Назначение и принцип выполнения. Панели типа ЭПЗ-1643-69 с ВЧ блокировкой дистанционной защиты и направленной защиты нулевой последовательности линий 110—220 кВ обеспечивают отключение повреждений на всем протяжении защищаемой ЛЭП без замедления Такое комплексное сочетание принципов выполнения основной и резервной защит, при котором отдельная резервная защита отсутствует, а часть реле и часть цепей схемы ВЧ
Рис 7 Схема цепей ВЧ блокировки типа ЭПЗ-1643-69
а — переменного тока и напряжения, б — сигнализации, в — оперативного постоянного тока
блокировки и ступенчатых защит от многофазных и однофазных КЗ являются общими, в некоторых случаях может оказаться более предпочтительным, чем установка отдельных основной (например, диффазной ВЧ) и резервных защит, как более простое и дешевое Кроме того, такое выполнение может оказаться единственно возможным по условию чувствительности (например, на линиях с ответвлениями и на линиях, питающих электротягу на переменном токе)
Принципиальная схема цепей панели ЭПЗ-1643-69 приведена на рис 7 По сравнению с использованием отдельных основной (ДФЗ-201) и резервной (ЭПЗ-1636-67) защит рассматриваемая защита имеет следующие недостатки:
а) возможность излишнего срабатывания в кратковременном неполнофазном режиме, вызванном неодновременностью замыкания фаз выключателя При включении выключателя данного конца на включенных концах ЛЭП под действием кратковременно появляющихся токов и напряжений нулевой последовательности возможно срабатывание реле KW1, КАТ1 и KV1 Действие этих реле вызывает срабатывание реле KL2 и KL10, контакты KL21 и KL10 2 которых останавливают передатчик, а контакты KL22 и KL10 4 подготавливают цепь выходных реле KL4, KL5 и замыкают цепь рабочей обмотки реле KS1 Замыкание контакта реле KS1 в этих условиях приводит к излишней работе защиты. Предотвращение излиш его срабатывания защиты на конце линии, включенном ранее достигается тем, что в момент включения ЛЭП с данного конца размыкается контакт 3-4 реле ускорения KL4, установленного на панели защиты ЭПЗ-1636-67. В результате этого обеспечивается посылка блокирующего сигнала от передатчика данногс конца линии, запускаемого от действия реле тока КА1.
Если время действия защиты с достаточным запасом перекрывает разновременность включения фаз выключателя, то указанные цепи блокировки можно не выполнять (контакт 3-4 реле ускорения KL4 панели ЭПЗ-1636 шунтируется). Для выключателей с трехфазным приводом невыполнение цепей блокировки допустимо при времени действия защиты не менее 0,1 с;
б) вероятность излишнего срабатывания при качаниях и в асинхронном режиме, что обусловливает необходимость применения рассматриваемой защиты в сочетании с устройством блокировки от качаний;
в) невозможность осуществления качественного ближнего резервирования при междуфазных КЗ и ускорении II ступени дистанционной защиты, что связано с необходимостью выведения из действия I ступени этой защиты;
г) невозможность вывода защиты из действия для ее ремонта при включенной в работу линии;
д) несколько увеличенное время действия защиты по сравнению, например, с диффазной ВЧ защитой.
Следует отметить, что в последнее время выпускаются модернизированные панели ВЧ блокировки типа ЭПЗ-1643-69 и панели ступенчатых защит типа ЭПЗ-1636-67. Совместное использование этих панелей позволяет обеспечивать достаточно эффективное ближнее резервирование [6]. Схемы построены так, что с помощью необходимых переключений на рядах зажимов панелей ЭПЗ-1643-69 и ЭПЗ-1636-67, возможна раздельная проверка устройств защиты и ВЧ блокировки.
Панель типа ЭПЗ-1643-69 рекомендуется устанавливать на питающем конце ЛЭП, со стороны которого во всех режимах работы системы имеется питание, достаточное для действия защиты. Схема панели предназначена для совместной работы с ВЧА типа УПЗ-70 и выполнена таким образом, что пуск передатчика осуществляется независимо от направления мощности КЗ.
