Устройство для блокировки защит от коротких замыканий на землю при неполнофазном режиме на смежном присоединении

Устройство для блокировки защит от коротких замыканий на землю при неполнофазном режиме на смежном присоединении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты электроустановок. Цель изобретения - повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении , смежном с защищаемой установкой . В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на угол, близкий к 90 , при этом измеряемая разность фаз попадает в одну из областей короткого замыкания фаз. Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии ..попадания разноссти фаз в одну из указанных областей блок сравнения 7 вырабатывает сигнал, который поступает через второй элемент ЗАПРЕТ 11 на первый элемент ЗА ПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение, вырабатываемого токовой защитой 6 нулевой последовательности . Устройство обеспечивает необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной аварии . -3 ил. I (Л На отн/1 5/1 СлЭ СП со w Rit. f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 А1 (59 4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОсудАРственный КОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4041451/24-07 (22) 24.03.86 (46) 23.11.87 ° Бюл. ¹ 43 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (72) Д.М.Альшаев, М.И.Хорошев и А.П.Шибанов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 694935, кл. Н 02 Н 7/28, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1130944, кл. Н 02 Н 7/28, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКИРОВКИ ЗАЩИТ

ОТ КОРОТКИХ ЗА14ЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ПРИ

НЕПОЛНОФАЗНОМ РЕЖИМЕ НА СМЕЖНОМ ПРИСОЕДИНЕНИИ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты электроустановок. Цель изобретения — повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой. В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на о угол, близкий к 90, при этом измеряемая разность фаз попадает в одну иэ областей короткого замыкания фаз.

Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии .попадания разноссти фаз в одну из указанных областей блок сравнения 7 вырабатывает сигнал, который поступает через второй элемент ЗАПРЕТ 11 на первый элемент 3АПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение, вырабатываемого токовой защитой 6 нулевой последовательности. Устройство обеспечива- фу ет необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной ава \ рии. 3 ил.

1354331

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и предназначается для блокирования устройств защиты и автоматики элементов электрической сети при осуществлении неполнофазного режима на смежном присоединении.

Цель изобретения — повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг,2 блок-схема первого блока сравнения, на фиг.3 — области изменения разности фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания фаз А, В и С.

Устройство содержит защищаемую электроустановку, например линию 1 электропередачи, смежную линию 2 в несимметричном режиме, измерительные трансформаторы тока 3 и напряжения

4, фильтр 5 тока нулевой последовательности, токовую защиту 6 нулевой последовательности, первый блок 7 сравнения величины разности фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей с уставкой, элемент

ЗАПРЕТ 8, фильтр 9 напряжения прямой последовательности, второй блок 10 сравнения величин тока нулевой и нап- ряжения прямой последовательностей с уставкой, второй элемент ЗАПРЕТ 11.

Первый блок 7 сравнения содержит фазоповоротные цепи 12-14, фазосравнивающие цепи 15-17 и элемент ИЛИ 18.

На фиг.3 приведены области изменения разности фаз напряжения прямой и

4О тока нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания А, В и

С (линия 2): области 19-21 отключения фаз А, В и С, области 22-24 короткого замыкания на землю фаз В и С, С и

С

А, А и В, области 25-27 соответствен- . но в зависимости от изменения места короткого замыкания на линии и нагрузке неполнофазного режима, Устройство работает следующим образом.

При возникновении несимметричного режима — короткого замыкания или отключения фазы на линии 2 — в сети возникает ток нулевой последовательности, величина которого может быть больше уставки резервной последней ступени токовой защиты 6 нулевой пос- ледовательности, что может вызвать ее ложное срабатывание в неполнофазном режиме„

Ток нулевой последовательности с выхода фильтра 5, выделяющего составляющую промьпплениой частоты, поступает на входы токовой защиты 6 нулевой последовательности, первого блока 7 сравнения, определяющего величину разности фаз между напряжением прямой последовательности и током нулевой последовательности, и второго блока 10 сравнения, определяющего величины напряжения прямой и тока нулевой последовательностей. На вторые входы блоков 7 и 10 сравнения подается напряжение прямой последовательности с выхода фильтра 9 напряжения прямой последовательности. Первый блок 7 сравнения состоит из фазоповоротной цепи 12, с помощью которой учитываются условия работы конкретной защищаемой линии, фазоповоротных цепей 13 и 14, каждая из которых реализует поворот на их вход переменной электрической величины тока нулевой о последовательности на угол 120 С, фазосравнивающих цепей 15-17 и трехвходового элемента ИЛИ 18.

Определение разности фаз напряже т. ния прямой и тока нулевой последовательностей осуществляется в трех каналах фазосравнивающими цепями, напряжение прямой последовательности с выхода фильтра 9 подается через фазоповоротную цепь 12 во всех трех каналах на первые входы фазосравнивающих цепей 15-17. Ток нулевой последовательности с выхода фильтра 5 тока подается на второй вход фазосравнивающей цепи 15 первого канала и на вход фазоповоротной цепи 13 второго канала, выход которой соединен с вторым входом второй фазосравнивающей цепи 16. Выход второй фазоповоротной цепи 13. подключен к входу третьей фазоповоротной цепи 14 в третьем канале, с ее выхода ток нулевой послео довательности, развернутый на 240 поступает на второй вход фазосравнивающей цепи 17 третьего канала. Все три фазосравнивающие цепи сравнивают разность фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей с уставкой, которая характеризует рабочую зону устройства, величина которой выбирается из условия работы линии в неполнофазном режиме при пере1354331 даче мощности по двум фазам, причем величина мощности изменяется в заданном диапазоне, определяемом требованиями которые предъявляются при обоЭ .5 сновании необходимости неполнофазного режима.

