Pierwszenstwo.Opublikowano; 02.XII.1964 (P 106 466) 19.111.1964 Niemiecka Republika Demokratyczna, 10.XI.1966 52036 KI 21c, 68/50 MKP H 02 b 3fa UKD BIBLIO*' ¥r.K.Wspóltwórcy wynalazku: inz. Gerhard Kadner, inz. Walter Tholfus Wlasciciel patentu: VEB Elektro-Apparate-Werke Berlin-Traptow, Ber- lin-Treptow (Niemiecka Republika Demokratyczna) Urzedu T.;Tc-l','-?c;oj Sposób selektywnego i definitywnego wylaczania zwarc w sieciach wysokiego napiecia Wynalazek dotyczy sposobu selektywnego i osta¬ tecznego wylaczania zwarc w sieciach wysokiego napiecia w czasie szybkim, przy zastosowaniu sa¬ moczynnego ponownego zalaczania.Dla wylaczania zwarc w przewodach sieci wy¬ sokiego napiecia, w rozdzielniach znajduja sie od¬ leglosciowe urzadzenia zabezpieczajace, które dla zwiekszenia pewnosci dzialania oraz dla nieprzer¬ wanego przesylania energii, wyposazone sa w urza¬ dzenia samoczynnego ponownego zalaczania (S.P.Z.).Przy skutecznym urzadzeniu SPZ zaklada sie, ze przy zwarciach na koncach chronionego odcinka sieci, oba urzadzenia zabezpieczajace wylacza zwar¬ cie w czasie szybkim. Dlatego tez, dla wstepnego wylaczenia opornosc pozorna pierwszego stopnia zabezpieczenia odleglosciowego jest nastawiona na ponad 120% dlugosci zabezpieczonego odcin¬ ka. Bierze sie przy tym pod uwage, ze na przy¬ klad przy zwarciu przewodu w jednym punkcie, na odcinku linii chronionej, oprócz przekazników obejmujacych ten odcinek ukladem SFZ, nastapi dodatkowe automatyczne ponowne zalaczenie po¬ przez przekazniki sasiednich odcinków linii.Gdy zwarcie jest trwale, to po ponownym wla¬ czeniu nastepuje drugie wylaczenie odpowiednio do nastawionej charakterystyki skokowej bez stopnia przejsciowego. Zwarcie we •wspomnianym punkcie zostaje wiec wylaczone selektywnie w czasie szyb¬ kim przez przekazniki po uplywie okolo 10 ms, a w drugim stopniu po uplywie okolo 0,5 do 1 ms. Sto¬ lo 15 20 25 pien przejsciowy, w czasie przerwy przelacza sie na pierwszy stopien opornosciowy, co stanowi 70 do 90% dlugosci odcinka. Przelaczenie tego stopnia oraz ewentualne sprzezenie z impulsem wylacza¬ jacym, na przyklad po jednobiegunowym wylacze¬ niu, nastepuje za pomoca przekaznika SPZ.Znanym jest równiez, ze selektywne, natychmia¬ stowe i ostateczne wylaczenie wylacznika mocy od¬ cinka linii zwartej dokonuje sie w ten sposób, ze do sterowania stopni przekazników odlegloscio¬ wych wykorzystuje sie napiecie wystepujace w czasie przerwy bezpradowej na koncach odcinka przed rozdzielniami. Odpowiednio do tego zaloze¬ nia przy obustronnie otwartym wylaczniku, stopien szybki do pomiaru odleglosci pozostaje w poloze¬ niu przejsciowym, aby przy ponownym zwarciu po automatycznym ponownym zalaczeniu spowodowac drugie bezzwloczne wylaczenie obu wylaczników, podczas gdy przekazniki odleglosciowe sasiednich nieuszkodzonych odcinków po automatycznym po¬ nownym zalaczeniu wylaczników pracuja wedlug normalnej charakterystyki opornosciowo-czasowej.W pierwszym ukladzie zabezpieczenia, jezeli