Схема релейной части ВЧ блокировки содержит:
а) органы пуска ВЧ передатчика;
б) органы останова ВЧ передатчика;
в) устройство блокировки действия защиты при внешних КЗ (комплект реле А1) ;
г) цепи, предназначенные для осуществления дистанционного пуска ВЧ передатчика;
д) выходные цепи и цепи сигнализации.
В защитах с ненаправленным пусковым органом при возникновении КЗ происходит пуск передатчиков на всех концах защищаемой ЛЭП. После этого измерительные органы, фиксирующие место КЗ, останавливают передатчики и прекращают передачу блокирующих сигналов, за исключением передатчиков тех концов линии, на которых направленные реле сопротивления или мощности не подействовали. При КЗ на защищаемой ЛЭП все передатчики прекращают работу, блокирующие реле KS1 в комплекте А1 срабатывают и запускают выходные реле KL.4, KL5, действующие на отключение линии. При внешнем КЗ один из передатчиков не останавливается, его сигналы подаются на приемные контуры всех приемников, выходные (блокирующие) токи которых протекают по тормозным обмоткам реле KS1, и защиты по концам линии не действуют.
По принципу действия ВЧ блокировка ЭПЗ-1643-69 не может работать каскадно, т. е. если орган остановки ВЧ передатчика на данном конце не срабатывает при повреждении на защищаемой линии, то неостановленный передатчик продолжает посылать блокирующие сигналы, в результате чего комплекты защит с ВЧ блокировкой, установленные на других концах линии, не действуют.
Орган пуска ВЧ передатчика. В качестве органа пуска передатчика используются устройство блокировки при качаниях дистанционной защиты АКВ1 и реле тока КА1 (см. рис. 7, а), включенное на ток нулевой последовательности. Для предотвращения возможного неправильного действия защиты после отключения внешнего КЗ цепь на пуск передатчика размыкается с выдержкой времени после ликвидации причины, вызвавшей срабатывание пусковых органов. При замыканиях на землю это достигается применением реле KL6 с замедлением при возврате, при междуфазных замыканиях обеспечивается возвратом в исходное положение реле блокировки при качаниях дистанционной защиты с заданным временем возврата [контакты KL1.7 и KL3.3 (см. рис. 7, в) устройства блокировки при качаниях АКВ1].
Реле KL6 типа РП-252 может не успеть сработать при отключении внешнего КЗ с временем, не превышающим 0,15 с. В этом случае работа передатчика прекращается, и блокирующий сигнал не поступает на противоположный конец линии, на котором ВЧ блокировка может излишне сработать и отключить неповрежденную линию. Для исключения таких излишних отключений защит с ВЧ блокировкой Главтехуправлением Минэнерго предложено уменьшить время срабатывания реле KL6, до 0,07 с; время возврата должно быть не менее 0,4 с. Для достижения таких параметров завод-изготовитель рекомендует удаление диамагнитных шайб и закрепление обмотки реле KL6 ближе к рабочему зазору.
В схеме предусмотрена возможность осуществления дистанционного пуска ВЧ передатчика с помощью второго поляризованного реле KS2, включенного в цепь выходного каскада приемника Реле KS2 срабатывает при приеме ВЧ сигналов передатчика с противоположного конца линии и замыкающим контактом производит пуск ВЧ передатчика на данном конце Размыкающий контакт KS2 2 реле KS2 разрывает цепь промежуточного реле с задержкой при возврате KL8, которое контактом KL8 1 с выдержкой времени около 0,6 с выводит из действия цепь отключения Замыкающий контакт KL8 2 размыкает цепь обмотки реле KL7, которое с задержкой при возврате примерно 0,6 с разрывает цепь дистанционного пуска передатчика Этим предотвращается самоудерживание пуска обоих ВЧ передатчиков, приводящее к их непрерывной работе Самоудерживание может иметь место при использовании дистанционного пуска передатчиков на обоих концах линии Цепи отключения при дистанционном пуске выводятся раньше цепей пуска ВЧ передатчиков примерно на 0,6 с Такая последовательность необходима для предотвращения неправильного действия защиты после снятия ВЧ сигнала передатчика, пущенного дистанционно, в случае неотключения к этому времени внешнего КЗ.
