Устройство для дистанционной фильтровой реактивного сопротивления релейной защиты

ОЛ И САНИ ЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Секта Соеетских Социалистических РеслубликЗависимое от авт, свидетельства-Н 021 т 3 Заявлено 08.1.1968 ( 12156 с присоединением заявкириоритетпублпкогано 22.т 11.1972. Ью ата опубликования описания итет ло делам эобретеиий и открыт лри Совете МинистреСССР ДЬ, 621,31 Г).925.45 (088.8) етень.1972 Авторчзобретения Е. Ф. Мак ОЙ ФИЛЬТРОВОЙЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЬ 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИ С 1 А Н ЦИРЕАКТИВНОГО СОПРОТИ ВЛ ЕН И 5 Известны устройства для дистанционной фильтровой реактивного сопротивления релейной защиты путем измерения величин токов и напряжений прямой обратной и нулевой последовательностей в момент короткого 5 замыкания. Оцц содержат фильтры токов и напряжений симметричных составляющих, подклточсццьте к т 1 тансфо 1 тктаторакт тока и напряжения, установленных ца питающем конце линии, избиратель поврежденной фазы при 10 однофазных коротких замыканиях, схему пуска, реле реактивного сопротивления, блок разности реактивных составляющих напряжения н сумматор токов симметричных составляютих. 1Эти устройства измеряют реактивное сопротивление поврежденного участка линии с выдачей результата на фиксирующий прибор, причем возможно влияние токов нагрузки и качаний ца их работу. Устройства не обла дают необходимой направленностью и избирательностью при коротком замыкании на защищаемой линии.Предлагаемое устройство дистанционной фильтровой защиты отличается от известных 25 тем, что, с целью получения универсальной характеристики защиты при всех видах коротких замыканий в одной точке, реле реактивного сопротивления выполнено в виде суммарного нуль-индикатора с четырьмя вхо дами, два из которых подкэночецы через фазо. сравнивающие схемы к фильтрам тока и напряжения прямой последовательности, а два других - к фильтрам токов и напряжешпт прямой, обратной и нулевой последовательностей через схемы деления, обеспечивающие соответственно измерение реактивного сопротивления и сопротивления с учетом угла сопротивления лицин, а также тем, что, с целью повышения надежности отстройки защиты от токов нагрузки и качаний, схема пуска выполнена ца многообмоточцом поляризованном реле, обмотки которого включены через дифференцирующие конденсаторы к фильтрам токов прямой, обратной и нулевой последовательностей.На фнг. 1 показана принципиальная структурная схема описываемой защиты; на фиг. 2 - фазосравнивающая схема формирования величины, пропорциональнойЮ,Ятп (ср+сс) илц Ут Соя (срт - р);на фиг, 3 в принципиальная схема суммарного нуль-индикатора, обеспечивающего вместе со схемами сравнения получение необходимой характеристики реле реактивного сопротивления, показанной на фиг, 4; на фиг, 5 - схема сравнения суммы выпрямленных значений токов прямой, обратной и нулевой последовательностей (1 т+1 г+Ыо) с разностью реактивных составляющих напряжений прямой,обратной и нулевой последовательностей(О,Бгаср, - тБ, - рс 1 о), дающая на выходе отсутствие напряжения при коротком замыкаУнии в конце линии хр --=Хустом, так 1,же схема включения поляризованного релепуска; на фиг. 6 - принципиальная схема постоянного тока защиты,Структурная схема содержит измерительные трансформаторы тока 1, трансформаторынапряжения 2, фильтры тока прямой 3, обратной 4 и нулевой 5 последовательностей,фильтры напряжения прямой б, обратной 7 инулевой 8 последовательностей, фазосравнивающие схемы формирования выпрямленныхнапряжений прямой последовательностейпропорциональныхУ, з 1 п;, - 9; У,яп(, + с) - 10;С, сов(;, - ,) - П; У, сов(;, +;) - 12,электрические схемы разности реактивных составляющих напряжений /5 саср, - тс 1, -- 1 с 1 о) - 13 н составляющих напряжений с учетом угла сопротивления линии (/Соз(ср+ +у) - а У, - с 1 Юо 1 - 14, электрические схемы суммы выпрямленных значений токов прямой, обратной и нулевой последовательностей (1,+1 г+1 г 1 о) 15 и 1 б, схемы деления полученных результирующих значений напряжений"х на результирующее значение токов - " - 171"ги- 18, суммарного нуль-индикатора 19, схему магнитного суммирования производных значений выпрямленных токов прямой, обратаЧ, сУ ной и нулевой последовательностей - + - +Н Пфо+ -- 20, схему пуска защиты 21, избирасггтель поврежденной фазы при однофазных коротких замыканиях 22 и выходного направленного реле реактивного сопротивления 23.