SU1277285A1

SU1277285A1 - Устройство дл дифференциальной токовой защиты ошиновок мощных трансформаторов

Info

Publication number: SU1277285A1
Application number: SU853875438A
Authority: SU
Inventors: Юлий Георгиевич Айрапетов
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-12-15

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники - релейной.защите и может быть использовано дл защиты электрических сетей и систем напр жением 220 кВ и вьппе с глухозаземленной. нейтралью и предназначено дл отключени электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании в зоне защиты. Цель изобретени повьшение надежности путем автомати- зации переключени выходных цепей в различных режимах работы трансформатора . Трансформатор 1 напр жени снабжен группами выключателей с разъединителем соответственно 2, 3, 4; 5,6, 7 и 8, 9, которые служат дл подключени трансформатора 1 к сети (Л высокого среднего и низшего напр жений . Устройство снабжено блоками 16 и 24 дифференциальной отсечки, блоками 14 и 15 торможени и реагирующим органом 17. При наличии тока повго ю 00 ел

Description

реткдени в защищаемом участке срабатывает реагирующий орган 17. Надежность защиты путем автоматизации переключени выходных цепей в различных режимах работы трансформатора 1 достигаетс путем введени двух блоков 16 и 24 дифференциальных токовых отсечек, блоков 51 и 52 фиксации отключенного и включенного положений разъединител сторон высокого и среднего напр жени , А также логической части схемы. 1 ил.

I

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к релейной защите электрических сетей и систем напр жением 220 кВ и выше с глухозаземленной нейтралью, и предназначено дл отключени электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании в зоне защиты.

Целью изобретени вл етс повышение надежности путем автоматизации переключени выходных цепей в различных р,ежимах работы трансформатора.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Автотрансформатор 1 с помощью выключателей 2 и 3 и разъединител 4 подсоединен к распределительному устройству высшего напр жени , с помощью выключателей 5 и 6 и разъединител 7 подсоединен к распределительному устройству среднего напр жени с помощью выключателей 8 и 9 подсоединен к распределительному устройству низшего напр жени (остальные коммутационные аппараты не показаны)„

Трансформаторы 10 и 11 тока стороны высщего напр жени черезблоки 12 и 13 выравнивани коэффициентов трансформации и установки тока срабатывани , блоки 14 и 15 торможени и блок 16 дифференциальной отсечки подсоединены к реагирующему органу 17, к которому также подключены трансформаторы . 18 и 19 тока стороны среднего напр жени через блоки 20 и 21 выравнивани коэффициентов трансформации и установки тока срабатывани , блоки 22 и 23 торможени и блок 24 дифференциальной токовой отсечки и, кроме того, подключены трансформаторы 25 и 26 тока через блоки 27 и 28 выравнивани коэффициентов трансформации и установки тока срабатывани и блоки 29 и.30 торможени . Трансформаторы

31, 32 и 33 тока, встроенные в выводы высшего, среднего и низшего напр жени автотрансформатора, подсоединены соответственно через блоки 34, 35 и 36 выравнивани коэффициента трансформации и установки токов срабатывани к исполнительному органу 17. Исполнительный блок 37 выходных цепей реагирзпощего органа 17 через первый, второй и третий блоки 38 39, 40 запрета соединен соответственно с блокйми управлени 41 и 42, 43 и 44, 45 и 46 выключателей 2 и 3 стороны высшего напр жени , выключателей 5 и 6 стороны среднего напр жени и выключателей 8 и 9 стороны низшего напр жени . Блок 47 выходных цепей дифференциальной отсечки.16 через четвертый блок 48 ЗАПРЕТ также соединен с блоками 41 и 42 управлени выключател ми 2 и 3, а блок 49 выходных цепей дифференциальный отсечки 24 через п тый блок 50 ЗАПРЕТ соединен с блоками 43 и 44 управлени выключател ми 5 и 6« Блоки 51 и 52 фиксации отключенного положени разъединителей 4 и 7 соединены с блоками ЗАПРЕТ 38 и 39 прохождени сигналов на отключение выключателей 2 и 3, 5 и 6 соответственно, а блоки 53 и. 54 фиксации включенного положени этих разъединителей соединены с блоками ЗАПРЕТ 48 и 50 прохождени сигнала на отключение тех же выключателей. Блоки 55 и 56 фиксации отключенного положени выключателей 2 и 3 и блоки 57 и 58 фиксации отключенного положени выключателей 5 и 6 соединены соответственно с элементами И 59 и 60.

Устройство работает следующим образом .

