[go: up one dir, main page]

RU2007006C1 - Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch - Google Patents

Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch Download PDF

Info

Publication number
RU2007006C1
RU2007006C1 SU4872882A RU2007006C1 RU 2007006 C1 RU2007006 C1 RU 2007006C1 SU 4872882 A SU4872882 A SU 4872882A RU 2007006 C1 RU2007006 C1 RU 2007006C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
relay
current
output
active power
transformer
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.К. Милевский
О.В. Подзоров
Original Assignee
Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский научно-исследовательский институт энергетики filed Critical Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority to SU4872882 priority Critical patent/RU2007006C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2007006C1 publication Critical patent/RU2007006C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Protection Of Transformers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device for protection of transformer connected to power line via isolating switch makes it possible to prevent additional intensive flux of hazardous current effects on power equipment and to avoid deep drop of voltage at users with fast and selective localization of emergency connections. EFFECT: increased operational reliability of power line. 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты от аварий, осуществляющим автоматические коммутации в случае недопустимых отклонений от нормальных рабочих параметров токов и напряжений в сети и в элементах распредустройств. The invention relates to electrical engineering, and in particular to accident protection circuits performing automatic switching in case of unacceptable deviations from the normal operating parameters of currents and voltages in the network and in the switchgear elements.

Известны схемы коммутации подстанций 110. . . 220 кВ на ответвлениях питающих линий, выполняемые без выключателей со стороны высшего напряжения (ВН) понижающих трансформаторов (Кожин А. Н. , Рубинчик В. А. Релейная защита линий с ответвлениями. М. : Энергия, 1967). В случаях повреждений трансформаторов или резервирования отказа выключателей на стороне низкого напряжения выдается сигнал для коммутации короткозамыкателем на стороне ВН ответвления искусственного короткого замыкания (ИКЗ). Ток ИКЗ фиксируется релейной защитой питающей линии и отключается линейным выключателем. В бестоковую паузу ответвление отключается отделителем от питающей линии, которая снова может быть включена под напряжение. Known switching circuits of substations 110.. . 220 kV on the branches of the supply lines, performed without switches on the higher voltage (VN) side of the step-down transformers (Kozhin A.N., Rubinchik V.A. Relay protection of lines with branches. M.: Energy, 1967). In cases of transformer damage or redundancy of circuit breakers on the low voltage side, a signal is issued for switching by a short circuit on the HV side of the artificial short circuit (ICZ) branch. The IKZ current is fixed by the relay protection of the supply line and is switched off by a linear switch. In a dead time, the branch is disconnected by a separator from the supply line, which can again be turned on under voltage.

В условиях интенсивного развития сетей и роста уровней токов короткого замыкания (КЗ) такие схемы обладают рядом существенных недостатков. ИКЗ вызывают опасные условия работы линейных выключателей питающих линий, классифицируемые по ГОСТ 687-78 как режим отключения неудаленных КЗ или "километрический" эффект. Глубокие посадки напряжения при ИКЗ могут вызвать на соседних подстанциях нарушение устойчивости работы двигательной нагрузки и связанные с этим длительные нарушения технологических процессов на промпредприятиях. Ударные воздействия токов ИКЗ приводят к потере механической (радиальной и осевой) стойкости витков обмоток силовых трансформаторов и автотрансформаторов питающих подстанций. В районах с высоким удельным сопротивлением грунта при глухих ИКЗ трудно обеспечить требуемую надежность и безопасность заземляющих устройств. In conditions of intensive development of networks and an increase in levels of short circuit currents (SC), such circuits have a number of significant drawbacks. IKZ cause dangerous operating conditions for linear circuit breakers of the supply lines, classified according to GOST 687-78 as the mode of disconnection of unremoved faults or the "kilometric" effect. Deep voltage rises during ICZ can cause a disturbance in the stability of the motor load at neighboring substations and, as a result, long-term disturbances in technological processes at industrial enterprises. The shock effects of ICZ currents lead to a loss of mechanical (radial and axial) resistance of the turns of the windings of power transformers and autotransformers of the power substations. In areas with high soil resistivity with deaf ICZ, it is difficult to ensure the required reliability and safety of grounding devices.

Известно устройство для защиты трансформатора, работающего без выключателя со стороны ВН (авт. св. СССР N 917248, кл. Н 02 Н 3/08, H 02 H 7/04, 1982). В устройстве для ограничения токов ИКЗ в цепь коммутирующего аппарата (или короткозамыкателя) включается нелинейный резистор, а блоки защиты линии выполнены реагирующими на гармонические составляющие тока ИКЗ. A device is known for protecting a transformer operating without a switch on the HV side (ed. St. USSR N 917248, class N 02 N 3/08, H 02 H 7/04, 1982). In the device for limiting ICZ currents, a non-linear resistor is included in the circuit of the switching device (or short-circuit), and the line protection units are made responsive to harmonic components of the ICZ current.