zre¬ zygnuje sie ze skomplikowanych i drogich urzadzen zabezpieczajacych wykorzystujacych lacze wysokiej czestotliwosci, powstaje podstawowa wada polega¬ jaca na tym, ze przy zwarciach na koncach linii ostateczne wylaczenie nastepuje dopiero do uply¬ wie 0,5 do 1 ms. Jest to szczególnie niebezpieczne dla ludzi i zwierzat przy zwarciach do ziemi w sie- 5203652036 ciach z punktem uziemionym. Dochodzi do tego jeszcze niszczace dzialanie pradu w miejscu zwar¬ cia tak, ze szkody moga 'byc znacznie wieksze.Szybkie wylaczanie trwalych zwarc przez wla¬ czanie stopnia posredniego, zaleznie od kontroli na¬ pieciowej w czasie przerwy bezpradowej, zaklada przy jednobiegunowym SPZ utworzenie sie dosta¬ tecznie duzego napiecia ma szynie zbiorczej odla¬ czanego przewodu poprzez obciazenie przylaczonego transformatora. Wielkosc napiec musi sie równiez róznic od pojemniosciowych i indukcyjnych napiec wywolanych odlaczeniem przewodu z obu konców linii.Sposób ten przy trójbiegunowym zwarciu powo¬ duje koniecznosc obustronnego wylaczenia pod¬ stacji od strony nizszego napiecia tak, aby znaj¬ dowala sie ona pod napieciem gwarantujacym wy¬ starczajaco duza moc.Urzadzenie to posiada te wade, ze moce byc za¬ stosowane tylko przy okreslonych z góry zaleznos¬ ciach napieciowych, ktpre jednaj zaleza p;d wa¬ runków eksploatacyjnych sieci okreslanych przez manipulacje laczeniowe.Celem wynalazku jest, aby niezaleznie od usytuo¬ wania punktu zwarcia i eksploatacyjnych warun¬ ków panujacych w sieci, mozna bylo dokonac selek¬ tywnego i definitywnego wylaczania zwarc.Koncepcja wynalazku polega na uzyskaniu jak najmniejszych czasów zwarc, a w wyniku tego zmniejszenia skutków zwarcia przy ostatecznym wylaczeniu za pomoca przekazników odlegloscio¬ wych w polaczeniu z urzadzeniem SPZ niezaleznie od warunków panujacych w sieci.Wedlug wynalazku uzyskuje sie to w ten spo¬ sób, ze po pierwszym lub którymkolwiek nastep¬ nym bezzwlocznym wylaczeniu dwu lub wielostron¬ nie zasilanego zwarcia, w momencie definitywnego wylaczania poszczególnych odgalezien, zasilanie miejsca zwarcia nastepuje tylko z tylu punktów, ze chwilowe rozszerzenie zakresu pomiarowego od mo¬ mentu ostatniego automatycznego nadania impul¬ su wlaczajacego wylaczniki mocy, niezaleznie od polozenia zwarcia powoduje definitywne wylacze¬ nie w czasie szybkim.Ponadto w chwili zwarcia, zaleznie od jego miej¬ sca, zostaje rozstrzygniete, które odgalezienia zo¬ stana odlaczone w czasie szybkim w pierwszej ko¬ lejnosci, a której pózniej. Rostrzygniecie to naste¬ puje za pomoca dwóch przekazników odlegloscio¬ wych w jednym odgalezieniu, które obejmuja w tej samej chwili rózne odcinki zabezpieczanej linii, lub za pomoca jednego przekaznika pomiarowego z przelaczanym zakresem pomiarowym w czasie zwarcia. Przelaczanie zakresu pomiarowego mozna równiez zastosowac w istniejacych odleglosciowych urzadzeniach zabezpieczajacych, pracujacych we¬ dlug okreslonego programu.Ostateczne szybkie