SU67774A1 - Device for relay protection of high-voltage air electrical networks with ungrounded zero point - Google Patents

Description

При повреждени х между двум  фазами, составл ющих подавл ющее большинство случаев (свыше 90%) коротких замыканий воздушных распределительных сетей 35 kV и ниже, совершенно достаточно кратковременно отключить (с последующим включением) только одну из поврежденных фаз. При отключении одной фазы питание потребителей и устойчива  работа двигателей и генераторов не нарушаютс , так как короткое замыкание ликвидируетс  в большинстве случаев в момент отключени  фазы, после включени  которой полностью восстанав. ливаетс  нормальный режим работы.In case of damage between two phases, constituting the overwhelming majority of cases (over 90%) of short circuits of the air distribution networks of 35 kV and below, it is sufficient to briefly disconnect (with subsequent switching on) only one of the damaged phases. When a single phase is disconnected, the power supply to the consumers and the stable operation of the engines and generators are not disturbed, since the short circuit is eliminated in most cases at the moment of the disconnection of the phase, after switching on which has fully recovered. normal operation.

Отключение с последующим пов. торным включением одной из фаз при двухфазном коротком замыканий имеет р д преимуществ перед обычно примен емым трехфазным отключением , даже, при наличии автоматического повторного включени , по следующим причинам:Shutdown with the subsequent. By switching on one of the phases in a two-phase short circuit, there are several advantages over the commonly used three-phase switching off, even if there is an automatic restart, for the following reasons:

а) дл  обеспечени  устойчивой работы синхронных двигателей ликвидаци  повреждени  гари отключении всех Tjpex фаз и повтордаое их включение должны были бы осуществл тьс  почти мгновенно, что практически невозможно. ПОЭТОМУ автоматическое повторное включение (АПВ) трех фаз с точки зрени  эксплоатации синхронных двигателей  вл етс  бесполезным;a) to ensure the stable operation of synchronous motors, the elimination of fire damage by shutting down all Tjpex phases and repeating them would have to be carried out almost instantly, which is practically impossible. THEREFORE, automatic reclosing (AR) of the three phases is useless from the point of view of operation of synchronous motors;

б)устойчива  работа асинхронных двигателей при трехфазном отключении возможна, если короткое замыкание отключаетс  достаточно быстро (дес тые доли секунды) и перерыв в подаче энергии незначителен . Однако в распределительных сет х эти услови  обычно не могут быть выполнены;b) stable operation of asynchronous motors with a three-phase disconnection is possible if the short circuit is switched off quickly enough (tenths of a second) and the interruption in the power supply is insignificant. However, in distribution networks, these conditions usually cannot be met;

в)применение трехфазного отключени  на линии, соедин ющей две станции, преп тствует применению АПВ ввиду необходимости синхронизации станций. Несоблюдение этого услови  во многих случа х приводит к развитию аварии и полному отключению многих участков линии вследствие перегрузки одной из станций;c) the use of a three-phase shutdown on the line connecting the two stations prevents the use of automatic reclosing due to the need to synchronize the stations. Failure to comply with this condition in many cases leads to the development of an accident and the complete shutdown of many sections of the line due to the overload of one of the stations;

г)существует категори  потребителей , преимущественно в химической промышленности, не допускающа  никакого перерыва в питании.d) there is a category of consumers, mainly in the chemical industry, not allowing any interruption in the diet.

Насто щее изобретение касаетс  устройства дл  релейной защиты воздушных электрических сетей высокого напр жени  с незаземленной нулевой точкой, которое, с цельюThe present invention relates to a device for relay protection of high-voltage air electric networks with an ungrounded zero point, which, for the purpose of

повышени  бесперебойности электро. снабжени  потребителей при коротких замыкани х (к. з.) между двум  фазами трехфазной системы, обеспечивает отключение с последующим повторным включением одной из поврежденных фаз- Сущность изобретени  состоит в применении пофазного разделени  цепей посто нного тока защиты при помощи контактов пусковых или избиратель, ных реле таким образом, чтобы при двухфазных коротких замыкани х цепь отключени  одной из поврежденных фаз оказывалась разомкнутой . Следует отметить, что принцип отключени  одной фазы при повреждении  вух фаз в сет х с незаземленной нулевой точкой соверщенно отличен от принципа отключени  одной фазы при однофазном коротком замыкании в сет х с наглухо заземленной нулевой точкой (ПО kV и выше).increase uninterrupted power. supplying consumers in case of short circuits (k. z.) between two phases of a three-phase system, ensures disconnection and subsequent switching on of one of the damaged phases. The essence of the invention consists in applying phase-by-phase separation of direct current circuits of protection using relay contacts or selectors. so that in case of two-phase short circuits, the disconnecting circuit of one of the damaged phases is open. It should be noted that the principle of disconnecting one phase in case of damage to the three phases in networks with an ungrounded zero point is completely different from the principle of disconnecting one phase during a single-phase short circuit in networks with a tightly grounded zero point (software kV and above).