К недостаткам этого устройства следует отнести следующее. Во-первых, питающие линии необходимо оснастить специальными защитами, настройка которых зависит от нелинейных характеристик резисторов. Однако такие характеристики не приводятся. Известные бетэловые резисторы энергетического назначения нелинейностью не обладают. Во-вторых, необходимо обосновать надежность работы резисторов в режиме ИКЗ демонстрацией их ресурсно-пропускной способности, зависящей от длительности ИКЗ, числа таких коммутаций и изменяющегося в связи с нелинейностью токового воздействия на них. Таким образом, устройство не может быть практически реализовано. The disadvantages of this device include the following. Firstly, the supply lines must be equipped with special protections, the setting of which depends on the non-linear characteristics of the resistors. However, such characteristics are not given. Known betel resistors for energy purposes do not possess nonlinearity. Secondly, it is necessary to justify the reliability of the resistors in the ICZ mode by demonstrating their resource bandwidth, depending on the duration of the ICZ, the number of such switching and changing due to the non-linearity of the current effect on them. Thus, the device cannot be practically implemented.

Известно устройство, содержащее бетэловый резистор, последовательно соединенный с короткозамыкателем, и специальный выявительный блок, обеспечивающий быстрое отключение присоединения со сниженным током ИКЗ (авт. св. СССР N 1032515, кл. Н 02 Н 7/04, 1983). A device is known that contains a betel resistor connected in series with a short circuit, and a special detecting unit that provides quick disconnection of the connection with a reduced ICZ current (ed. St. USSR N 1032515, class N 02 N 7/04, 1983).

К недостаткам этого устройства следует отнести следующее. The disadvantages of this device include the following.

Во-первых, необходимо разработать нестандартную быстродействующую и селективную защиту питающей линии, которая выполняется на широкой элементной базе, включающей датчики тока и напряжения на пик-трансформаторах специального изготовления, тиристоры, стабилитроны, поляризованные реле и пр. Защита имеет достаточно сложную схему, требующую специальной настройки. Собственное время отключения выключателей 110. . . 220 кВ составляет 0,06. . . 0,1 с. Значит, длительность ИКЗ при отключении основной ступени защиты оценивается в 0,08. . . 0,15 с. С учетом резервирования отказа основной защиты или режима каскадного отключения (для линий с двусторонним питанием) длительность ИКЗ достигает 0,3-0,5 с. Значит, быстродействие защиты не определяет минимальной длительности сквозного тока через токоограничивающий резистор и не является решающим фактором обеспечения работоспособности устройства. Селективность защиты, построенной на принципах фазового сравнения векторов тока и напряжения в узком диапазоне углов 1-4о, в ряде схем (например, в схемах с двусторонним питанием) не обеспечивается. В таких схемах требуется блокировка выходного сигнала на отключение выключателей штатной направленной защитой.Firstly, it is necessary to develop non-standard high-speed and selective protection of the supply line, which is carried out on a wide elemental base, including current and voltage sensors on peak transformers of special manufacture, thyristors, zener diodes, polarized relays, etc. Protection has a rather complex circuit that requires special settings. Own time circuit breakers 110.. . 220 kV is 0.06. . . 0.1 s This means that the duration of the IHC when the main protection stage is turned off is estimated at 0.08. . . 0.15 s Taking into account the redundancy of the failure of the main protection or the cascade shutdown mode (for lines with two-way power supply), the duration of the CIP reaches 0.3-0.5 s. This means that the speed of protection does not determine the minimum duration of the through current through the current-limiting resistor and is not a decisive factor in ensuring the operability of the device. Selectivity protection, constructed on the principles of phase comparison of vectors of voltage and current in a narrow range of angles of 1-4, a number of schemes (e.g., dual feed circuits) is not provided. In such schemes, blocking the output signal to trip the circuit breakers with standard directional protection is required.

Во-вторых, для обеспечения надежной работы устройства необходим обоснованный выбор числа и схемы включения резисторов в цепи короткозамыкателя. Количество резисторов и схема их соединения составляют бетэловую резисторную установку (БРУ). БРУ должна рассчитываться на многократное срабатывание за срок службы 10. . . 15 лет при длительностях сквозных токов 0,3. . . 0,5 с и близких к номинальным фазным Uф напряжениях на установке. Отсутствие методики выбора величины токоограничивающего сопротивления и расчета ресурсно-пропускной способности БРУ является существенным недостатком устройства.Secondly, to ensure reliable operation of the device, a reasonable choice of the number and circuit of the inclusion of resistors in the short-circuit circuit is necessary. The number of resistors and their connection diagram make up the betel resistor installation (BRU). BRU should be counted on multiple tripping over the service life of 10.. . 15 years with a through-current duration of 0.3. . . 0.5 s and close to the nominal phase U f voltage on the installation. The lack of methods for choosing the value of current-limiting resistance and calculating the resource-bandwidth of the switchgear is a significant drawback of the device.

