УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКИРОВАНИЯ БАЛАНСОВОЙ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Одним из главнейших преимуществ поперечной диференциальной (балансовой) защиты параллельных фидеров перед простой максимальной защитой с реле обратной мощности является быстрота отключения поврежденного участка.

В условиях современных электрических систем, где вопросы устойчивости приобретают столь актуальное значение, указанная особенность балансовой защиты является весьма ценной.

Но наряду с достоинствами восьмерочной защиты, способствующими ее распространению, указанная защита создает некоторые эксплоатационные неудобства. Сюда следует отнести следующие случаи работы линий, когда принцип поперечной диференциальной защиты нарушается и диференциальная защита должна быть временно отключена и заменена другим видом защиты (максимальной, дистанционной и пр.): 1) отключение одной из параллельных линий по концам с переводом всей нагрузка на оставшуюся линию (фиг. 1), 2) работа параллельно линий с неодинаковой нагрузкой, например, временная работа двойной линии на разные шины (фиг. 2) или параллельная работа на общие шины при одновременном питании второй подстанции через одну из отпаек линии (фиг. 3); 3) нахождение одной из линий под нагрузкой, а другой под напряжением (фиг. 4), например, в случае испытания второй линии "толчком" или "подъемом с нуля" при отключенном линейном маслянике на приемном конце.

Все перечисленные случаи работы двойных линий, могущие временно иметь место по чисто эксплоатационным соображениям, требуют вывода восьмерочной защиты на время данного режима.

В противном случае при сквозных коротких замыканиях и направлении мощности от шин восьмерочная защита может подействовать и масляник одной из линий будет выключен, не согласуясь с выдержками остальной сети (фиг. 5).

Следует отметить, что в данном случае имеется в виду схема восьмерочной защиты двойной линии с импедансным пуском.

В первом из перечисленных выше случаев такое временное отключение восьмерочной защиты осуществляется автоматически посредством блокировки на постоянном токе помощью сигнальных шайб обоих линейных масляников.

Что же касается остальных случаев работы двойных линий, перечисленных выше, когда требуется временное отключение восьмерочной защиты, то последнее осуществляется на практике эксплоатационным персоналом от руки.

В качестве примера можно указать на схемы со специальными штепсельными переключателями, принятые Мосэнерго.

Описание этих схем можно найти в статьях, помещенных в журнале "Электрические станции" за последние годы.

Практика эксплоатации сетей, защищенных восьмеркой Сименса, показала, что при переключениях в сети имеют место случаи неправильного действия защиты по вине эксплоатационного персонала, забывающего произвести соответствующие переключения в схемах защиты (см. например, статью инженера Л.Н Гольдберга и П.С. Клименко в журнале "Электрические станции" №2, 1932 г.).

В виду этого весьма целесообразным является осуществление схемы восьмерочной защиты, предусматривающей автоматическое отключение последней при появлении небаланса в указанных выше случаях и автоматическое включение ее в работу по восстановлении нормального режима работы параллельных линий.

Предлагаемое устройство для блокирования балансовой защиты параллельных линий и имеет своим назначением достижение этой цели. Для этого в балансовой защите применяется реле времени, причем, согласно изобретению, цепь обмотки реле времени проведена через контакты пускового реле тока, а служащие для блокировки контакты реле времени или управляемого последним промежуточного включены в цепь выключения, управляющую контактами пускового органа балансовой защиты; этим достигается размыкание цепи выключения указанными блокировочными контактами и, тем самым, выведение балансовой защиты из строя на время нормальной работы линий с неравными нагрузками.

На чертеже фиг. 1-5 изображают перечисленные выше случаи работы линий, когда принцип балансовой защиты нарушается; фиг. 6-12 - электрические схемы предлагаемого устройства в различных формах выполнения; фиг. 13 и 14 - две схемы включения устройства в цепь балансовой защиты.

Действие предлагаемого устройства, состоящего из реле времени и промежуточного, основано на следующем (фиг. 6). При нормальном режиме и параллельной работе фидеров пусковые органы тока и напряжения (РД и РМН) восьмерочной защиты держат свои контакты разомкнутыми, причем основная цепь постоянного тока между РД и РМН проходит через замкнутые контакты вспомогательного промежуточного реле РП.

При появлении тока небаланса РД замыкает контакт и через промежуточное реле плюс постоянного тока подается на реле РВ времени, имеющее выдержку, нежели время действия восьмерочной защиты (например, 2 секунды).

В случае, если появление небаланса было вызвано коротким замыканием на одной из парных линий, то придет в действие также и пусковой орган напряжения и в результате срабатывания органа направления произойдет выключение соответствующего масляника (ранее, нежели успело бы подействовать реле времени, указанное на фиг. 6).