Величины напряжений прямой последовательности (С/) через схемы формирования его выпрямленного значения пропорциональные реактивной составляющей /,5 глср - 9 и составляющей с учетом угла сопротивления линии ЦСоз(ср,+у) - 12, совместно с выпрямленными значениями напряжений обратной и нулевой последовательностей, также пропорциональными нх реактивным составляющим ( - т (l - рОо) и составляющими с Учетом Угла сопРотивлениЯ линии (аЦ - с 1 Ио) подают на соответствующие схемы сравнения 13 и 14 (ОБсаср, - тУ,), У,Соя(ср,+у) - аЯ при мекдуфазовых коротких замыканиях, а при однофазных соответственно(У, з 1 п;, - ас 1, - рУ,) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б 5 Токи прямой, обратной и нулевой последовательностей с соответствующих фильтров, также выпрямляя, подают на схемы 15 и 1 б, таким образом, что их сумма (1,+12) при междуфазовых коротких замыканиях и (1+12+ +Ио) при однофазных сравнивается в схемах 17 и 18 с разностью напряжений, таким образом, что напряжение на выходе указанных схем полокительно и действует на срабатывание суммарного нуль индикатора 19 и реле 23 при коротком замыкании в зоне защиты/ 1и отрицательно, при коротком замыкании дальше конца зоны защиты, препятствуя срабатыванию реле 23.Схему пуска защиты при коротких замыканиях и ее блокировку при качаниях (см. фиг. 5) осуществляют поляризованным реле 24, имеющем три обмотки, включенных соответственно через дифференцирующие конденсаторы 25 - 27 на выпрямленные значения токов прямой и обратной последовательностей при междуфазовых коротких замыканиях и дополнительно через контакты 28 избирателя 22 на ток нулевой последовательности, Такое включение реле 24 обеспечивает одинаковую чувствительность пуска ко всем видам корот ких замыканиЙ и нечувствительность к токаМ нагрузки и качаний,Повторитель поляризованного реле 24 - реле 29 в схеме пуска помимо ввода защить в работу при коротком замыкании (фиг, 6) осуществляет также (совместно с реле 30 от падающим с замедлением 0,15 сек) пе 1 еклю чение реле 23 с уставки первой зонь 1 на вторую путем дсшунтирования его контактами 31 - 33, сопротивлений 34 - 36 в цепях напряжений схем деления и замера реактивного сопротивления И и 17.В предлагаемой защите операции, связанные с определением реактивного сопротивле-. ния в момент короткого замыкания осуще. ствляют автоматически с помощью схем электрического формирования и сравнения разности модулей напряжений прямой, обратной И нулевой последовательностей пропорциональным их реактивным составляющим И с суммой модулей токов прямой, обратной и нулевой последовательностей 15, с выдачей результата сравнения 17 на входной триод 37 нуль индикатора 19 в выходных цепях которого включено реле 23 (см. фиг. 3).Для придания необходимой направленности действия реле на входные триоды 38,и 39 нуль индикатора 19 подают также со своих фазосравнивающих схем формирования величины пропорциональные У,5 са (ср, а) - 10 и У Соз (ср - р) - 11, ограничивающие зону действия реле в пределах фактического положения вектора тока по отношению к напряжению при коротком замыкании (О - 90 индуктивных) с некоторым запасом по углу(сс и р). Отстройку действия реле 23 от максимальных токов цагрузки обеспечивают с помощью схемы сравнения, и деления по сопротивлению 18 аналогично измерсццого реактивного сопротивления с учетом угла полного сопротивления линии (у=90 - ср,) с выдачей результата сравнения ца входной триод 40 нуль индикатораУссОЯ(7,+ с) - пО,=дУ, Ус+ 4 С- Ио 1где и и г 1 - коэффициенты вводимые для упрощения измерения соответственно величин напряжения обратной и нулевоц последовательностей. Они пропорциональны их реактивным составляющим с учетом угла зависят от параметров сети, примыкающей к шинам подстанции и подоираются как и коэффициенты т и р при наладке,В результате такого выполнения нуль индикатора суммарным по разрешающему эффекту, срабатывание реле реактивного сопротивления 23 в цепи его выхода происходит в случае одновременного закрытия триодов 37 - 40 при измеренном реактивном сопротивлении на реле меньше уставкц срабатывания, направлении мощности короткого замыкания в линию и величине полного сопротивления короткого замыкания на реле близком к фас(тическому углу сопротивления линии ц находяцемуся внутри характеристики суммарного нуль индикатора, показанной на фиг. 4 (цезаштрихованцая часть характеристики).