Кроме того, схема включения в устройстве фаза - короткозамыкатель - резистор - земля не обеспечивает ограничения тока ИКЗ вследствие шунтирования резистора после включения короткозамыкателя по тяге управления контактом короткозамыкателя либо через низковольтную изоляцию основания короткозамыкателя. In addition, the wiring diagram in the phase-short-circuit-resistor-ground device does not provide a limitation of the ICR current due to shunting of the resistor after turning on the short-circuit via the short-circuit contact control rod or through the low-voltage insulation of the short-circuit base.

Наиболее близким к заявляемому является устройство (авт. св. СССР N 1700624) для защиты трансформатора, подключенного к линии электропередачи через отделитель, содержащее блок защиты трансформатора, выход которого подключен к цепям включения короткозамыкателя, включенного последовательно с бетэловыми резисторами, собранными в установку из m параллельных ветвей по К последовательно включенных резисторов в каждой ветви между выводами ВН трансформатора и землей, выявительный блок, включающий трансформаторы тока и напряжения, реле тока нулевой последовательности с замыкающим контактом, включенное в нулевой провод вторичных обмоток трансформатора тока, первое реле активной мощности, обмотки которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения первой фазы, в которую включается короткозамыкатель с резисторной установкой, причем замыкающий контакт реле активной мощности подключен к первому выводу блока сигнализации, выход которого подключен к исполнительному элементу, выход которого предназначен для подключения к цепям отключения выключателя линии, источник оперативного тока. Closest to the claimed one is a device (ed. St. USSR N 1700624) for protecting a transformer connected to a power line through a separator containing a transformer protection unit, the output of which is connected to short-circuit connecting circuits connected in series with betel resistors assembled in an installation of m parallel branches along K of series-connected resistors in each branch between the HV terminals of the transformer and the ground, a detection unit, including current and voltage transformers, zero current relay of the first sequence with a closing contact included in the neutral wire of the secondary windings of the current transformer, the first active power relay, the windings of which are connected to the secondary windings of the current and voltage transformers of the first phase, which includes a short circuit with a resistor installation, and the closing contact of the active power relay is connected to the first the output of the alarm unit, the output of which is connected to the actuating element, the output of which is designed to connect to the circuit breaker tripping circuit, source of operational current.

Недостатки этого устройства связаны со сложностью его практической реализации в разветвленной сети с несколькими отпайками на короткозамыкателях, а также на подстанциях с числом трансформаторов более одного, например двухтрансформаторных подстанциях. В настоящее время намечается тенденция увеличения числа трансформаторов на подстанциях до трех (Цирель Я. А. О целесообразности применения трехтрансформаторных подстанций. /Эл. станции, 1988, N 6). В таких сетях, где несколько присоединений должны оснащаться токоограничивающими БРУ, их сопротивления следует выбирать различной величины для обеспечения требуемой селективности отключения ИКЗ. При этом для каждой установки требуется индивидуальный подбор комплектующих элементов. Выявительный блок релейной защиты питающих линий также требует дополнительных отстроек и взаимоблокировок цепей фиксации ИКЗ через БРУ на разных присоединениях, что снижает надежность его работы. The disadvantages of this device are related to the difficulty of its practical implementation in an extensive network with several soldering on short-circuiting, as well as on substations with more than one transformer, for example, two-transformer substations. Currently, there is a tendency to increase the number of transformers at substations to three (Tsirel Y. A. On the feasibility of using three-transformer substations. / El. Stations, 1988, No. 6). In such networks, where several connections must be equipped with current-limiting switchgear, their resistance should be chosen of various sizes to ensure the required selectivity for switching off the ICZ. Moreover, for each installation, an individual selection of component parts is required. The detecting block of relay protection of the supply lines also requires additional detuning and interlocking of the circuits for fixing the IKZ through the switchgear at different connections, which reduces the reliability of its operation.

Целью изобретения является создание унифицированного надежного устройства, более эффективного при использовании в сетях различной структуры на нескольких присоединениях, например на двух- или трехтрансформаторных подстанциях, на отпайках от двухцепных линий электропередачи (фиг. 1, 2, 3) без повышения трудоемкости расчетных работ и эксплуатационных затрат. The aim of the invention is to create a unified reliable device that is more efficient when used in networks of various structures at several connections, for example, at two- or three-transformer substations, on solders from double-circuit power lines (Fig. 1, 2, 3) without increasing the complexity of the calculation work and operational costs.

Унификация устройства и повышение эффективности его использования заключаются в следующем. В обеспечении для различных присоединений постоянной величины сопротивления RБРУ установки. При этом при подборе комплектующих резисторов снижается трудоемкость расчетов их ресурсно-пропускной способности, электрической схемы включения в установке, конструктивно-компоновочных параметров БРУ. При настройке выявительного блока релейной защиты сокращаются расчеты уставок реле, фиксирующих ИКЗ через БРУ.The unification of the device and increasing the efficiency of its use are as follows. In providing for various connections a constant resistance value R BRU installation. At the same time, when selecting component resistors, the complexity of calculating their resource bandwidth, the electrical circuitry in the installation, and the structural and layout parameters of the switchgear is reduced. When setting up the relay protection detecting unit, the calculations of the relay settings fixing the ICZ through the switchgear are reduced.

