Устройство для быстродействующей защиты высоковольтных линий передачи

Устройство для быстродействующей защиты высоковольтных линий передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 2lc, 68

М 51526.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном бюро последующей регистрации изобретений при Госплане ССИ

М. Б. Цфасман.

Устройство для быстродействующей защиты высоковольтных линий передачи.

Заявлено 11 мая 1935 года за № 169188.

Опубликовано 31 августа 1937 года.

Предлагаемое изобретение касается уже известных устройств для быстродействующей защиты высоковольтных линий передачи с передатчиками и приемниками блокировочных сигналов, установленными на каждом из концов защищаемого участка и соединенными каким-либо каналом связи (например, вспомогательные провода или высокочастотная связь по самой линии передачи), Изобретение имеет целью устранение недостатков, присущих таким устройствам, а именно: устранение мертвой зоны защиты, уменьшение выдержки времени, а также упрощение всего устройства и, следовательно, облегчение ухода за ним.

Принцип действия устройства основан на сравнении направления мгновенных токов на обоих концах защищаемой линии. Как известно из теории расчета коротких замыканий, при нормальном состоянии или сквозном коротком замыкании мгновенные токи имеют одинаковое направление по обоим концам участка.

При коротком замыкании на защищаемом участке в случае двухстороннего питания мгновенные токи по обоим концам участка будут иметь противоположные направления; при одностороннем же питании ток будет только на одном конце участка (со стороны питания). Таким образом, используя мгновенные направления токов, защитное устройство должно блокировать выключение при сквозном коротком замыкании и производить выключение при коротком в защищаемой зоне.

Согласно изобретению, контроль направления мгновенных токов осуществляется поляризованными реле, включенными на каждом конце защищаемого участка и питаемыми от линейных трансформаторов тока. Контакты этих реле, вибрирующие с частотой рабочего тока в линии, соединены между собой каналом связи. Из вышеизложенного очевидно, что при сквозном коротком эти контакты будут работать синхронно, а при повреждении на участке — асинхронно.

В приводимых в дальнейшем схемах предусмотрено, что блокирующие приспособления (приемник), получая импульсы тока, препятствуют выключению масляных выключателей от действия максимальных реле, установленных по концам участка.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства с использованием высокочастотной связи; фиг. 2 — то же с использованием связи по вспомогательным проводам; фиг. 3 — схему устройства с сигнализацией о состоянии вспомогательных проводов; фиг. 4 и 5— видоизменения схемы по фиг. 3; фиг. 6 — схему устройства с блокировкой и выключением при помощи тиратрона и фиг. 7 — упрощенную схему устройства.

На фиг. 1 и 2 поляризованные реле обозначены буквами КР, приемники блокировочных сигналов Г1Р и передатчики П.

Как видно из схем, приемники ПР работают только при одновременном замыкании одноименных контактов обоих поляризованных реле, т. е. при синхронной их работе, соответствующей сквозному короткому замыканию на линии. - Обе эти схемы не имеют сигнализации о состоянии контрольной цепи, что особенно важно при защите со вспомогательными проводами, так как обрыв или короткое замыкание вспомогательных проводов могут привести к неселективному выключению либо к отказу защиты. На фиг. 3 приведена схема защиты с сигнализацией о состоянии вспомогательных проводов. Контакты поляризованных реле ХР в этой схеме нормально разомкнуты во избежание отказа защиты при одностороннем питании линии передачи.

Для возможности работы сигнальных реле СР параллельно контактам поляризованных реле КР включены сопротивления R. Сопротивление подбирается так, чтобы приемники могли действовать только при одновременном замыкании контактов обоих реле КР, что будет иметь место, как уже указывалось выше, при сквозном коротком. При повреждении в защищаемой зоне контакты реле КР будут работать асинхронно, и сопротивления R будут ограничивать ток приемников. Последние не сработают, и масляные выключатели будут выключены от действия максимальных ь реле. При обрыве вспомогательных проводов оба сигнальных реле теряют возбуждение и нормально замкнутыми контактами даютсигнал. При коротком замыкании между вспомогательными проводами теряет возбуждение и, следовательно, дает сигнал одно реле CP.