В рассматриваемых сет х с незаземленной нулевой точкой однофазные заземлени  не отключаютс , так как они не  вл ютс  короткими замыкани ми .In the non-grounded zero point networks under consideration, single-phase ground connections are not disconnected, since they are not short-circuits.

Практическое осуществление данного изобретени  требует выполнени  следующих двух условий:Practical implementation of this invention requires the following two conditions:

1)Bbi6opia соответствующей поврежд-енной фазы (об зательно одноименной с обеих сторон поврежденного участка);1) Bbi6opia of the corresponding damaged phase (necessarily the same on both sides of the damaged area);

2)отключени  выбранной поврежденной фазы с обеих сторон участка (с последующим ее включением).2) disable the selected damaged phase on both sides of the site (with its subsequent inclusion).

В распределительных сет х защита , как правило, выполн етс  с помощью максимальных токовых или дистанционных реле-в двухфазном или трехфазном исполнении.In distribution networks, protection is typically performed using overcurrent or remote relays — in a two-phase or three-phase design.

При дистанционной защите следует добавить промежуточные выходные -реле дл  посылки импульса в соответствующую отключающую катушку.In case of remote protection, add intermediate output switches to send a pulse to the corresponding trip coil.

При этом необходимо обеспечить разделение (по фазам) цепей посто нного тока защиты.At the same time, it is necessary to ensure separation (in phases) of the DC circuits of protection.

Выбор одной из поврежденных фаз (при двухфазном к. з. и при двойных к. 3. в разных точках) осуществл етс  автоматически, так как из всех дистанционных реле могутThe choice of one of the damaged phases (with a biphase QW. And with double k. 3. at different points) is carried out automatically, since from all remote relays

действовать только реле в одной из поврежденных фаз по концам защищаемого участка.act only relay in one of the damaged phases at the ends of the protected area.

В качестве примера на фиг. 1 чертежа показан способ выполнени  пофазного отключени  дл  двухсистемных дистанционных защит.As an example in FIG. 1 of the drawing shows a method for performing a phase-down trip for dual-system distance protection.

Цепь, показанна  пунктиром, не об зательна, поскольку при трехфазном коротком замыкании в большинстве случаев достаточно отключение двух фаз.The circuit shown by the dotted line is not necessary, since in the case of a three-phase short circuit, in most cases it is enough to disconnect the two phases.

При максимальной токовой направленной и диферен)циально-на. правленной защите требуетс  пофазное разделен е цепей посто нного тока аналогично предыдущему случаю, что может быть осуществлено либо контактами промежуточных реле, либо отдельным реле времени . Дл  блокировки цепи фазы С при замыкани х АС пуск защиты в фазе С при двухсистемном исполнении осуществл етс  по схеме фиг. 2, где Л, В и С-ксштакты токовых реле соответствующих фаз.With a maximum current direction and differential. Correct protection requires the phase separation of the DC circuits as in the previous case, which can be done either by the contacts of the intermediate relays, or by a separate time relay. To interlock the phase C circuit with the AC closures, the start of protection in phase C with a dual system design is carried out according to the scheme of FIG. 2, where L, B and C-kshtakty current relay corresponding phases.

При трехсистемном исполнении отключение одной поврежденной фазы при двухфазных коротких замыкани х и отключение всех трех фаз при трехфазных коротких замыкани х может быть осуществлено по схеме фиг. 3.In the case of a three-system version, the disconnection of one damaged phase during two-phase short circuits and the disconnection of all three phases during three-phase short circuits can be carried out as shown in FIG. 3

При односистемпых защитах, например продольных диференц/иальных (транслей, НСВ и др.), требуетс  специальное устройство дл  выбора одной из поврежденных фаз при двухфазных коротких и двойных замыкани х на землю. Возможные варианты схем такого устройства приведены на фиг. 4 и 5.With single-system protections, such as longitudinal differentials (translays, NSV, etc.), a special device is required to select one of the damaged phases during two-phase short and double earth faults. Possible variants of such a device are shown in FIG. 4 and 5.