Таким образом, блок 7 измеряет разность фаз напряжения прямой последовательности и тока нулевой последовательности, причем ток последней в первом канале учитывается без фазового сдвига, во втором канале — со

О сдвигом 120, в третьем канале блока о

7 — со сдвигом 240, и сравнение полученных величин с уставками производится рабочими зонами 22-24 в трех каналах схемы соответственно. Выходы фазосравнивающих цепей 15-17 подключены к входам элемента ИЛИ 18 и блока 7, выход которого является выходом первого блока 7 сравнения. При попадании измеряемых разностей фаз в указанные области. с выхода блока 7 выдается сигнал на блокирование защит, который через второй элемент ЗАПРЕТ

11 подается на второй вход первого элемента ЗАПРЕТ 8 и блокирует выдачу сигнала на отключение линии. В каче25 стве опорного сигнала для измерения контролируемой разности фаз выбрано напряжение прямой последовательности, как составляющая, фаза которой подвержена наименьшим изменениям во всех несимметричных режимах, В случае однофазного короткого замыкания на фазах А, В или С измеряемая разность фаз попадает в области

19 или 20, или 21. Значение разности фаз определяется местоп ложением точ40 ки короткого замыкания и поврежденной фазой, при этом сигнала на блокирование защиты 6 не вырабатывается и последняя осуществляет функции резервирования, 45

В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на о угол, близкий к 90, при этом измеряемая разность фаз попадает в области

22 или 23, или 24. Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии попадания разности фаз в одну из указанных областей блок 7 сравнения вырабатывает сигнал, который поступает через элемент ЗАПРЕТ 11 на элемент

ЗАПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение защишаемой установки, который вырабатывается защитой 6.

В случае двухфазного короткого замыкания на землю измеряемая разность фаз попадает в области 25 или 26, или

27 при коротком замыкании фаз на землю — ВС, GA и АВ соответственно. Из диаграммы (фиг.3) видно, что области

22 и 27 и соответственно остальные перекрываются, при этом возможно ложное блокирование защиты 6. Исключить прохождение сигнала на блокирование защиты 6 позволяет второй элемент ЗАПРЕТ 11, на второй вход которого подается сигнал с выхода второго блока

10 сравнения, в котором вырабатывается сигнал, если напряжение прямой последовательности оказывается меньше уставки, выбранной из условия двухфазного короткого замыкания на шинах удаленного конца линии 2, а ток нулевой последовательности больше уставки, выбранной из условия максимального нагрузочного неполнофазного режима несимметричной линии 2. Использование модулей тока нулевой и напряжения, прямой последовательностей для исключения ложного срабатывания предлагаемого устройства возможно в условиях, когда в системе допускается неполнофазный режим на отдельных, заранее выбранных линиях электропередачи.

При этом сигнал с выхода блока 10 поступает на второй вход элемента ЗАПРЕТ 11 и запрещает прохождение блокирующего сигнала, чем и обеспечива ется достижение поставленной цели, Устройство может быть использовано для автоматической блокировки защит и автоматики участков электрической сети при использовании неполнофазного режима линии электропередачи, входящей в эту сеть.

Устройство обеспечивает необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной аварии.

При использовании прецлагаемого устройства отпадает необходимость вмешательства оперативного персонала в работу релейной защиты при организации неполнофазных режимов. Кроме того, автоматический ввод блокировки защит создает условия для использования неполнофазных режимов без предварительного отключения линии в целях ликвидации однофазных (устойчивых) коротких замыканий, что в свою оче1354331 редь приводит к уменьшению объема отключаемых потребителей в ходе ликвидации аварии.

Формула изобретения

Устройство для блокировки защит от коротких замыканий на землю при неполнофазном режиме на смежном при. соединении, содержащее в каждой фазе трансформатор тока, выходы трансформаторов тока подключены к входу фильтра тока нулевой последовательности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и к входу блока токовой защиты нулевой последовательности, выход которого через элемент

ЗАПРЕТ соединен с выключателем защищаемой установки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой, в него дополнительно введены фильтр напряжения прямой последовательности, подключенный к установке через измерительный трансформатор напряжения, второй блок сравнения и второй элемент ЗАПРЕТ, причем выход фильтра напряжения прямой последовательности подключен к вторым входам первого и второго блоков сравнения, к первому входу второго блока сравнения подключен выход фильтра тока нулевой последовательности, а выход второго блока сравнения подключен к запрещающему входу второго элемента ЗАПРЕТ, первый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, а выход — к запрещающему входу первого элемента ЗАПРЕТ.

1354331

Составитель О.Муратов

Техред А. Кравчук

Корректор H.Èóñêà

Редактор И.Горная

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий с

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5708/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у л. Проектная,4