При внешнем КЗ схема защиты работает следующим образом. При действии на одном конце пусковых органов ВЧ передатчик запускается и посылает ВЧ сигналы в линию На другом конце «ЛЭП срабатывает реле KS2 приставки ВЧ блокировки Al, замыкает цепь пуска ВЧ передатчика и размыкает цепь обмотки реле KL8 Примерно через 0,6 с якорь реле KL8 отпадает, и происходит выведение цепи отключения защиты Через 0,6 с после размыкания контакта KL8 2 якорь реле KL7 отпадает и своим контактом размыкает цепь дистанционного пуска передатчика
С учетом необходимости определенного времени на дистанционный пуск передатчика на одном конце линии и прием сигнала этого передатчика на другом конце линии реле KLW должно иметь замедление при срабатывании
Контакт KL3 1 реле ускорения KL3 предусмотрен для обеспечения действия защиты при включении выключателя Если выдержка времени УРОВ превышает время замкнутого состояния контакта KL8 I, то для надежного пуска устройства УРОВ он шунтируется контактом выходного реле KL5 3 Накладки SX2 и SX4 предусмотрены для оперативного выведения дистанционного пуска ВЧ передатчика в зависимости от режима работы сети.
При использовании дистанционного пуска только на одном конце «ЛЭП цепь пуска передатчика должна вводиться, а цепь отключения выводиться установкой накладок SX4 и SX2. На противоположном конце линии эти накладки должны быть от- 26 ключены (цепь дистанционного пуска передатчика при этом выводится, а цепь отключения от реле KL8 сохраняется) Такие изменения в схеме необходимы, чтобы исключить неправильное действие защиты при внешних повреждениях, если ВЧ передатчик на конце линии с дистанционным пуском уже остановлен (при возврате реле KL7), а КЗ еще не ликвидировано
Схема дистанционного пуска ВЧ передатчика имеет следующие недостатки-
а) снижается надежность цепи отключения введением в нее контакта KL8 1,
б) после возникновения повреждения цепь отключения защиты через 0,6 с выводится из действия контактом KL81 и вводится в действие после возврата органов пуска ВЧ передатчика на всех концах линии,
в) может иметь место отказ защиты, если органы остановки на конце ЛЭП, передатчик которого пущен дистанционно, не сработают при повреждении на защищаемой линии, при отсутствии дистанционного пуска и несрабатывании органов пуска ВЧ передатчика на противоположном конце ЛЭП отказ защиты на данном ее конце исключается
Дистанционный пуск передатчика в немодернизированной панели производится непосредственно контактом поляризованно го реле KS2 1 Этот контакт коммутирует большие токи усилителя мощности передатчика и может привариться
В модернизированной панели пуск передатчика (в том числе и дистанционный) для уменьшения нагрузки на контакт реле KS2 1 осуществляется двумя параллельно соединенными контактами промежуточного реле KL12
Для вывода дистанционного пуска из действия размыкается накладка SX4, снимается перемычка 24-25, устанавливается накладка SX2
Орган останова ВЧ передатчика содержит-
а) направленные реле сопротивления дистанционной защиты при междуфазных КЗ,
б) реле тока /0477, реле напряжения KVI и реле направления мощности KW1, включенные на составляющие ток и напряжение нулевой последовательности Реле напряжения KV1 предназначено для того, чтобы отпала необходимость отстройки реле КАТ1 от тока небаланса при внешних КЗ или при качаниях
Действие вышеперечисленных реле вызывает срабатывание промежуточных реле KL2 и KL10, которые, замыкая цепь реле KL13, останова ВЧ передатчика, подготавливают цепи отключения защиты и замыкают цепь рабочей обмотки поляризованного реле KS1 в комплекте А1 Реле KS1 срабатывает при условии, что все ВЧ передатчики остановлены и в тормозной обмотке этого реле ток отсутствует
Останов ВЧ передатчика при междуфазных КЗ производится от тех ступеней дистанционной защиты, которые ускоряются с помощью ВЧ блокировки. Время возврата реле-повторителей реле сопротивления должно быть минимально возможным для исключения неправильного действия при отключении внешних КЗ. В качестве реле К.АТ1 предусматриваются реле типа РНТ-565 или РНТ-566 с насыщающимися трансформаторами, позволяющими отстроиться от токов намагничивания подключенных к линии трансформаторов при включении их под напряжение или при отключении внешних КЗ. Для исключения излишнего срабатывания защиты при внешних повреждениях при отсутствии дистанционного пуска ВЧ передатчика должно производиться согласование по чувствительности органа останова ВЧ передатчика с органами пуска ВЧ передатчиков на противоположных концах линии. Согласование производится отдельно для органов, действующих как при междуфазных КЗ, так при замыкании на землю. Реле тока КА1, предназначенное для пуска ВЧ передатчика, облегчает согласование по чувствительности органов, действующих при КЗ на землю.