При коротком замыкании на ошиновке высшего напр жени автотрансформатора при включенных выключател х и разъединител х схемы ток повреждени от трансформаторов 10, 11 тока через блоки 12 и 13 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока уставки, поступает на блоки 14, 15 торможени , а через них - на блок 16 быстродействующей дифференциальной отсечки и затем в реагирутог щий орган 17. Ток повреждени от трансформатора 31 тока поступает в реагирующий орган I7 через блок 34 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока срабатывани При этом защита работает с током срабатывани , определ емым характеристикой зоны ошиновки высшего напр жени . Начальный ток срабатывани в этой зоне определ етс уставками в блоках 12 и 13, дл тока, подтекающего от системы высщего напр жени и в блоках 20, 21, 34 и 35 дл токов подтекающих от системы среднего напр жени . При этом сигнал на отключение выключателей 2, 3, 5, 6, 8и 9 проходит от исполнительного блока 37 выходных цепей реагирующего органа 17 через блоки ЗАПРЕТ 38, 39 и 40 и блоки 41, 42, 43, 44,. 45 и 46 управлени соответствующими выключател ми . Быстродействующа дифференциальна отсечка в данном режиме не работает , так как при включенном разъеди нителе 4 блок 53 фиксации его включенного положени подает запрещающий сигнал на первый запрещающий вход блока ЗАПРЕТ 48 прохождени отключающего сигнала от блока 47 выходных цепей дифференциальной отсечки 16. . В случае, когда короткое замыкание на ошиновке высщего напр жени автотрансформатора произошло при отключенном разъединителе-4 и включенных выключател х 2 и 3, срабатывает дифференциальна , отсечка 16 и от блока выходных цепей сигнал на отключение выключателей 2 и 3 по даетс через блок ЗАПРЕТ 48 на входы блоков 41 и 42 управлени выключател ми 2 и 3. Отключение выключателей 4, 5, 8 и 9 не происходит по следующим причинам . С второго, третьего и четвертого выходов, блока 48 поступают сигналы ;на первые.запрещающие входы блоков ЗАПРЕТ 38, 39 и 40 раньще (примерно на 20 мс), чем от блока 37 поступа854 ют сигналы на входы элементов 38, 39 и 40. Прохождение сигналов через блоки 38, 39 и 40 запрещаетс и на блоки 43-46 управлени выключател ми 5, 6, 8 и 9 стороны среднего и низшего напр жени автотрансформатора отключающие сигналы не поступают. Если при отключенном разъединителе 4 происходит короткое замыкание на стороне среднего напр жени автотрансформатора , срабатывают дифференциальна защита ошиновки автотрансформатора и ее реагирующий орган 17 и от исполнительного блока 37.выходных цепей реагирующего органа 17 че-i рез блоки 39 и 40 проход т отключающие сигналы на блоки 43, 44, 45 и 46 управлени выключател ми 5, 6, 8 и 9. Через блок 38 сигнал не проходит так как на его третьем запрещающем входе имеетс сигнал от блока 51 фиксации отключенного положени разъединител 4. На блоках 39 и 40 запрещающие сигналы отсутствуют. Если дифференциальна отсечка 24 стороны среднего напр жени срабатывает , сигнал от ее блока 49-выходных цепей через п тый блок ЗАПРЕТ 50 не проходит, так как на его первом запрещающем входе имеетс сигнал от блока 54.фиксации включенного положени разъединител 7 стороны среднего напр жени автотрансформатора. При коротком замыкании на ошиповкё среднего напр жени (все коммутационные аппараты до возникновени короткого замыкани были включены) токи повреждени от трансформаторов 18 и 19 тока -через блоки 20 и 21 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока срабатывани и блоки 22 и 23 торможени поступают на блок 24 быстродействующей дифференциальной токовой отсечки и затем - в реагирующий орган 17. Ток повреждени от. трансформатора 32 тока Т1ерез блок 35 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока срабатывани -поступает в реагирующий орган 1 7 .. В данном случае защита работает/ с током срабатывани , определенным характеристикой зоны ошиновки среднего напр жени . Начальный ток срабатывани в этой зоне определ етс уставками в блоках 20 и 21 выравнивани коэффициента трансформации if

устаиоеки тока срабатывани дл то-,, ка, подтекающего от системы.среднего напр жени , И-в блоках 34, 35, 12 и 13 дл тока, подтекающего от системы высшего напр жени .

При этом сигнал на отключение . выключателей 2, 3, 5, 6, 8, 9 проходит от блока 37 выходных цепей исполнительного органа 17 через блоки ЗАПРЕТ 38, 39, 40 и блоки 41-46 управлени соответствующими выключател ми .