В разработке схемы коммутации короткозамыкателей защищаемых трансформаторов, фиксированной по фазам и линиям (фиг. 2 и 3), что определяет возможность разработки надежного выявительного блока, обеспечивающего требуемые чувствительность и селективность срабатывания при ИКЗ через БРУ на нескольких присоединениях. In the development of a switching circuit for shielded transformers of fixed transformers, fixed in phases and lines (Figs. 2 and 3), which determines the possibility of developing a reliable detection unit that provides the required sensitivity and selectivity of operation during ECZ through the switchgear on several connections.

В применении одной БРУ на два короткозамыкателя на двухтрансформаторной подстанции (фиг. 2) или на три короткозамыкателя на трехтрансформаторной подстанции (фиг. 3). Такой вариант выполнения установки сокращает на 30-50% число комплектующих резисторов в первой схеме и на 50-70% во второй. При этом существенно снижается трудоемкость строительно-монтажных работ, облегчаются проектная привязка БРУ на распредустройствах, их испытание и ввод в эксплуатацию. In the application of one switchgear for two short-circuiting on a two-transformer substation (Fig. 2) or three short-circuiting on a three-transformer substation (Fig. 3). This embodiment of the installation reduces by 30-50% the number of component resistors in the first circuit and by 50-70% in the second. At the same time, the complexity of construction and installation work is significantly reduced, the design binding of the switchgear on switchgear, their testing and commissioning are facilitated.

Цель достигается в устройстве для защиты трансформатора, подключенного к линии электропередачи через отделитель, содержащем блок защиты трансформатора, выход которого подключен к цепям короткозамыкателя, включенного последовательно с бетэловыми резисторами, собранными в установку из m параллельных ветвей по К последовательно включенных резисторов в каждой ветви, между выводами ВН трансформатора и землей, выявительный блок, включающий трансформаторы тока и напряжения, реле тока нулевой последовательности с замыкающим контактом, включенный в нулевой провод вторичных обмоток трансформатора тока, первое реле активной мощности, обмотки которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения первой фазы, а его замыкающий контакт подключен к первому выводу блока сигнализации, выход которого подключен к исполнительному элементу, выход которого предназначен для подключения к цепям отключения выключателя линии, источник оперативного тока, тем, что в него введены трехфазное реле тока с размыкающим контактом, два реле активной мощности с замыкающими контактами, реле-повторитель срабатывания трех реле активной мощности с замыкающим контактом, при этом трехфазное реле тока включено последовательно с токовыми обмотками трех реле активной мощности, обмотки напряжения второго и третьего реле активной мощности подключены к вторичным обмоткам второй и третьей фаз трансформатора напряжения, к первому полюсу источника оперативного тока подключены последовательно включенные замыкающий контакт реле тока нулевой последовательности и размыкающий контакт трехфазного реле тока, второй вывод последнего через замыкающий контакт реле-повторителя срабатывания трех реле активной мощности подключен к входу исполнительного элемента и подключен к первым выводам замыкающих контактов первого, второго и третьего реле активной мощности, вторые выводы замыкающих контактов второго и третьего реле активной мощности подключены соответственно к второму и третьему входам блока сигнализации и вместе с вторым выводом замыкающего контакта первого реле активной мощности к первому выводу обмотки реле-повторителя срабатывания реле активной мощности, второй вывод которого и вывод блока сигнализации подключены к второму полюсу источника оперативного тока, причем первый вывод резисторной установки предназначен для соединения с землей, второй вывод - с подвижным контактом короткозамыкателей двухтрансформаторной подстанции, неподвижные контакты которых предназначены для подключения к одноименным фазам двух параллельных линий на одной подстанции, но к разноименным фазам по отношению к другой подстанции. The goal is achieved in a device for protecting a transformer connected to a power line through a separator containing a transformer protection unit, the output of which is connected to short-circuit circuits connected in series with betel resistors assembled into an installation of m parallel branches along K series resistors in each branch between leads of the high voltage transformer and ground, detection unit, including current and voltage transformers, zero sequence current relay with make contact, incl. is the neutral wire of the secondary windings of the current transformer, the first relay of active power, the windings of which are connected to the secondary windings of the current and voltage transformers of the first phase, and its make contact is connected to the first output of the alarm unit, the output of which is connected to the actuator, the output of which is designed to connect to the circuit breaker tripping circuits, the operating current source, in that a three-phase current relay with an opening contact is inserted into it, two active power relays with closing contacts acts, a repeater relay of three active power relays with a closing contact, while the three-phase current relay is connected in series with the current windings of three active power relays, the voltage windings of the second and third active power relays are connected to the secondary windings of the second and third phases of the voltage transformer, to the first the pole of the operating current source is connected in series with the NO contact of the zero-sequence current relay and the NO contact of the three-phase current relay, the second output via of the last through the make contact of the relay-repeater of three active power relays is connected to the input of the actuating element and connected to the first outputs of the make contacts of the first, second and third active power relays, the second conclusions of the make contacts of the second and third active power relays are connected to the second and third inputs, respectively the alarm unit and together with the second terminal of the make contact of the first active power relay to the first terminal of the relay repeater coil of the active relay the second output of which and the output of the signaling unit are connected to the second pole of the operating current source, with the first output of the resistor installation designed to be connected to ground, the second output to the movable contact of the short circuits of the two-transformer substation, the fixed contacts of which are designed to connect two parallel lines to the same phases at one substation, but to opposite phases with respect to another substation.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства на примере сети, содержащей отпаечные от питающих параллельных линий Л1 и Л2 двухтрансформаторные подстанции ПС1. . . ПС3, подключаемые через отделители. Устройство содержит БРУ1, которая подключается к подвижным контактам короткозамыкателей 2 и 3 и может поэтому вводиться последовательно в цепь каждого из короткозамыкателей при их коммутации по сигналу защит 4 и 5 соответствующих трансформаторов 6 и 7. В скомпонованной таким образом установке 8 на ПС1 короткозамыкатели 2 и 3 подключаются к фазам А соответствующих линий Л1 и Л2; на ПС2 - к фазам В; на ПС3 - к фазам С. Питание выявительного блока 9 по переменному напряжению осуществляется от измерительных трансформаторов 10 тока и 11 напряжения, по постоянному току - от источника оперативного тока. Выявительный блок 9 в схеме оперативного тока содержит блок 12 отстройки, селективный блок 13, блок 14 сигнализации и исполнительный элемент 15, выход которого предназначен для выдачи сигнала в цепи отключения выключателя 16 питающей линии Л1 или Л2 при обнаружении ИКЗ через БРУ на соответствующем присоединении. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device using an example of a network containing two-transformer substations PS1 from the parallel parallel lines L1 and L2. . . PS3 connected via separators. The device contains BRU1, which is connected to the movable contacts of short-circuiting devices 2 and 3 and can therefore be introduced sequentially into the circuit of each of the short-circuiting devices when they are switched by the signal of protection 4 and 5 of the corresponding transformers 6 and 7. In the arrangement 8 installed on PS1 in this way, short-circuiting devices 2 and 3 connected to phases A of the corresponding lines L1 and L2; on PS2 - to phases B; on PS3 - to phases C. The power of the detection unit 9 for alternating voltage is provided from measuring transformers 10 of current and 11 voltage, for direct current from a source of operating current. The detecting unit 9 in the operating current circuit contains a detuning unit 12, a selective unit 13, an alarm unit 14, and an actuating element 15, the output of which is intended to provide a signal in the trip circuit of the circuit breaker 16 of the supply line L1 or L2 when an ICZ is detected through the switchgear at the appropriate connection.

