устройство для резервной направленной токовой защиты лэп с ответвлениями и с авр секционного выключателя

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЛЭП С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ И С АВР СЕКЦИОННОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ по контролю отсутствия напряжения на одном из участков защищаемой ЛЭП, содержащее комплекты защиты, установленные с каждой стороны линии и включающие измерительные трансформаторы тока и напряжения, первичные обмотки которых включены в цепь защищаемой линии и питающих ее шин, реле направления мощности с замыкающим контактом, токовая обмотка и обмотка напряжения которого подключены к вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения соответственно, реле тока с замыкающим контактом, обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, источник оперативного питания, реле времени с замыкающим контактом, выходное реле с замыкающим контактом, при этом первый вывод обмотки выходного реле подключен к минусовой клемме источника оперативного питания, к плюсовой клемме которого подключены последовательно соединенные замыкающий контакт реле тока и замыкающий контакт реле направления мощности, замыкающий контакт реле времени, включенный в цепь отключения выключателя линии и цепь сигнализации, последовательно соединенные замыкающий контакт выходного реле и обмотка реле времени включены между клеммами источника оперативного питания, отличающееся тем, что в каждый комплект защиты дополнительно введены реле тока обратной последовательности с замыкающим контактом, реле блокировки с размыкающим и замыкающим контактами, второй замыкающий и размыкающий контакты выходного реле, RC-цепь, при этом обмотка реле тока обратной последовательности подключена к вторичным обмоткам трансформаторов тока линии, между положительной клеммой источника питания и вторым выводом обмотки выходного реле включены последовательно соединенные замыкающий контакт реле тока обратной последовательности, размыкающий контакт реле блокировки и резистор RC-цепи, конденсатор которой подключен параллельно обмотке выходного реле, второй вывод замыкающего контакта реле направления мощности подключен через второй замыкающий контакт выходного реле к второму выводу размыкающего контакта реле блокировки и через последовательно включенные размыкающий контакт выходного реле и обмотку реле блокировки подключен к минусовой клемме источника оперативного питания, при этом замыкающий контакт реле тока выполнен с задержкой на срабатывание, замыкающий контакт реле блокировки включен в цепь сигнализации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике/ к устройствам для резервной релейной защиты ЛЭП с ответвлениями на трансформаторные подстанции и секционным включателям с устройством АВР на них при двустороннем питании ЛЭП.

Известно устройство максимальной токовой защиты ЛЭП для тупикового режима ее работы и автоматического переключения нагрузки на секционном выключателе при исчезновении питания одного из участков ЛЭП с двусторонним питанием [1].

Защита содержит трансформаторы тока/ реле тока/ времени и указательное реле с выбором уставок на отключение выключателя ЛЭП с отстройкой от режима нагрузки и с чувствительностью к КЗ за трансформаторами ответвлений при времени действия/ превышающем время работы резервируемых защит трансформаторов.

Указанная настройка защиты ЛЭП исключает возможность ее использования при автоматического переводе ЛЭП в транзитный режим действием АВР ее секционного выключателя для надежности взаимного резервирования опорных подстанций по указанной ЛЭП.

Известно устройство для токовой направленной защиты линий/ содержащее также и трансформаторы тока и напряжения/ реле направления мощности/ реле тока [2].

Цель изобретения - обеспечение надежности дальнего резервирования в оптимальном тупиковом режиме с использованием автоматики взаимного питания опорных подстанций для надежности работы сети/ линий и подключенных к ней трансформаторов.

На фиг.1 представлена структурная схема подключения измерительных цепей защиты ЛЭП с ответвлениями и секционным выключателем с устройством АВР; на фиг.2 - оперативные цепи резервной защиты ЛЭП на одной из ее сторон.

Устройство содержит измерительные трансформаторы 1 тока/ трансформаторы 2 напряжения/ реле 3 направления мощности с замыкающим контактом 4/ реле 5 тока с замыкающим контактом 6/ реле 7 времени с замыкающим контактом 8/ в цепи отключения выходное реле 9 с замыкающим контактом 10 в цепи катушки реле 7/ реле 11 тока обратной последовательности с замыкающим контактом 12/ реле 13 блокировки с размыкающим контактом 14 и замыкающим контактом 15 в цепи сигнализации/ второй замыкающий контакт 16 и размыкающий контакт 17 реле 9 с RC-цепью из резистора 18 и конденсатора 19.