Быстродействующа дифференциальна токова . отсечка в данном релсиме не работает, так как при включенном разъединителе 7 блок 54 фиксации его включенного положени подает запрещающий сигнал на первый запрещающий вход блока ЗАПРЕТ 50 прохождени отключающего сигнала от блока 49 выходных цепей дифференциальной отсечки 24.

В случае, когда короткое замыкание на ошиновке среднего напр жени произощло при отключенном разъединителе 7 и включенных выключател х 5 и 6, срабатывает дифференциальна отсечка 24 и от блока 49 ее выходньп цепей сигнал на отключение выключателей 5 и б подаетс через блок ЗАПРЕТ 50 на входы блоков 43 и 44 управлени выключател ми 5 и 6.

Отключение выключателей 1,2,8 и 9 не происходит, так как со второго , третьего и четвертого выходов блока 50 поступают сигналы на вторые запрещающие входы блоков ЗАПРЕТ 38, 39 и 40 раньше (примерно на 20 мс), чем от блока 37 поступают сигналы на входы блоков 38, 39 и 40. Прохождение сигналов через элементы 38, 39 и 40 запрещено и отключение выключателей 1, 2, 8 и 9 не происхо-; дит.

Если при отключенном разъединителе 7 происходит короткое замыкание на стороне высшего напр жени автотрансформатора , срабатывает дифференг иальна защита ошиновки автотранс .форматора и от блока выходных цепей 37 реагирующего органа 17 через блоки 38 и 40 .проход т v отключаюш 1е сигналы на блоки41, 42, 45. и 46 управлени выключател ми 1, 2, 8 и 9.

Через блох 39 сигнал не проходит так как на его третьем запрещающем входе имеетс сигнал от блока 52 фиксации отключенного положени разъединител 7. На блоках 38 и 40 запрещающие сигналы отсутствуют.

При этом, если ток повреждени при коротком замыкании на ошиновке 5 среднего напр жени достаточен дл срабатывани быстродействующей дифференциальной отсечки 16 дополнительных действий дифференциальной защиты, ошиновка не происходит, так как за прещено прохождение сигнала через блок 48 из-за наличи на его первом запрещающем входе сигнала от блока 53 фиксации включенного положени разъединител 4.

При коротком за 1ыкании на стороне низшего напр жени в режиме, когда все выключатели и разъединители AT включены, токи повреждени от трансформаторов 25 и 26 тока через блоки

27 и 28 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока срабатывани и через блоки 29 и 30 торможени поступают в реагирующий орган 17, а ток повреждени от транс- . форматора 33 тока поступает в реагирующий орган 17 через блок 36 выравнивани коэффициента трансформации и установки тока срабатывани .

При этом защита работает с током

срабатывани ,, определ емым характеристикой зоны ошиновки стороны низшего напр жени .

Начальньш ток срабатьшани в этой зоне определ етс уставками в блоках

12, 13, 34 и 36 дл тока от системы . высшего напр51жени ив блоках 20, 21, 35 и 36 дл тока от системы среднего напр жени .

Сигнал на отключение всех выключао телей автотрансформатора от исполнительного блока 37 выход1Ш1х цепей реагирующего органа 17 подаетс на блоки 41-46 управлени выктаочател ми 2, 3, 5, 6, 8, 9 через блоки ЗАПРЕТ

5 38, 39 и 40.

В случае срабатьшани быстродействующих ,дис1)ференциальных отсечек 16 или 24 (или обеих) сигналы от них заблокированы «а блоках ЗАПРЕТ 48 и

0 50 подачей на их запрещающие входы сигналов с блоков 53 и 54 фиксации включенного положени разъединителей 4 и 7.

Во всех рассмотренных случа х,ко5 роткого замыкани в зоне действи защиты торможение определ етс уставками , в блоках торможени 14, 15, 22 и 23, однако благодар наличию гориг

7

зонтального участка в тормозной характеристике и исход из прин той расчетной методики коэффициент торможени определ етс по начальному (начало торможени ) току срабатывани в зоне повреждени .

При внешнем коротком замыкании на Любой из сторон защита не работает благодар торможению, определ емому блоками 1А, 15, 22 и 23 торможени при коротком замыкании в системах высшего и среднего-.напр мени и блоками 14, 15, 22, 23, 29 и 30 торможени при коротком замыкании в системе низшего напр жени . Рабоча намагничивающа сила при всех рассмотренных случа х внешних коротких замыкани х определ етс током небаланса в блоке установки тока срабатывани наиболее чувствительной из зон, обтекаемых током рассматриваемого внешнего короткого замыкани .