Таким образом, можно узнать о характере повреждения: действие двух сигнальных реле соответствует обрыву вспомогательных проводов, действие одного — короткому замыканию между вспомогательными проводами. Преимуществом этой схемы является ее простота, так как схема имеет один источник тока (передатчик), и сигнализация не создает дополнительной выдержки времени для действия защиты.

Действие блокировки может быть выполнено отдельным блокировочным реле БР (фиг. 4), размыкающим свои нормально-замкнутые контакты в цепи выключающего реле ПР (М вЂ” контакты максимального реле). Через блокировочное реле протекает сглаженный пульсирующий ток, достаточный для приведения его в действие. Для увеличения быстроты действия защиты функции блокировочного и выключающего реле можно совместить в одном диференциальном реле (фиг, 5), одна обмотка которого обтекается током после замыкания контактов максимального реле сИ, а другая обмотка ПР (приемник) обтекается током только при сквозном коротком (фиг. 1 и 2).

Токи в обеих обмотках подоираются одинаковыми, а потоки их противо. положно направлены. Таким образом, при сквозном коротком это реле не подействует и выключения не произойдет. При коротком же в защищаемой зоне тока в обмотке 17Р приемника не будет, и диференциальное реле сработает под действием второй обмотки, произведя выключение масляного выключателя на соответствующем конце линии.

Такая же схема, но с меньшей выдержкой времени, может быть выполнена с тиратроном (фиг. 6). Здесь напряжение, снимаемое с сопротивления приемника, сглаживается (так как оно пульсирующее) и вводится в цепь сетки тиратрона в направлении, противоположном направлению сеточной батареи, и подбирается большим последнего по величине. Таким образом, если в приемнике протекает ток, то на сетке оказывается отрицательный потенциал и тиратрон не зажигается.

При отсутствии тока в сопротивлении R на сетке появится положительный потенциал (при замыкании контактов максимального реле), тиратрон зажигается, анодный ток возбуждает выключающую катушку ВК. После выключения масляного выключателя анодная цепь размыкается вспомогательными контактами на его валу.

Для защиты трехфазной линии не обязательно применение трех комплектов вспомогательных приспособлений. В изображенной на фиг. 7 в качестве примера упрощенного по схеме устройства на двух фазах к трансформаторам тока приключены максимальные реле, соединенные последовательно с первичными обмотками вспомогательного трансформатора.

В нейтраль трансформаторов тока также включено максимальное реле и третья первичная обмотка. Последние реагируют на токи замыкания на землю. Общая вторичная обмотка питает одно поляризованное реле КР, которое рассчитано на действие даже при малых токах замыкания на землю.

Для того, чтобы реле КР работало только при авариях (во избежание лишнего шума и износа от постоянного вибрирования), его обмотка нормально шунтируется соединенными последовательно замкнутыми контактами максимальных реле. Нормально разомкнутые контакты максимальных реле соединены параллельно и включены в цепь выключающего реле ОР.

Предмет изобретения.

Устройство для быстродействующей защиты высоковольтных линий передачи с передатчиками и приемниками блокировочных сигналов, установленными на каждом из концов защищаемого участка и соединенными какимлибо каналом связи, отличающееся тем, что на каждом конце участка в канал связи включены вибрирующие с частотой рабочего тока контакты поляризованного реле, питаемого от линейного трансформатора тока и реагирующего на мгновенное направление тока в защищаемой линии, с той целью, чтобы при коротком замыкании в пределах защищаемого участка нарушалась синхронная работа контактов реле и прекращалась подача блокировочных сигналов.

К авторскому свидетельству M. Б. Цфасман № 51526 а а

O о а с

Тип. „Гечатный Труд . Зак, 4578 — 700.