SU794680A1 - Устройство дл фиксации неполно-фАзНОгО РЕжиМА ТРЕХфАзНОй лиНии элЕКТРО-пЕРЕдАчи - Google Patents

Description

м  выпр мител ми, трем  реле фазного тока , трансформатором тока, первична  обмотка которого подключена на ток нулевой последовательности З/о линии, а вторична  через выпр митель - к последовательно соединенным рабочим входам указанных трехпол ризованных реле, чувствительным и грубым реле тока З/о, релейным органом блокировки фазного тока с элементом замедлени  на срабатывание и возврат тринадцатью элементами И, и п тью элементами ИЛИ, трем  элементами задержка на срабатывание и элементом «Запрет, при этом к второму зажиму тормозного входа каждого из пол ризованных реле через выпр митель подключена вторична  обмотка трансреактора фазы, отстающей по отношению к той, трансреактор которой подключен к первому зажиму. Выходы пол ризованных реле подключены к первым входам соответственно первых трех элементов И, к вторым входам которых подключены инверсные выходы соответствующих реле фазного тока, а к выходам - входы первого элемента ИЛИ. Выход последнего подключен к первым входам четвертого, п того и щестого элементов И. Инверсные выходы реле фазного тока попарно подключены соответственно к входам седьмого , восьмого и дев того элементов И, выходы которых подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам дес того и одиннадцатого элементов И. Выход панели ОАПВ подключен к первому входу элемента «Запрет и к второму входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входу первого элемента «Задержка на срабатывание. Вторые входы п того и дес того элементов И соединены с выходом чувствительного реле 3/0, а вторые выходы шестого и одиннадцатого элементов И - с выходом грубого реле 3/0. Выходы п того и дес того элементов И соединены соответственно с первыми входами двенадцатого и тринадцатого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента замедлени  релейного органа блокировки фазного тока , а выходы - с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ. К вторым входам последних подключены соответственно выходы щестого и одиннадцатого элементов И, к выходу третьего элемента ИЛИ подключены вход второго элемента «Задержка на срабатывание и второй вход элемента «Запрет, выход которого св зан с первым входом п того элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход четвертого элемента ИЛИ, а выход соединен с входами третьего элемента «Задерл ка на срабатывание.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 а, б - векторные диаграммы токов отдельных последовательностей; в аварийном режиме короткого замыкаии  (/к), в доаварийном нагрузочном режиме (/н) и полных (Л ) токов в фазах при однофазном к. з. на землю фазы А (фиг. 2 а) и двухфазном к. з. на землю фаз 5 В и С (фиг. 26); на фиг. 1 в, г - векторные диаграммы токов отдельных последовательностей и полных токов в фазах в неполнофазном режиме при разрыве двух фаз (В и С) и одной фазы (А); на фиг. 10, 2(3 - упрощенна  схема сети с линией Л межсистемной св зи с выключател ми в трех фазах (устройство установлено на линии Л со стороны подстанции А).

Структурна  схема рассматриваемого 15 устройства состоит из следующих основных элементов: трех трансреакторов 1, 2, 3, первична  обмотка каждого из которых включена на ток фазы А, В, С трансформатора тока 4, первична  обмотка которого включена на утроенный ток нулевой последовательности 3/0, трех пол ризованных реле 5, 6, 7 с рабочим и тормозным входами каждое, реле 8, 9, 10 минимального фазного тока и чувствительного реле тока 11, 5 включенного на утроенный ток нулевой последовательности 3/0.

Вторична  обмотка нулевого трансформатора 4 через выпр митель 12 подключена к последовательно соединенным рабочим входам трех пол ризованных реле 5, 6 и 7. Тормозной вход каждого из пол ризованных реле 5, 6 и 7 подключен на разность модулей двух токов с помощью выпр мителей 13, 14, 15, 16, 17 и 18, подключенных со 5 стороны переменного тока соответственно к вторичным обмоткам трансреакторов 1, 2 и 3.

Выход пол ризованного реле 5, подключенного тормозным входом на разность мо0 дулей токов фаз А и В, включен на вход элемента И 19, на второй вход которого подключен инверсный выход реле тока 10 в фазе С. Аналогично выходы пол ризованных реле 6 и 7 и инверсные выходы реле 9 5 фазы В и реле 8 фазы А подключены к входам элементов И 20 и 21 соответственно. Выходы элементов 19, 20 и 21 .соединены с входами элемента ИЛИ 22. Инверсные выходы реле тока 8, 9, 10 соединены попарно 0 соответственно с входами элементов И 23, 24, 25.

Выходы элементов 23, 24, 25 соединены с входами элемента ИЛИ 26. Выходы элементов ИЛИ 26 и 22 и выход чувствительного реле тока З/о 11 соединены попарно соответственно с входами элементов И 27, 28. Выход элемента И 28  вл етс  выходом , фиксирующим неполнофазный режим при отключении (обрыве) одной фазы, а 0 выход элемента И 27  вл етс  выходом, фиксирующим неполнофазный режим при отключении (обрыве) двух фаз линии.

Выходы элементов И 27, 28 подключены

к входам элементов И 29, 30, вторые входы

которых соединены с выходом блокировки.