Применение в модернизированной защите отдельного реле направления мощности повышает эффективность резервирования защит при КЗ на землю, так как это обеспечивает разделение оперативных цепей и цепей переменного тока ступенчатой токовой защиты нулевой последовательности и ВЧ блокировки, а также резервирование реле направления мощности нулевой последовательности ступенчатой защиты.
В схеме предусмотрен орган вывода из работы цепи останова ВЧ передатчика при междуфазных замыканиях в случаях КЗ на землю. Это необходимо для предупреждения возможного отключения неповрежденной линии, когда при внешних КЗ на землю (например, при двухфазном замыкании на землю на обходной связи) в защищаемой линии направление токов нулевой последовательности и полных токов в фазах таково, что на одном конце линии возможен останов ВЧ передатчика при срабатывании реле защиты нулевой последовательности, а на другом — реле дистанционной защиты. В качестве органа вывода цепи останова ВЧ передатчика используются реле тока КАТ1 и реле напряжения KV1. В соответствии с [3] для исключения излишних срабатываний защиты с ВЧ блокировкой наиболее эффективным является вариант, когда с обоих концов ЛЭП в органе останова передатчика используются и реле тока КАТ1, и реле напряжения KV1, а орган вывода осуществляется одним реле напряжения KV1 (снята перемычка между зажимами 3-7 на контактах реле KL1 в цепи обмоток реле KL2 и KL10, установлена перемычка 33-34 на ряде зажимов панели ВЧБ). При выполнении органа останова ВЧ передатчика с одним реле тока КАТ1 в качестве органа вывода желательно использовать также одно реле напряжения ДУ/. В случаях, когда токовая защита нулевой последовательности недостаточно чувствительна к двухфазным замыканиям на землю на защищаемой линии при любом варианте выполнения органа останова ВЧ передатчика, орган выведения следует выполнять с реле тока К А Т1 и реле напряжения KV1 (установлены перемычки между зажимами 3-7 реле JKL1 и 33-34 ряда зажимов). Этим исключается полный отказ ВЧ блокировки при указанном повреждении, так как реле KL2 и KL10 срабатывают в результате действия реле сопротивления дистанционной защиты через размыкающий контакт выведения KL1.2.
В цепи останова ВЧ передатчика при КЗ на землю предусмотрен размыкающий контакт 3-4 реле ускорения KL4 панели ЭПЗ-1636. Этот контакт блокирует защиту при включении выключателя на время, несколько большее времени включения, чем исключается срабатывание реле направления мощности нулевой последовательности всех включенных концов линии и излишнее действие защиты при включении выключателя.
Контакты KQT1 и KQT2 реле положения «отключено» выключателей защищаемой ЛЭП в цепях останова передатчика предназначены для предотвращения возможного отказа в срабатывании защиты при включении линии с противоположного конца на КЗ, а также для обеспечения действия защиты противоположных концов в режиме каскадного отключения повреждения. Отказ защиты в этих случаях мог бы иметь место вследствие посылки в линию блокирующего сигнала передатчика, установленного на том конце, где выключатели отключены. Шунтирование контактов KQT1 и KQT2 соответственно контактами KL1 и KL2 реле контроля непереключения фаз для ЛЭП с двумя выключателями необходимо для обеспечения останова ВЧ передатчика при неполнофазном отключении выключателя одной из сторон линии в случае КЗ на защищаемой линии. Для более быстрого останова ВЧ передатчика при отключении выключателя в случае каскадного отключения повреждения в схеме предусмотрен останов передатчика от контактов выходных промежуточных реле других защит ЛЭП. Накладка SX1 предусмотрена для исключения из схемы контактов реле положения выключателя при выводе его в ремонт. Если линия присоединяется через один выключатель, накладка SX1 исключается из схемы.