В случае же, если появление тока небаланса было вызвано какими-либо переключениями в парной линии и временным переходом на один из указанных ранее режимов, то срабатывание токового пускового органа не будет сопровождаться срабатыванием органа напряжения, вследствие чего выключение масляника не последует, а подействует реле времени РВ, указанное на фиг. 6, и промежуточное реле РП разомкнет контакты. Тем самым восьмерочная защита окажется выведенной из работы.

По восстановлении нормального режима параллельной работы линий токовый пусковой орган разомкнет свои контакты и РП вернется в первоначальное положение.

Изображенная на фиг. 6 схема может быть упрощена путем совмещения РП и РВ в одно реле, как это показано на фиг. 7. Для этого необходимо иметь реле времени с размыкающимися контактами, рассчитанное на длительное нахождение под напряжением. Такое реле времени может быть изготовлено без особого затруднения.

В приведенных выше схемах токовый пусковой орган восьмерочной защиты служит одновременно пусковым органом предлагаемого устройства, назначенного для автоматической блокировки восьмерки.

При этом, однако, следует иметь в виду, что установка пускового токового органа восьмерочной защиты должна превышать ток небаланса при сквозных коротких замыканиях, который в свою очередь может значительно превосходить ток небаланса при нормальном режиме параллельных линий.

В целях повышения чувствительности предлагаемого устройства для систем, где ток небаланса в случае разведения параллельно линий может быть меньше тока небаланса при сквозных коротких замыканиях, целесообразно применение устройства согласно фиг. 8.

Изображенная на фиг. 8 схема предусматривает наличие у переключательного устройства самостоятельного пускового органа, представляющего собой одно чувствительное токовое реле, установка которого может быть снижена по сравнению с установкой пускового токового органа восьмерки.

В случае совмещения РП и РВ в одно реле, как это было представлено на фиг. 7, предлагаемое устройство для автоматической блокировки восьмерки, снабженное отдельным пусковым токовым органом, примет весьма простой вид, так как будет состоять только из двух реле (фиг. 9).

Необходимо отметить, что в том виде, как это изображено на фиг. 8 и 9, чувствительное токовое реле РА должно быть рассчитано на длительное протекание тока нагрузки.

В случае, если оно на это не рассчитано, то при токе небаланса, превосходящем установку токового пускового органа РД восьмерки, катушка реле РА должна шунтироваться.

На фиг. 10 и 11 изображены схемы, аналогичные предыдущим и предусматривающие шунтирование токовых катушек РА при больших токах небалансов.

Устройство для автоматической блокировки целесообразнее всего осуществлять независимо от пускового органа восьмерочной защиты помощью самостоятельного токового пуска (реле А на фиг. 12), установленного на разность токов хотя бы на одной из фаз и фиксирующего наличие небаланса при неодинаковой нагрузке линий. Чувствительность этого органа должна быть выбрана выше тока небаланса при нормальном режиме парных линий (независимо от величины броска тока небаланса при сквозном коротком).

Один из возможных вариантов включения восьмерочной защиты, снабженной автоматической блокировкой, с применением реле Сименса RW-6 и RS₂ изображены на фиг. 13.

К указанной восьмерочной защите должно быть также предусмотрено на обоих фидерах по дополнительному комплекту максимальной или дистанционной защиты, увязанной с установками остальной части системы и предназначенной на случай бездействия восьмерки на время разведения параллельных линий или коротких замыканий на шинах приемной подстанции.

При отсутствии дополнительных комплектов максимальной или дистанционной защиты на обоих фидерах схема восьмерочной защиты с блокировкой согласно фиг. 12 примет вид, указанный на фиг. 14. Как видно из чертежа, предлагаемое устройство, состоящее из промежуточного реле РП, реле времени РВ и чувствительного токового реле А бездействует как при нормальной работе парных линий, так и при отключении одной из линий. Устройство приходит в действие только при разведении линий, блокируя цепь полусекундной выдержки реле RS₂. При этом следует иметь в виду, что в случае испытания одной из линий "толчком" в течение первых нескольких секунд, соответствующих выдержке времени РВ, цепь полусекундной выдержки RS₂ еще не разорвана и, следовательно, в случае включения на короткое, испытываемый фидер отключится с выдержкой 0,5 сек. Это представляет одно из удобств схемы по фиг. 13.

Предлагаемое устройство для автоматической блокировки восьмерочных защит является по существу весьма простым, надежным и дешевым, в виду чего оно может быть с успехом применено как на существующих парных линиях, снабженных балансовой защитой, так и на строящихся и проектируемых линиях.

Как уже было отмечено, приведенные варианты автоматической блокировки восьмерочной защиты разработаны применительно к схеме защиты, снабженной токовым пусковым органон с вольтметровой блокировкой.

С таким же успехом они могут быть применены так же и в восьмерочных защитах, имеющих в качестве пускового органа реле минимального импеданса.