SU46995A1 - Устройство дл дифференциальной защиты двойной системы шин от замыканий на землю - Google Patents

Description

Как показывает опыт эксплоатации, наибольшее количество аварий на шинах 110 киловольтных подстанций св зано с замыкани ми на землю. Данное обсто тельство свидетельствует о необходимости зашиты шин в первую очередь от ззмыканий на землю.

Исход  из этого, на одной из подстанций „Мосэнерго уже осуществлена защита шин, основанна  на диферен циальном принципе и предназначенна  дл  быстрого отклонени  шин в случае замыкани  на землю. Описание этой защиты дано в стать х инж. В. С. Каш талева („Электрические станции № 8 за 1934 г.) и инж. В. Г. Экле („Бюллетень Мосэнерго № 2 за 1934 г.).

Благодар  диференциальному принципу защиты обеспечиваетс  быстрое и надежное отключение поврежденной системы шин при самых разнообразных режимах работы, как-то: при включенном или выключенном междушинном масл нике, питании со стороны одной или обех систем шин и т. д. При этом, схемой предусмотрена необходимость производства дежурным персоналом различных переключений токовых цепей защиты в зависимости от изменени  схемы коммутации.

(338)

Была также разработана „Теплоэлектропроектом схема диференциальной защиты шин от замыканий на землю, обеспечивающа  автоматизацию процессов переключени  токовых цепей (см. например, статью инж. А. Б. Чернина в журнале .Электрические станции № 7 за 1934 г.). Автоматизаци  достигаетс  в данном случае помощью сигнальных контактов-разъединителей, через которые пропускаютс  нулевые провода трансформаторов тока.

Однако, как это обычно бывает на практике, вс ка  схема защиты, представл   известные преимущества, оказываетс  вместе с тем не лишенной тех или иных недостатков.

Согласно указанию автора, достаточно в упом нутой схеме иметь случайный разрыв цепи нулевого провода на одном из сигнальных контактов, чтобы при внешнем коротком замыкании произошло несе ективное отключение шин подстанции.

Подобное опасение тем более осно вательно, что при нормальных эксплоатационных услови х ток в нулевом проводе бтсутствует и, следовательно, состо ние цепи нулевого провода не контролируетс . Между тем протекание

через сигнальные контакты разъединителей токов большой величины при вс ких коротких замыкани х в системе, св занных с повреждени ми на землю, может представл ть определенную угрозу сохранности самих сигнальных контактов , не рассчитанных на циркул цию вторичных .токов коротких замыканий.

Далее не обеспечиваетс  правильное действие защиты в случае приключени  одной из линий через разъединители одновременно к обеим системам шин.

Наконец, вопрос несколько осложн етс  в случае наличи  междушинного масл ника и св занных с ним операций

В своем втором варианте диференциальной защиты шин от заземлений Теплоэлектропроект обходитс  без переключений нулевых проводов трансформаторов тока, причем выбор поврежденной системы шин производитс  вольтметровыми реле, питаемыми напр жени ми нулевой последовательности одной и другой системы шин. Однако, на практике встречаютс  случаи, когда така  схема оказываетс  не совсем удобной. Не говор  уже о междушинном масл нике, следует иметь в виду, что правильное действие схемы возможно лишь в том случае, когда величины напр жений нулевой последовательности обеих систем шин заметно отличаютс  друг от друга. Между тем, практика эксплоатации сложных сетей показывает, что это условие не всегда выполн етс .

При наличии электрической св зи между системами шин (через линию и шины ближайшей подстанции или станции ) напр жени  нулевой последовательности обеих систем шин могут при известных улови х мало отличатьс  друг от друга, что в случае применени  упом нутой схемы привело бы к выключению всей подстанции.

Учитыва  вышеизложенное, автор предлагает схему диференциальной защиты шин от замыкани  на землю, приспособленную дл  работы в услови х сложных сетей при наличии двух систем шин и междушинного масл ника, но без переключений цепей переменного тока.

Предлагаемое устройство основанона следующем принципе: если при корот

ком замыкаиии на одной из систем шин в разомкнутом междушинном масл нике разница между напр жени ми нулевой последовательности обеих систем шин из-за электрической св зи через соседнюю подстанцию относительно мала, то во вс ком случае абсолютна  величина разности этих напр жений отлична от нул  и достаточна дл  приведени  в действие чувствительного реле направлени . При этом в зависимости от того, на какой из систем шин произошла авари , разность напр жений нулевой последовательности представитс  в Е.ИДС вектора, направленного либо в одну, либо в диаметрально противоположную сторону. В то врем , как вектор разности напр жений мен ет свое направление , суммарный ток нулевой последовательности всех 110 киловольтиых фидеров (линейных и трансформаторных ) при замыкании на землю любой системы шин сохран ет неизменно сзое направление. Данное обсто тельство и позвол ет произвести выбор поврежденной системы шин посредС1Вом направленного реле (одного двухконтактного или двух одниконтактных реле). При этом разность напр н ений легко может быть получена с помощью особого промежуточного маломощного трансформатора.

На чертеже фиг. 1 изображает электрическую схему предлагаемого устройства и фиг. 2-упом нутый промежуточный трансформатор дл  получени  разности напр жений нулевой последовательности фаз контролируемых систем шин.

