкой. отключают поврежденную линию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения чувствительности. одновременно с измерением тока в каждой линии дополнительно измеряют сумму токов подпитки с одной иэ сторон каждой линии. сравнивают ее с током в каждой линии, и поврежденной считают ту линию, ток в которой равен измеренной сумме токов подпитки, при токе в другой линии больше тока уставки, который выбирают иэ выражения где наГр.мин ток минимальной нагрузки линии;х.х,л. - ток холостого хода линии,ставитель В,Мусихред М,Моргента Корректор И Шулла Т,йагова Ред и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 4530 ВНИИП Тираж Государственного коми 113035, Москта по изобретения . Ж. Раушская н одписноем и открытияаб 4/5