На фиг. 2 и 3 даны схемы фиксированной по фазам и линиям коммутации ИКЗ через БРУ соответственно на двух и трехтрансформаторных подстанциях; на фиг. 4 приведена схема вторичных цепей тока с трехфазным токовым реле 17, токовым реле 18 нулевой последовательности и фазными токовыми обмотками реле 19, 20, 21 активной мощности; на фиг. 5 - схема вторичных цепей питания обмоток напряжения соответствующих фазных реле активной мощности; на фиг. 6 - схема цепи оперативного тока выявительного блока 9 релейной защиты линий с выделением характерных функциональных блоков: блока 12 отстройки, селективного блока 13 и блока 14 сигнализации. In FIG. Figures 2 and 3 show the circuits of fixed phase and switching lines of the ICZ through the switchgear, respectively, at two and three transformer substations; in FIG. 4 is a diagram of the secondary current circuits with a three-phase current relay 17, a current relay 18 of the zero sequence and phase current windings of the relay 19, 20, 21 active power; in FIG. 5 is a diagram of the secondary power circuits of the voltage windings of the corresponding phase active power relay; in FIG. 6 is a diagram of the operational current circuit of the detection unit 9 of the line relay protection with highlighting the characteristic functional blocks: the detuning unit 12, the selective unit 13 and the signaling unit 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При срабатывании короткозамыкателя 2 или 3 по сигналу защиты соответствующего трансформатора 6 или 7 ограниченный с помощью БРУ 1 ток ИКЗ и местоположение ИКЗ фиксируются выявительным блоком 9 защиты, выдающей сигнал на отключение выключателя 16 соответствующей линии Л1 или Л2. When the short circuit 2 or 3 is triggered by the protection signal of the corresponding transformer 6 or 7, the ICZ current limited by the BRU 1 and the ICZ location are fixed by the detection protection unit 9, which gives a signal to trip the switch 16 of the corresponding line L1 or L2.