запрещающей действие элементов 27, 28 (цепи с реле 11) с выдержкой времени при малых токах нагрузки, обуславливающей незначительные величины токов З/о в неполнофазном режиме, а также ввод щей в действие элементы 27, 28 с выдержкой времени при возрастании тока нагрузки сверх определенной величины, равной уставке реле тока 3/0- Указанна  блокировка состоит из реле тока 31 с двум  выходами, один из которых инверсный, и органа фиксации 32 исходного тока. Схема органа фиксации исходного тока выполн етс  по известным принципам, в частности по аналогии с фиксацией мощности исходного режима с выдерлсками времени на срабатывание и возврат .

Необходимость выделени  из действи  рассмотренных цепей с реле 11 с помощью блокировки реле 31 и органа 32 вызвана тем, что при малых токах нагрузки затруднительно с помощью реле 8, 9 и 10 предотвратить неправильное действие устройства по цеп м с реле 11 при внещних удельных за пределами смежных линий коротких замыканий с землей, к которым чувствительно реле И. Поэтому рассмотренные цепи предназначены дл  фиксации неполнофазного режима с различными токами З/о, в том числе в случае асинхронного хода при исходном режиме с током, превышающим уставку реле 31.

Дл  фиксации неполнофазного режима со сравнительно больи тими токами З/о в устройстве предусмотрепы отдельные цепи, которые наход тс  в посто нной готовности к действию и формируютс  с помощью грубого реле тока 33 нулевой последовательности .

С помощью элементов И 34, 35, на вход которых присоединены выходы реле 33 элементов ИЛИ 26 и 22, фиксируетс  неполнофазиый режим при обрыве двух фаз (элемент 34) и одной фазы (элемент 35) в составе цепей с реле 33. Выходы элементов И 34, 35 и выходы элементов И 29, 30 с помощью элементов ИЛИ 36, 37 подключены к выходным цеп м устройства, к которым тагоке подключен выход панели 38 ОАПВ линии.

Один выход элемента 37 с помощью элемента 39 «Запрет соединен с выходом панели 38 ОАПВ линии. При работе панели ОАПВ сигнал на выходе элемента 39 снимаетс . Выходы элементов 39 и 36 подключены к входу элемента ИЛИ 40, выход которого подключен к входу органа времени 41.

Второй выход элемента ИЛИ 37 подключен к входу органа времени 42 с выдержкой времени на срабатывание, превыщающей врем  паузы ОАПВ. Выходы органов времени 41 и 42  вл ютс  выходами устройства , фиксирующими неполнофазный режим линии при отключении (обрыве) о-дной

фазы. Выход органа времени 41 фиксирует также неполнофазиый режим при отключении (обрыве) двух фаз.

Кроме того, с помощью органа временп 5 43, вход которого подключен к выходу элемента И 44, создаетс  еще один выход устройства дл  фиксации неполнофазного режима . К входу элемента И 44 подключены выходы элемента 22 и панели 38. Выход О элемента И 44 может использоватьс  дл  формировани  управл ющего воздействи  при отключении фазы в цикле ОАПВ дл  сохранени  устойчивости в напр л енных режимах сильно загруженной линии. 5 Рассматриваемое устройство работает следующим образом.

В исходном полнофазном режиме отсутствует утроенный ток нулевой последовательности 3/0, благодар  чему не срабатывают реле 11 и 5, 6. 7, отстроенные от максимального тока небаланса в нулевом проводе , а также наход тс  в сработавшем состо нии реле 8, 9 и 10 (сигналы на их выходах отсутствуют). Устройство не сра5 батывает.

При кратковременных неполнофазных режимах , возникающих за счет неодновременного отключени  или включени  трех фаз выключател , устройство не работает благодар  выдержкам времени органов 41, 42 и 43, отстроенных от неодновременного включени  фаз выключател  с учетом затухани  составл ющей З/оПри возникновении неполнофазного режима, вызванного отключением двух фаз (фазы В и С, фиг. 2s) выключател  45 (фиг. 2(3) срабатывают два токовых реле со стороны подстанции (ПС) А (фиг. 2д) в отключенной фазе реле 8, уставка которого отстроена от емкостного тока в отклю-. ченной с одной стороны фазе линии. Благодар  по влению тока З/о на выходе трансформатора 4 и выпр мител  12 по вл етс  сигнал. Этот сигнал подаетс  на рабочие

5 входы пол ризованных реле 5, б, 7.

На тормозные входы этих же реле подаютс  разности модулей токов двух фаз. При этом благодар  наличию токов в двух здоровых фазах (фазы В, С, фиг. 2 г) и практическому отсутствию тока (вернее присутствию только емкостного тока) в отключенной фазе (фаза А, фиг. 2 г) на тормозных входах пол ризованных реле 5 и 6 будет присутствовать сигнал значительной . величины, пропорциональной в OCRORHOM току в фазе В и току в фазе С .соответственно,: и реле 5. и .6 .срабатывать, не будут.Н.ат6 .рмозном входе пол ризованного реле -7: сигнал будет мал или полностью отсутст-0 вовать. Под действием тока З/о пол ризованного реле 7 сработает. С учетом сработавшего реле тока вотключенной фазе на выходах элементов 21, 22, 28, 3Q, 37, .39,; панели 38 и оргака времени 41 .по в тс ,

сигналы,.-.т. в; устройство 00 cTop.OHbL FIG-Ai

(фиг. 2 д) сработает (фиксирует неполнофазный режим) и подействует на отключение выключател  46.