В случае выполнени дифференциальной защиты ошиновки автотрансформатора с применением дл отстройки от токов включени врем импульсного принципа дл реализации последнего требуетс врем 2-1-23,5 мс. Указанное врем не требуетс дл дифференциальных отсечек с грубой уставкой, специально введенных дл защиты части ошиновки ввюшего и среццето напр жени , после их отсоединени от автотрансформатора с помощью разъединител 4 или 7, когда имеетс необходимость работы отключенной от автотрансформатора части ошиновки высшего или среднего напр жени в схеме соответствующего распределительного устройства.

Опережающее срабатывание дифференциальной отсечки по сравнению с дифференциальной защитой на 20 мс обеспечивает надежную работу .логической схемы в режимах, когда разъединители 4 или 7 отключены.

При отключении ошиновки высокого напр жени выключател ми 2 и 3 и разъединителем 4 срабатывают блоки 51, 55 и 56, сигналы с их выходов поступают на входы элемента И 59, которьй срабатывает. Сигнал с его выхода подаетс на запрещающий вход блока ЗАПРЕТ 48, что предотвращает прохождение сигнала на блокировку защиты (блоки 39 и 40) от блока 47 отсечки 16 при ее случайном, срабатывании .

772858

Аналогично, при отключении выключателей 5 и 6 и разъединител 7 срабатывают блоки 52, 57 и 58, элемент И.бО, с выхода которого подаетс сиг- 5 нал на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 50. Этим предотвращаетс прохождение сигнала от блока 49 отсечки 24 на блокировку защиты (блоки 38 и 40). 10

Claims

Формула изобретени

Устройство дл дифференциальной токовой защиты ошиновок мощных транс15 форматоров, содержащее трансформаторы тока, установленные на вводах трансформатора и выключател х трансформатора всех его сторон, вторичные обмотки трансформаторов тока через

блоки выравнивани коэффициентов

трансформации и установки тока срабатывани и блоки торможени подключены к реагирующему органу, исполнительньй блок которого св зан с блоками отключени выключателей всех сторон трансформатора , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности путем автоматизации переключени выходных цепей в различных режимах

работы трансформатора, в него дополнительно введены две дифференциальные токовые отсечки, содержащие, реагируюш й и выходной блоки, п ть блоков ЗАПРЕТ, два элемента И, блоки фикса5 ции соответственно отключенного и включенного положений разъединител стороны высокого напр жени трансформатора , блоки фиксациисоответственно отключенного и включенного поло0 жений разъединителей стороны среднего напр жени трансформатора, блоки фиксации отключенного положени каждого из выключателей сторон высшего, и среднего напр жений трансформатора.

при этом токовые цепи первого и вто- .

рого блоко,в дифференциальных токовых отсечек включены последовательно в цепи вторичных обмоток трансформаторов тока, установленных на выключатал х соответственно сторон высокого и среднего напр жений, исполнительный блок реагирующего органа подключен к блокам отключени выключателей сторон высшего,.среднего и низшего

напр жений трансформатора соответственно через первый, второй и третий блоки ЗАПРЕТ, к первым запрещающим входам которых подключены соответственно второй, третий и четвертый выходы четвёртого блока ЗАПРЕТ, первый выход которого подключен к блокам отключени выключателей стороны высшего напр жени ,трансформатора, а вход - к блоку выходных цепей первбй дифференциальной токовой отсечки, блок выходных цепей второй дифференциальной токовой отсечки подключен ко входу п того блока ЗАПРЕТ, первый выход которого подключен к блокам отключени выключателей стороны среднего-напр жени трансформатора, второй , третий и четвертый выходы - ко вторым запрещающим входам первого, второго и третьего блоков ЗАПРЕТ, выхоД блока фиксации отключенного положени разъединител .стороны высокого напр жени трансформатора подключен к третьему запрещающему входу первого блока ЗАПРЕТ и к первому входу первого элемента И выход блока фиксации отключенного положени разь -единител стороны среднего напр жет ни трансформатора подключен к тре-,

тьему запрещающему входу второго блока ЗАПРЕТ и к первому входу второго элемента И, блок фиксации включенного положени i разъединител стороны высщего напр жени трансформатора подключен к первому запрещающему входу четвертого блока ЗАПРЕТр второй запрещающий вход которого подключён к выходу первого элемента И, остальные входы которого подключены к блокам фиксации отключенного положени выключателей стороны высокого напр жени трансформатора, блок фиксации включенного положени разъединител стороны среднего напр жени трансформатора подключен к первому, запрещающему входу п того блока ЗАПРЕТ, второй запрещающий вход которого подключен к выходу второго элемента И, остальные входы которого подключены к блокам фиксации отключенного положени выключателей стороны среднего напр жени трансформатора .