В цепи останова ВЧ передатчика предусмотрен размыкающий контакт KL3.1 реле KL3, имеющего замедление при возврате. Реле K.L3 срабатывает при действии защит элементов, смежных с рассматриваемой линией (дифзащита шин, быстродействующая защита на ШСВ и др.) и действующих на отключение одного или всех выключателей. Размыкание контактом KL3.1 цепи останова ВЧ передатчика, образуемой контактами реле положения выключателя, необходимо для предотвращения излишнего срабатывания защиты на других концах линии при отключении повреждения на смежном элементе. Излишнее срабатывание защиты возможно при работе на данном конце линии через один выключатель, а органы защиты с ВЧ блокировкой на противоположных концах линии, подготавливающие цепи отключения, могут 'возвратиться в исходное положение позже, чем замкнется цепь остановки ВЧ передатчика контактом положения отключаемого выключателя на данном конце линии. Одновременно контакт KL3 1 контролирует цепь из контактов KL2.1 и KL10.2, предотвращая излишнее срабатывание защиты на других концах рассматриваемой линии под влиянием кратковременной несимметрии, возникающей при отключении междуфазного повреждения на смежном элементе выключателем с пофазным приводом. Замедление при возврате реле KL3 должно быть больше максимально возможного времени от момента возврата защиты смежного элемента до момента возврата защиты, установленной на противоположном конце линии. Указанное замедление должно быть не менее 0,2 с. Функция, выполняемая реле KL3, особое значение приобретает на линиях с ответвлениями. В этом случае предотвращается возможность перерыва электроснабжения потребителей, подключенных к ответвлениям. Вместе с тем необходимо отметить, что применение реле KL3 и его контакта KL3.1 приводит к некоторому замедлению действия ВЧ блокировки при КЗ на другом конце ЛЭП между трансформаторами тока и выключателем. Поэтому вопрос использования реле KL3 в схеме ВЧ блокировки должен решаться с учетом конкретных условий. В случае неиспользования контакта KL3.1 он должен быть зашунтирован.
Для обеспечения действия УРОВ и предотвращения отказа срабатывания защиты с ВЧ блокировкой при неполнофазных отключениях КЗ и неполнофазных включениях в случае установки трансформатора напряжения на линии предусмотрена возможность шунтирования контакта реле KW1 контактом KL5.2 выходного промежуточного реле KL5 данной панели и контактом 1-2 реле ускорения KL4 панели ЭПЗ-1636-67. Цепь останова ВЧ передатчика при междуфазных повреждениях контролируется контактом устройства блокировки от качаний KL1.5.
При замене выключателя линии обходным предусмотрена возможность сохранения в работе ВЧ блокировки. Для этого на обходном выключателе устанавливается панель с релейной частью ВЧ блокировки, а приемопередатчик и реле KL12, KL13 используются той линии, которая будет включена через обходной выключатель. Приемопередатчик и реле KLI2, KL13 подключаются к релейной части линейного или обходного выключателя переключателем SAC2. При работе линии через собственный выключатель переключатель SAC2 устанавливается в положение 2, а при работе через обходной выключатель — в положение /.
Реле KL9, KL14, KL15 используются для размножения контактов переключателя SAC2. На панели, устанавливаемой на обходном выключателе, переключатель SAC2 и реле KL9, KL14, KL15 не используются.
В схеме защиты для сигнализации предусмотрены указательные реле: КН1—действие защиты при замыканиях на землю; КН2 — работа приемника; КНЗ — неисправность ламп ВЧА; КН4, КН5 — действие защит на отключение выключателей.
Назначение оперативных контактных накладок: SX1 для исключения контактов KQT1 и KQT2 в случае вывода в ремонт соответствующего выключателя; SX2, SX4 для оперативного вывода дистанционного пуска передатчика; SX3 для вывода выходных реле; SX5 для переключения в цепях УРОВ.
Кнопка SB1, установленная на панели, предназначена для проверки ВЧ канала при отключенных выключателях линии.