При коммутации ИКЗ через БРУ выявительный блок 9 запускается замыкающими контактами 22 реле 18 тока нулевой последовательности. Это реле позволяет также не производить отстройку блока от токов самозапуска мощных электродвигателей. При необходимости запуск выявительного блока можно обеспечить замыкающими контактами выходных реле направленных токовых защит нулевой последовательности. Далее сигнал поступает на размыкающие контакты 23 реле 17, что позволяет блокировать запуск при различных КЗ, кроме ИКЗ, через БРУ. Из блока отстройки сигнал поступает на вход селективного блока 13. When switching ICZ through the BRU, the detection unit 9 is triggered by the closing contacts 22 of the zero-sequence current relay 18. This relay also allows not to detune the unit from the self-starting currents of powerful electric motors. If necessary, the start of the detection unit can be provided by the closing contacts of the output relays of the directional current protection of the zero sequence. Next, the signal is fed to the disconnecting contacts 23 of the relay 17, which allows you to block the start at various short circuits, except ICZ, through the switchgear. From the detuning unit, the signal enters the input of the selective unit 13.

Селективный блок по характерной величине измеряемой мощности, соответствующей значению выбранного RБРУ, контактами 24, 25, 26 соответствующих реле 19, 20, 21 активной мощности, обеспечивает выделение сигнала коммутации ИКЗ через БРУ и питание обмотки реле-повторителя 27 срабатывания трех реле активной мощности, которое своими контактами 28 обеспечивает прохождение сигнала к исполнительному элементу, защите линии и далее на отключение выключателя 16. Выделенный сигнал попадает также в блок 14 сигнализации и обеспечивает срабатывание реле 29, 30, 31, с помощью которых строятся цепи определения местоположения ИКЗ через БРУ.The selective unit, according to the characteristic value of the measured power, corresponding to the value of the selected R switchgear , contacts 24, 25, 26 of the corresponding active power relay 19, 20, 21, provides the selection of the switching signal ICZ through the switchgear and the winding of the relay-repeater 27 of the tripping of three active power relays, which, through its contacts 28, ensures the passage of the signal to the actuator, protecting the line, and then to turn off the switch 16. The selected signal also goes to the signaling unit 14 and provides the relay 29, 30, 31, Chains are constructed by which positioning ECI through BRU.

Для более простых схем с тупиковыми линиями блок 13 может быть упрощен использованием вместо реле активной мощности фазных токовых реле. При этом в схемах вторичных соединений измерительных трансформаторов 10 и 11 (фиг. 4 и 5) остаются только токовые цепи (фиг. 4). For simpler dead-end circuits, unit 13 can be simplified by using phase current relays instead of active power relays. Moreover, in the secondary connection circuits of the measuring transformers 10 and 11 (Fig. 4 and 5), only current circuits remain (Fig. 4).

Схема цепи оперативного тока (фиг. 6) остается прежней, где теперь под контактами 24, 25, 26 подразумеваются контакты фазных реле тока. Их уставка срабатывания выбирается по условию Ic.з.1 = Кн ˙ IК (з) (1) где Кн = 1,3 - коэффициент надежности;
IК (з) - фазный ток в месте защиты при трехфазном КЗ за трансформатором отпаечной подстанции, имеющим наименьшее сопротивление ХТ с учетом регулирования напряжения.
The circuit diagram of the operational current (Fig. 6) remains the same, where now contacts 24, 25, 26 mean contacts of phase current relays. Their response setpoint is selected according to condition I c.z.1 = K n ˙ I K (s) (1) where K n = 1.3 is the reliability coefficient;
I K (s) is the phase current at the point of protection at a three-phase short circuit behind the transformer of the soldering substation having the smallest resistance X T , taking into account voltage regulation.

Отстройку от максимального тока самозапуска электродвигателей можно не производить, если использовать блокирующие контакты 22 реле 18, которое не срабатывает при самозапусках. Detuning from the maximum self-starting current of electric motors can be omitted if you use the blocking contacts 22 of the relay 18, which does not work during self-starting.

Коэффициент чувствительности токовых реле 19, 20, 21 определяется как Кr = Iф.икз/Iс.з.1 ≥1,5 , (2) где Iф.икз - фазный ток в месте защиты при ИКЗ через БРУ в максимальном режиме работы сети.The sensitivity coefficient of current relays 19, 20, 21 is defined as K r = I f.ikz / I sz.1 ≥1.5, (2) where I f.ikkz is the phase current at the protection site during ECZ through the switchgear in the maximum network operation mode.