На чертеже / и // обозначают две системы шин, ЛШ -межаушинный масл ный выключатель (масл ник), Л, - грубое токовое реле, А - чувствительное токовое реле, Р/У-направленные реле, ЯР-промежуточные реле, РВ - реле времени, Б- бленкеры, С - сигнал.

Дза из направленных реле, именно PHI, питаютс  от тех же фидерных трансформаторов тока, что и реле AI

и Af, л также разностью Ug-6 напр жений нулевой последовательности в контролируемых двух системах шин, как это показано на чертеже.

г-тлетгггдип-тщр -т

ЗД)

Двп других направленных реле Я//-2 питаютс  током нулевой последовательности , проте -;ающим через междушинный масл ник MB, и напр жением fo нулевой последовательности (любой системы шин).

Из эксплоатационных соображений целесооСф;13но подводить напр жение Ur, через контакты промежуточного реле, работающего от диференциального реле (на чертеже не показанного).

При наличии электрической св зи между шинами через междушинный масл ник и при питании обех систем шин Bi,i6op поврежденной системы производитс  направленным реле, включенным в нулевой провод трансформаторов тока междушиппого масл ника и питаемым напр жением нулевой последовательности бо, например от трансформатора по фиг. 2.

При этом желательно, чтобы на врем  протекани  тока нулевой последовательности через междушинный масл ник нлпрлвленное реле, регулирующее на разность напр н{ений нулевой последовательности , блокиро алось. Така  блокировка может быть легко достигнута помощью токового реле (на чертеже не показанного), включенного в нулевой провод трансформаторов тока междушинного масл ника.

Здесь следует отметить, что момент

/о (Uo-Ua), получаемый в результате вычитани  напр жений посредством промежуточного трансформатора, может быть при желании достигнут и иным способом, как разность моментов /г/о Г7„ -/о/„ Г„. Дл  этого необходимо иметь нппрпмлснное рпле с двум  самосто 1Г п ,ными ицонгичными кптущклми напр жени , нлспженными на общую ось (нодоОно реле /ч 11 -5).

В последнем случае направленное реле междушинного масл ника должно питатьс  напр жением нулевой последовательности одной из систем шин (т. е. f/cl или и ).

Необходимо иметь в виду, что последний способ может быть применен только при условии полной идентичности обеих катушек направленного реле, работающего на разности моментов, в виду

чего предпочтение следует отдать первому способу.

На случай короткого замыкани  на шинах при включенном междушинном масл нике и отсутствии питани  со стороны неповрежденных шин, предусматриваетс  отключение междушинного масл ника спуст , примерно, 0,3 сек. после действи  диференциального реле A (выдержка времени необходима дл  обеспечени  действи  направленного реле междушинного масл ника в предыдущем случае).

Далее, на случай электрического соединени  между шинами через разъединители одного из фидеров предусматриваетс  проста  бло киропка на посто нном токе черезсигнальные контакты разъединителей, дающа  мгновенное отключение всех фидеров при коротком замыкании на одной из систем шин с помощью двухконтактного промежуточного реле ПР.

Наконец, в качестве страхующей зa щиты на случай отказа основной защиты предусматриваетс  установка реле времени с выдержкой пор дка 1,5 сек., действующего на выключение всех масл ников от диференциального реле А.

В цел х свЬевременного обнаружени  обрыва какой-либо цепи трансформаторов тока предусматриваетс  диференциальное реле А, имеющее более чувствительную регулировку, нежели А, и действующее на сигнал.

Следует иметь в виду, что в случае запетлени  и отключени  одного из масл никой с переводом защиты данного фидера на междущинный масл ник , трансформаторы тока междушинного масл ника, соединенные по схеме Хольмгринп. должны быть подключены к общей нулевой цепи трансформаторов тока.

Как и во всех других схемах диференциальной защиты шин, при неодинаковых коэфициентах трансформации трансформаторов тока приходитс  вводить промежуточные трансформаторы тока, компенсирующие разницу в коэфициенте трансформации.

Резюмиру  вышеизложенное, можно сделать следующий вывод: схема диференциальной защиты шин, примененна  Мосэнерго, так же как и предлагаема  нова  схема диференциальной защиты шин, обладает известными достоинствами и недостатками.

К числу достоинств первой схемы относитс  выдержанный в ней чисто диференциальный принцип работы защиты, минусом схемы  вл етс  н обходимость производства ручных переключений токовых цепей при всех изменени х схемы коммутации,

К числу достоинств предлагаемой схемы защиты шин относитс  отсутствие переключательных устройств, к минусам- несоблюдение чисто диференциального принципа благодар  введению элемента направлени .

Предмет изобретени .

Устройство дл  диференциальной защиты двойной системы шин от замыкаqDnrl

г б

ний на землю, отличающеес  тем, что дл  управлени  цепью выключени  применены направленные реле РН 1, питаемые разностью напр жений нулевой последовательности в контролируемых двух системах шин, и направленные реле РН 2, питаемые током нулевой последовательности, протекающим через междушинный масл ный выклю чатель MB, и напр жением нулевой последовательности любой системы шин, с той целью, чтобы реле РН 1 производили селективное выключение поврежденных шин при разомкнутом выключателе MB, а реле РН 2 производили такое же выключение при замкнутом выключателе МН,

Гнп. ,1ро11полнгр«ф. Тамбовска , 12. Зак. 2365