Стабильность характеристики обеспечивается сопротивлениями, конденсаторами и диодами, показанными на фиг. 3,Реле настроено на срабатьсвание при коротком замыкании в пределах 0 - 804 длины защищаемой линии (первая зона) и соответствеццо 0 в 13/О во второй зоне,При лсобом коротком замыкании на линии в предечах первой зоны реле повторитель пуска 29 (фиг. 6) отпадая создает своими замкнутыми контактами 41 через замкнувшиеся контакты 42 сработавшего реле 23 цепь ца срабатывание выходного реле 43 в течсцие времени отпадация реле пуска 30 (коцтакты 44) О,2 - 0,15 сек., достаточного для его самоудерживасссся своими контактами по сериесцой обмотке от тока отклсочающей катушки выключателя. Время действия первой зоны защиты составляет порядка 0,06 сек. При коротком замыкании в конце линии (во второй зоне) реле 23 це срабатывает и действие защиты ца отключение без выдержки времени не происходит.Срабатывание схемы пуска при этом и отпадацие его реле 29 ц 30, пусиводсст к дешунтированисо сопротивлений 34 - 36 неразмыкающимися контактами 31 - 33 в цепях напряжения схемы измерения реактивного сопротивления (фиг. 5) и перестройки реле 23 соответственно с уставки первой зоны ца вторую по реактивному сопротивлению, Реле 23 при этом срабатывает и почает контактами 45через замкнувшиеся контакты 46 реле 30плюс ца обмотку реле времени 47, которое свылержкой времени второй зоны полает контактами 48 плюс на выходное реле защиты43, действующего с самоулерживаццем цаотключение выключателя линии,Фиксацию запра во второй зоне осуществлясот размыкающимися при срабатывании за 10щиты контактами 49 реле 23 и косстактами,0Греле 30,Возврат засциты в исходное положениепосле отклсочения короткого замыкания, какца своей линии, так и в пределах чувствц 15тельцости второй зоны, осущсствлясот замкнутыми контактами 49 возвратившегося релесопротивления 23, через контакты 51 реле 29после его возврата в исходное положение.Прц коротком замыкании за пределами20второй зоны защиты возврат схемы пуска висходное положение ц готовность защитьс кповторному действию обеспечивают замыкающимися контактамп 52 отпавшего реле 30в течение времени 0,15 - 0,18 сек.25Кратковременно размыкаюшнеся контакты53 поляризованного . реле ц размыкающцесяконтакты 54 его повторителя 29 обеспечиваютустойчивый пуск защиты до возврата реле 29в исходное положение замыкасощцмц коцтактамц 52 реле 30,Сигцализацисо работы защиты ца отключение по цепям первой ц второй зоны осуществляют цх указательным реле 55 ц 56, включеццьсмц с спунтовой обмоткой выхолцого релезащиты 43.Прц необходимости защиту реактивного сопротивления можно автоматически переводитьь ца замер полного сопротивления линии,путем переклсочеция в схеме сравнения 940(фиг. 2) псрвичнои обмотки разлслцтельцогонтрансформатора тока 57 с фильтря тока прямой последовательности 1 - 3 на фильтп напряжения прямой последовательности У, - 6при неизменном питании первичной обмотки45трансформатора напряжения 58 от фильтранапряжения прямой последовательности 6.При этом схема сраигессия 9 обсспсчссвастзамер СlсСозО= Ус и прц коэффициентахтт 1 ц р=1 харастсрссстссксс 17 лля пс рвой сс50второи зоц зашиты из прямой прсвращасот вокрукссость с центром в начале коорчццат стеми кс по величине уставкахси. Предмет изобретен ц я55 1 у1. Устроссство для лцстаццсюнцой фильтровойреактивного сопротивления релейной защиты, основанное гса измерении величин токов и цапряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей в момент короткого захсьсса цця, содержащее фильтры токов и напряжении симметричных составляющих, полключецньсе к трацсформаторахс тока и напряжения, избиратель повреждений фазы при однофазссьсх ссоротких замыканиях, схему пуска, 65 реле рсактивного сопротивления, блок разно 3433397сти реактивных составляющих напряжений, сумматор токов симметричных составляющих, отличающееся тем, что, с целью получения универсальной характеристики защиты при всех видах коротких замыканий в одной точке, реле реактивного сопротивления выполнено в виде суммарного нуль индикатора с четырьмя входами, два из которых подключены через фазосравнивающие схемы к фильтрам тока и напряжения прямой последовательности, а два других подключены к фильтрам тока и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности через схемы деления, обеспечивающие соответственно измерение реактивного сопротивления и сопротивления с учетом угла сопротивления линии.2. Устройство по и. 1, отличаощееся тем, что, с целью повышения надежности отстройки защиты от токов нагрузки и качаний, схема пуска выполнена на многообмоточном поляризованном реле, обмотки которого включены через дифференцирующие конденсаторы соответственно к фильтрам токов прямой, обратной и нулевой последовательностей,дактор Л. Мазуронок Корректор Т, МироновЗаказ 2593/9 Изд. М 1134 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. С пунова,