На фиг. 4а выбор одной из поврежденных фаз осуществл етс  с помощью трех пусковых органов максимального тока, минимального напр жени  или минимального импеданса . В случае применени  вольтметровых или импедансных пусковых органов их обмотки напр жени  включают по схеме фиг. 46. Переключение обмоток на фазовые напр жени  предусматриваетс  на случай двойных замыканий на землю.FIG. 4a, the selection of one of the damaged phases is made with the help of three starting elements of maximum current, minimum voltage or minimum impedance. In the case of application of voltmeter or impedance starting organs, their voltage windings are included as shown in FIG. 46. Switching the windings to phase voltages is provided in case of double earth faults.

На фиг. 5а показан другой возможный вариант выбора одной из поврежденных фаз при помощи трехFIG. 5a shows another possible choice of one of the damaged phases with the help of three

реле мощности типа f/j Uy cos (t/i, t/a), включенных на составл ющие напр жени . Здесь Ui--напр жени  положительной последовательности к Uz - напр жени  отрицательной последовательности.power relays of the type f / j Uy cos (t / i, t / a) connected to the component voltages. Here, Ui is the voltage of the positive sequence to Uz, the voltage of the negative sequence.

Как |ВИДНо из векторной диаграммы фиг. 56, соответствующей замьь канию между двум  фазами или двойному замыканию «а землю в разных точках, векторы f/i вс и U,,BC образуют тупой угол, а векторы f/i лв и и, Ав -острый. Предполагаетс , что при тупом угле реле срабатывает. При наличии переходных сопротивлений услови  работы реле АВ улучщаютс . Аналогичное устройство может также быть выполнено трем  реле мощности, включенными на соответствующие TOiKH и их составл ющие.As | VIEW from the vector diagram of FIG. 56, corresponding to a fault between two phases or a double closure of the earth at different points, the vectors f / i sun and U ,, BC form an obtuse angle, and the vectors f / i lv and and A are sharp. It is assumed that when the dull corner of the relay is triggered. In the presence of transient resistances, the operating conditions of the relay AB are improved. A similar device can also be made with three power relays connected to the corresponding TOiKH and their components.

Поскольку в преобладающем больщинстве случаев сети 35 kV защищаютс  токовой или дистанционной защитами, можно ограничитьс  блокирующими устройствами простейшего типа, приведенными на фиг. 1 и 2.Since in the overwhelming majority of cases the 35 kV networks are protected by current or distance protection, it is possible to limit the blocking devices of the simplest type shown in FIG. 1 and 2.

Принцип отключени  одной фазы при замыкани х между двум  фазами применим также дл  систем 110-220. kV.The principle of disconnecting a single phase with interlocking between two phases is also applicable to systems 110-220. kV.

Осуществление пофазного отключени  практически не встречает затруднений , по:скольку оно сводитс  к незначительной переделке выключателей с добавлением двух отключающих катущек.The implementation of a single-phase disconnection is practically uncomplicated, since it reduces to a slight redesign of the circuit breakers with the addition of two trip coils.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  релейной защиты воздущных электрических сетей высокого напр жени  с незаземленной нулевой точкой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  бесперебойности электроснабжени  потребителей при коротких замыкани х между двум  фазами трехфазной системы путем отключени  с последующим повторным включением одной из поврежденных фаз, применено пофазное разделение цепей посто нного тока защиты при помощи контактов пусковых или избирательных реле таким образом, чтобы при двухфазных коротких замыкани х цепь отключени  одной из поврежденных фаз оказывалась разомкнутой .Device for relay protection of high voltage electrical networks with non-grounded zero point, characterized in that, in order to increase the uninterrupted power supply of consumers during short circuits between two phases of a three-phase system by disconnecting and then re-enabling one of the damaged phases, phase-by-phase separation of circuits is applied direct current protection with the help of contacts of starting or selective relays so that when two-phase short circuits disconnect one The first of the damaged phases was open.

Дот дистанц. реле фазы АDot dist. phase A relay

От дистани. реле (разы СFrom distanny. relay (C times

ЭП-АEP-A

эп-сEP

ЭП-АEP-A

откл. фазы Аoff phase A

откл. гразй/ Сoff Graze / S

У , ВU, B