При отключении одной фазы от устройства ОАПВ сигнал на выходе элемента 39 будет отсутствовать, но будет присутствовать сигнал на входе органа времени 42. Поэтому при действии ОАПВ устройство не работает. Однако при недовключении фазы выключател  в цикле ОАПВ устройство сработает с выдержкой времени органа 42.

Благодар  выходу устройства от органа времени 43 имеетс  возможность формировани  управл ющего воздействи  на ограничение перетока сильно загруженной линии дл  сохранени  устойчивости при неполнофазном режиме в цикле ОАПВ.

При однофазном коротком замыкании на землю, например к. з. фазы А, на выходе элементов И 19, 20, 21, 23, 24 и 25 сигналы будут отсутствовать по следующим причинам . Пол ризованные реле 5, 6, тормозной вход которых включен на ток поврежденной фазы, срабатывать не будут из-за низкого значени  тока в фазах В и С, вследствие чего будет отсутствовать сигнал на выходе элементов 19, 20. Пол ризованное реле 7 может сработать под действием тока 3/0 и слабого торможени . Однако реле тока 8 в поврежденной фазе А не вернетс , и на выходе элемента 21 сигнал не по витс .

На выходе элементов И 23, 24 сигнал не по витс , так как на входы этих элементов будет подан сигнал от реле тока 8 поврежденной фазы А. Так как ток возврата /в фазных реле тока 8, 9, 10 выбираетс  таким , чтобы он был больше емкостного тока и меньше наименьшего расчетного тока неповрежденных фаз при внешнем к. з. на землю (фиг. 2а, б), то сигнал будет отсутствовать также на выходе элемента И 25.

Аналогично функционирует устройство при однофазных к. з. на землю фазы В или С.

При двухфазных к. з. на землю, например к. 3. фаз В, С, на выходе элементов И 19, 20, 21, 23, 24, 25 сигнал будет отсутствовать по следующим причинам. Пол ризованные реле 5, 6, тормозной вход которых включен на ток одной из поврежденных фаз В и С, срабатывать не будет из-за малого значени  тока в фазе А, вследствие чего будет отсутствовать сигнал на выходе элементов 19, 20. Пол ризованное реле 7 сработает под действием тока З/о и при практическом отсутствии торможени . Однако реле тока 8 в неповрежденной фазе А не вернетс , и на выходе элемента 21 сигнал не по витс .

На выходе элементов И 23, 24, 25 сигнал не по витс , так как на их выходы не будет подан сигнал от реле тока 9, 10 поврежденных фаз В и С, Аналогично функционирует устройство при двухфазных к. з. на землю фаз АС или АВ.

При малых токах нагрузки (меньших уставки реле 31), обуславливающих в неполнофазном режиме низкие значени  токов 3/0, не вызывающие острой необходимости в ликвидации и фиксации такого неполнофазного режима, цепи с реле 11 вывод тс  из действи  с выдержкой времени

с помощью блокировки (орган 32 и реле 31).

При превышении током нагрузки уставки реле 31 цепи с реле 11 ввод тс  в действие с выдержкой времени с помощью указанной блокировки. Выдержка времени блокировки на возврат необходима дл  правильной отработки устройством своей программы при неполнофазном режиме с разрывом фазы, в которую включено реле31 .

Устройство может иметь следующую область использовани . На лини х, на которых длительный неполнофазный режим недопустим , устройство при фиксации неполнофазного режима недоотключени  (или недовключени ) одной или двзх фаз выключател  в исходном нагрузочном режиме или при асинхронном ходе действует на отключение выключател  со стороны лиНИИ , противоположной отказавщему выключателю .

На лини х, на которых длительный неполнофазный режим с отключением одной фазы допускаетс , от устройства возможна подача управл ющего воздействи  на ограничение мощности линии в цикле ОАПВ и дополнительного управл ющего воздействи  на ограничение мощности линии после неуспешного ОАПВ и перевода линии в режим с отключенной одной фазой. При фиксации неполнофазного режима с отключением двух фаз устройство действует на отключение выключател . Таким образом, фиксаци  с помошью

предложенного устройства неполиофазного режима при отключении одной или двух фаз линии и выполнении соответствующих противоаварийных меропри тий по отк.лючению линии или ограничению передаваемой по ней мощности в неполногЪазном режиме, в том числе и в цикле ОАПВ, создает положительный эффект, заключающийс  в повышении наделсности, устойчивости и живучести энергосистем.

Claims (2)

1. Чернобровов Н. В.. Релейна  защита.- М.: Энерги , 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 420048, кл. Н 02 Н 3/24, 1974 (прототип ).

l:J

V /f,

/J

&

-}H

f

/r, fff. в

/АЬ-г/

CDJO