Принимая Xт >> Хс и RБРУ >> Хс, где Хс - эквивалентное сопротивление питающей системы, и, решая уравнения (1) и (2) совместно с выражениями

Figure 00000001
Figure 00000002
получают RБРУ= Xт/Kн·Kr≃ Xт/2 (5)
Необходимо отметить, что выражения (4) и (5) справедливы только для тупиковых ВЛ. Таким образом, область применения фазных токовых реле ограничена, тем более что на линиях с двухсторонним питанием отстроиться от внешних КЗ не представляется возможным.Taking X t >> X s and R BRU >> X s, where X s is the equivalent resistance of the supply system, and solving equations (1) and (2) together with the expressions
Figure 00000001
Figure 00000002
get R BRU = X t / K n · K r ≃ X t / 2 (5)
It should be noted that expressions (4) and (5) are valid only for dead-end VL. Thus, the scope of phase current relays is limited, especially since on lines with two-way power supply it is not possible to detach from external faults.

Уставка трехфазного реле 17 выбирается равной
Ic.з.17= KH17˙Ic.з.1, где Кн17 = 1,3 - коэффициент надежности.
The setting of the three-phase relay 17 is selected equal
I cz.17 = K H17 ˙I cz.1 , where K n17 = 1.3 is the reliability coefficient.

Реле 17 исключает ложное срабатывание выявительного блока 9 при всех видах КЗ на линии, кроме ИКЗ, через БРУ на землю. Реле используется в блоке 12 отстройки выявительного блока. Relay 17 eliminates false triggering of detecting unit 9 for all types of short circuit on the line, except for ICZ, through the switchgear to the ground. The relay is used in block 12 detuning detection unit.

Таким образом, предлагаемое устройство, обладая унифицированными свойствами и надежным выявительным блоком, может найти широкое применение на подстанциях, требующих ограничения ИКЗ вследствие интенсивного развития сетей на современном этапе. (56) Цирель Я. А. О целесообразности применения трехтрансформаторных подстанций. Электрические станции. 1988, N 6. Thus, the proposed device, having unified properties and a reliable detection unit, can be widely used in substations that require restrictions on ICZ due to the intensive development of networks at the present stage. (56) Tsirel, Y. A. On the feasibility of using three-transformer substations. Power stations. 1988, No. 6.

Авторское свидетельство СССР N 1700624, кл. Н 02 Н 7/04, 1988.  USSR author's certificate N 1700624, cl. H 02 H 7/04, 1988.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА, ПОДКЛЮЧЕННОГО К ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ ОТДЕЛИТЕЛЬ, содержащее блок защиты трансформатора, выход которого подключен к цепям включения короткозамыкателя, включенного последовательно с бетэловыми резисторами, собранными в установку из m параллельных ветвей по K последовательно включенных резисторов в каждой ветви между выводами высшего напряжения трансформатора и землей, выявительный блок, включающий трансформаторы тока и напряжения, реле тока нулевой последовательности с замыкающим контактом, включенное в нулевой провод трансформатора тока, первое реле активной мощности, обмотки которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения первой фазы, а его замыкающий контакт подключен к первому выводу блока сигнализации, выход которого подключен к исполнительному элементу, выход которого предназначен для подключения к цепям отключения выключателя линии, источник оперативного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при использовании устройства на отпаечных двухтрансформаторных подстанциях общим числом не более трех, питаемых от параллельных линий, дополнительно введено трехфазное реле тока с размыкающим контактом, два реле активной мощности с замыкающими контактами, реле-повторитель срабатывания трех реле активной мощности с замыкающим контактом, при этом трехфазное реле тока включено последовательно с токовыми обмотками трех реле активной мощности, обмотки напряжения второго и третьего реле активной мощности подключены к вторичным обмоткам второй и третьей фаз трансформатора напряжения, к первому полюсу источника оперативного тока подключены последовательно включенные замыкающий контакт реле тока нулевой последовательности и размыкающий контакт трехфазного реле тока, второй вывод последнего через замыкающий контакт реле-повторителя срабатывания трех реле активной мощности подключен к одному из входов исполнительного элемента и к первым выводам замыкающих контактов первого, второго и третьего реле активной мощности, вторые выводы замыкающих контактов второго и третьего реле активной мощности подключены соответственно к второму и третьему входам блока сигнализации и вместе с вторым выводом замыкающего контакта первого реле активной мощности подключены к первому выводу обмотки реле-повторителя срабатывания реле активной мощности, второй вывод которого и вывод блока сигнализации подключены к второму полюсу источника оперативного тока, причем первый вывод резисторной установки предназначен для соединения с землей, другой вывод - с подвижным контактом короткозамыкателей двухтрансформаторной подстанции, неподвижные контакты которых предназначены для подключения к одноименным фазам двух параллельных линий одной подстанции, но к разноименным фазам по отношению к другой подстанции.  A DEVICE FOR PROTECTING A TRANSFORMER CONNECTED TO A ELECTRIC TRANSMISSION LINE THROUGH A SEPARATOR, comprising a transformer protection unit, the output of which is connected to a short-circuit switching circuit connected in series with betel resistors assembled in an installation of m parallel voltage branches connected to higher voltage branches connected to K parallel higher voltage branches connected in series to each other transformer and ground, detecting unit, including current and voltage transformers, zero sequence current relay with make contact ohm, included in the neutral wire of the current transformer, the first active power relay, the windings of which are connected to the secondary windings of the current and voltage transformers of the first phase, and its make contact is connected to the first output of the alarm unit, the output of which is connected to the actuator, the output of which is designed to connect to the circuit breaker tripping circuit of the line, an operating current source, characterized in that, in order to increase reliability when using the device on solder two-transformer substations A total of not more than three, powered from parallel lines, additionally introduced a three-phase current relay with a normally open contact, two active power relays with a make contact, a repeater relay of three active power relays with a make contact, and a three-phase current relay is connected in series with current windings of three active power relays, voltage windings of the second and third active power relays are connected to the secondary windings of the second and third phases of the voltage transformer, to the first pole source and the operating current is connected in series with the NO contact of the zero-sequence current relay and the NC contact of the three-phase current relay, the second terminal of the latter is connected to one of the inputs of the actuating element and to the first conclusions of the NO contacts of the first, second and third active power relay, the second terminals of the make contacts of the second and third active power relays are connected to the second and third, respectively the inputs of the alarm unit and together with the second output of the make contact of the first active power relay are connected to the first output of the coil of the relay-relay of the active power relay, the second output of which and the output of the alarm unit are connected to the second pole of the operating current source, the first output of the resistor installation with ground, the other conclusion is with the movable contact of the short-circuiting switches of the two-transformer substation, the fixed contacts of which are designed to connect to one named phases of two parallel lines of one substation, but to opposite phases with respect to another substation.
SU4872882 1990-06-28 1990-06-28 Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch RU2007006C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4872882 RU2007006C1 (en) 1990-06-28 1990-06-28 Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4872882 RU2007006C1 (en) 1990-06-28 1990-06-28 Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2007006C1 true RU2007006C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21539793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4872882 RU2007006C1 (en) 1990-06-28 1990-06-28 Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2007006C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158997C2 (en) * 1998-10-07 2000-11-10 Кузнецов Владимир Владимирович Device for protection of stepping-down transformer against dynamic and thermal effects caused by short circuit currents
WO2015165286A1 (en) * 2014-04-29 2015-11-05 南京南瑞继保电气有限公司 Relay protection method and device against lc parallel circuit detuning faults