wylaczenie zwarcia przez po¬ szczególne odgalezienia mozliwe jest równiez we¬ dlug ustalonego programu przez ustalenie róznych czasów podczas ostatniej pauzy bezpradowej, przed ostatecznym wylaczeniem przy dostrojeniu z ogra¬ niczonym w czasie rozszerzeniem zakresu pomiaro¬ wego.Poza tym zaleznie od wzbudzenia ukladu, po¬ miaru lub wyzwolenia przekaznika odleglosciowego lub od wielkosci . elektrycznych w ukladzie linii albo zaleznie od kombinacji obu tych czynników w urzadzeniach zabezpieczajacych tych zespolów sieci, które nie sa obarczone zwarciem, ale wspól- j dzialaly przy pierwszym wylaczeniu, wlaczony jest uklad selekcjonujacy, który skraca nastawione czasy przerwy i wstrzymuje wybrane rozszerzenie zakresu pomiarowego dla ostatecznego wysaczenia.Przewidziano równiez, aby poczatek rozszerzenia 10 zakresu pomiarowego dla definitywnego wylacze¬ nia w czasie szybkim nastepowal w innym mo¬ mencie niz ostatnie nadanie impulsu wylaczaja¬ cego.Wynalazek zostanie wyjasniony na przykladzie 15 20 25 50 uwidocznionym na rysunku.'Na fig. 1 przedstawione jest urzadzenie zabezpie¬ czajace czesc sieci pracujace przy zwarciu, a na fig. 2 — wykres impulsów urzadzenia zabezpiecza¬ jacego, w czasie przebiegu automatycznego ponow¬ nego zalaczania z selektywnym, definitywnym szybkim wylaczeniem.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku pracuje tak, ze zwarcie w punkcie FI (fig. 1) w chwili definitywnego wylaczenia zasilane jest z odgalezienia zaopatrzonego w przekaznik R3 tylko przez stacje C, a z odgalezienia zaopatrzone¬ go w przekaznik Rl tylko przez stacje B.Kazdorazowy stan laczenia zapewnia, ze w mo¬ mencie ostatecznego wylaczenia, przy ograniczo¬ nym w czasie rozszerzeniu zakresu pomiarowego 30 stopnia szybkiego z 70% na okolo 120% dlugosci linii, nastepuje szybkie selektywne i definitywne odlaczenie miejsca zwarcia. Za pomoca ukladu dwóch przekazników odleglosciowych lub jednego przekaznika pomiarowego, ze zmiana zakresu po- 35 miarowego ^ czasie zwarcia, które wbudowane sa równiez przy istniejacym zabezpieczeniu odleglo¬ sciowym, zachodzi selekcjonowanie w nastepujacy sposób.Pierwszy zakres pomiarowy wzglednie jeden 40 przekaznik pomiarowy obejmuje tylko zwarcia na jednej czesci linii, na przyklad od 0 do 30% lub od 60 do 120% chronionej linii. Drugi zakres pomiaro¬ wy wzglednie drugi przekaznik pomiarowy obej¬ muje zwarcia od 0 do 120% chronionej linii. Wsku- 45 tek oceny impulsów sterujaccyh przez przekazniki pomiarowe, mozliwe jest przedluzenie nastawionego w automatycznym ponownie zalaczajacym prze¬ kazniku czasu przerwy tipi w tych odgalezieniach, gdzie oba pomiary ustalily miejsce zwarcia.Jezeli miejsce zwarcia zostanie ustalone tylko przez jeden zakres pomiarowy lub przez jeden przekaznik, to czas tipi nie ulega zmianie. Czas przerwy tp2 moze dzialac równiez wtedy, gdy tyl¬ ko jeden przekaznik pomiarowy ustali miejsce 55 zwarcia.Gdy nastawienie obu przekazników odlegloscio¬ wych kazdego odgalezienia (fig. 1) nastepuje we¬ dlug wyzej podanych wartosci, to w pierwszym przypadku, przy zwarciu w punkcie FI zadzialaja 60 oba przekazniki odleglosciowe, nalezace do. prze¬ kaznika I$3 SPZ, i tylko po jednym przekazniku odleglosciowym Rl, R2, R4, R5. W ten sposób uzy¬ skuje sie to, ze przy zwarciu na poczatku lub na koncu linii tylko jeden odcinek objety jest po- 65 wiekszonym czasem przerwy. Jezeli zwarcie jest5 52036 6 usytuowane posrodku linii, to zwiekszony czas przerwy nie wystepuje.Wszystkie wylaczniki, które za pomoca stopnia przejsciowego dokonuja pomiaru zwarcia, wlacza¬ ja z czasem przerwy tp2, a tylko odgalezienie od strony przekaznika R3 wylaczane zostaje z czasem tpl. Przebieg odlaczania zwarcia przy jednorazo¬ wym SPZ jest przedstawiony na fig. 2. (Pierwsze wylaczenie nastepuje za pomoca przekazników Rl, R3 iSPZ w chwili 2 w znany sposób. W chwili 3 wszystkie przekazniki SPZ lacznie z przekaznikiem R3 wlaczaja otwarte bieguny wlaczników mocy.Jezeli zwarcie jest trwale, to nastepuje osta¬ teczne wylaczenie za pomoca przekaznika Rl w chwili 4. Przekazniki R4, R5, w których zakres pomiarowy równiez zostal rozszerzony o pewien czas, nie moga ustalic zwarcia. Przelaczaja one swój zakres pomiarowy go, IMstfywte Pz39u n^zpra- wania tii w chwili 5 ponownie na normalna cha¬ rakterystyke. W chwili 6 nastepuje wyslanie im¬ pulsu wlaczajacego, z przekaznika R3. I^oje to Jed¬ nak nastapic w zaleznosci od selekcji, na prz.yklad w chwili 2a lub 5a.Przy szybkim wylaczaniu zwarc mozna ustalic kolejnosc wylaczania wedlug ustalonego programu poprzez przyporzadkowanie róznych czasów pod¬ czas ostatniej pauzy ibezpradowej przed definityw¬ nym wylaczeniem, z ograniczonym w czasie roz¬ szerzeniem zakresu pomiarowego. Przebieg wyla¬ czania zwarcia nie ulega zmianie wzgledem opisa¬ nego uprzednio przykladu. Poniewaz utrzymanie czasu przerwy tp2 jest konieczne tylko w tych od¬ cinkach, w których zwarcie jest zasilane bezpo¬ srednio, mozliwe jest skrócenie czasu przerwy we wszystkich innych odcinkach, przy czym selekcja moze nastepowac na przyklad w chwili 2a.Opisany sposób ma te zalete, ze za pomoca prze¬ kaznika odleglosciowego mozna dokonac selektyw¬ ne i definitywne wylaczenie zwarc w szybkim czasie, niezaleznie od warunków panujacych w sie¬ ci równiez wtedy, gdy zwarcia sa zlokalizowane na koncach linii, bez potrzeby stosowania drogich i skomplikowanych urzadzen zabezpieczajacych, zawierajacych na podstacjach lacza wysokiej cze¬ stotliwosci. Dalsza zaleta tego sposobu polega na tym, ze prad zwarcia przy definitywnym wylacze¬ niu jest znacznie zmniejszony. Mozliwosc skróce¬ nia nastawionego czasu pauzy ibezpradowej przez uklad selekcjonujacy umozliwia zastosowanie ukladu w urzadzeniach SPZ pracujacych z bardzo malymi czasami przerwy.Sposób ten moze byc stosowany przy wszelkie¬ go rodzaju zwarciach, niezaleznie od napiecia sie¬ ci i warunków pracy punktu zerowego, a takze przy wszelkich urzadzeniach pomiarowych. PL