Защищающая линия 20 подключена через выключатель 21 к шинам 22 опорной подстанции с трансформаторами 23 и 24 ответвлений на ней/ с другой стороны линия 20 подключена секционным выключателем 25 с устройством АВР 26 при питании его от трансформаторов 24 и 27/ при этом трансформатор 27 подключен к примыкающей линии 28 с трансформатором 20 ответвления/ включенной через выключатель 30 к шинам противоположной опорной подстанции 31.

Активно-емкостной контур выходного реле обеспечивает задержку его срабатывания с интервалом времени/ превышающим время разновременности замыкания контактов выключателей/ и задержку отпадания на время переключения его питания/ а элемент задержки реле тока имеет время больше времени работы выходного реле с учетом погрешности используемой аппаратуры.

Аналогичная резервная токовая защита устанавливается и на противоположной стороне ЛЭП.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме выключатель 25 отключен/ и ЛЭП 20 и 28 питаются через выключатели 21 и 30 от своих опорных подстанций 22 и 31 с обеспечением резервирования защит трансформаторов 23 и 24 ответвлений с одной стороны и трансформаторов 29 и 27 ответвлений с другой стороны своими резервными защитами. Ток линии 20 через трансформатор 1 тока поступает на реле 3 направления мощности/ которое срабатывает при направлении тока от шин в линию по отношению к напряжению трансформатора 2 напряжения/ реле 11 тока обратной последовательности срабатывает при уставке чувствительности к несимметричным КЗ за трансформаторами 23/ 24/ 27 или 29 ответвлений/ а реле 5 тока настроено на уставку чувствительности к трехфазным КЗ на указанных ответвлениях/ при этом отстроено от нагрузки линий 20 и 28 в тупиковом режиме их работы. В указанном режиме обеспечиваются оптимальные условия работы ЛЭП без лишних потерь на ней из-за отсутствия дополнительного перетока и сохраняется необходимая чувствительность для резервирования защит трансформаторов ответвлений.

При нарушении двустороннего питания подстанции с секционным выключателем 25 по причине отключения трансформатора 27/ выключателя 30 или обесточения шин подстанции 31 срабатывает устройство АВР 26 с действием на выключение выключателя 25 для взаимного резервирования. При отключении выключателя 30 действием АВР обеспечивается взаимное питание трансформаторов 27 и 29 в аналогичных условиях использования резервной защиты выключателя 21. При включенном выключателе 30/ кроме резервирования указанных ответвлений/ обеспечивается резервное питание подстанции 31 с сохранением резервирования защит трансформаторов при суммарной нагрузке меньше уставки реле 15 тока.

При суммарной нагрузке больше тока уставки замыкаются контакты 6 и 4 и при замкнутом контакте 17 срабатывает реле 13 блокировки/ автоматически выводя размыканием контактов 14 резервную защиту из действия с замыканием контактами 15 сигнала о ее выводе.

При нормальном тупиковом режиме ток нагрузки меньше уставки реле 15 тока/ поэтому резервная защита обеспечивает резервирование защит трансформаторов ответвлений. При несимметричном КЗ за трансформатором и отказе его защит срабатывает реле 11 тока обратной последовательности/ замыкаются контакты 12 и при замкнутых реле 11 последовательности/ замыкаются контакты 12 и при замкнутых контактах 14 срабатывает выходное реле 9/ замыканием контактов 10 которого срабатывает реле 7 времени/ контактами 8 которого замыкается цепь отключения выключателя 21 с временем больше времени действия защит трансформаторов ответвлений.

Поскольку симметричное КЗ начинается с несимметричного/ поэтому сначала срабатывает и выходное реле от тех же контактов 12/ а при переходе КЗ в трехфазное или при токе КЗ в контролируемой фазе сохраняется его самоудерживание контактами 6/ 4 и 14 с аналогичным результатом действия. Задержка токового реле 5 предотвращает работу блокировки до срабатывания выходного реле перекидыванием контактов 17 на контакты 10/ а задержка контуром 18-19 обеспечивает отстройку защиты при включении выключателя на нагрузку/ превышающую уставку защиты/ при разновременности замыкания его контактов. Аналогично действует резервная защита и на противоположной стороне ЛЭП.

В результате при возникновении симметричной перегрузки защита автоматически блокируется/ а при возникновении несимметричного КЗ и до его перехода в симметричное защита срабатывает как резервная защита трансформаторов ответвлений ЛЭП.

Указанное свойство защиты обеспечивает ей необходимую чувствительность при нормальных режимах работы ЛЭП с нагрузкой меньше ее уставки по току и предотвращает ложное срабатывание чувствительной защиты в режимах перегрузки ЛЭП для обеспечения надежности питания сети и подключенных к ней трансформаторов при оптимальном нормальном режиме с минимальными потерями на защищаемой ЛЭП.