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158997C2 (en) * 1998-10-07 2000-11-10 Кузнецов Владимир Владимирович Device for protection of stepping-down transformer against dynamic and thermal effects caused by short circuit currents
WO2015165286A1 (en) * 2014-04-29 2015-11-05 南京南瑞继保电气有限公司 Relay protection method and device against lc parallel circuit detuning faults
US10128650B2 (en) 2014-04-29 2018-11-13 Nr Electric Co., Ltd. Relay protection method and apparatus against LC parallel circuit detuning faults

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950003318B1 (en) Downed conductor automatic detecting device
SE539916C2 (en) Method and device for disconnecting faults in mains
JP7505686B2 (en) Apparatus, method and power distribution system for preventing electric shock and fire during electric leakage and earth faults
RU2007006C1 (en) Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch
RU2176123C1 (en) Method and device for differential current protection of three-phase transformer
KR20230079200A (en) power transmission
RU2311699C2 (en) Method and device for protecting power distribution networks against arcing short circuits
RU2189680C2 (en) Factory-assembled switch gear
US3780348A (en) Self-controlled differential sectionaliser for the protection of low voltage electric power consumers
GB2128047A (en) Earth leakage monitor and earth proving apparatus
KR101813673B1 (en) Short current reduction apparatus, and circuit breaker, cabinet panel and cable reel apparatus using thereof
KR100358197B1 (en) Tester For Relay
RU2159980C1 (en) Method and device for directional overcurrent protection of two parallel lines in three-phase electrical installation
RU2007007C1 (en) Device for protection of transformer connected to power line via isolating switch
Wedmore Automatic protective switchgear for alternating-current systems
RU2845610C1 (en) Selective protection device of cable power transmission line of three cables against single-phase ground fault in network with insulated neutral
RU2827652C1 (en) Device for current protection of negative sequence against single-phase earth faults of electric networks of medium voltage class
RU2827593C1 (en) Device for protection of four-core power cable of salt-producing floating platform against single-phase short circuit
RU2069434C1 (en) Ground fault protective device for three-phase line
SU1224890A1 (en) Device for current protection of transformer against short circuit
SU1138874A1 (en) Device for protecting against earth leakage in isolated neutral system
RU2016458C1 (en) Gear for termination of ferro-resonance processes in networks with insulated neutral
RU1836774C (en) Internal surge and ferroresonance process limiting arrangement for systems with compensated capacitive fault-to earth current
SU1649621A1 (en) Device for zero-sequence instantaneous current protection for two single-line-to-ground faults behind different branches of split reactor in ungrounded network with protection circuits responding to this type of fault with or without time delay
SU815829A1 (en) Device for protective disconnection in three-phase mains with insulated neutral wire