Текст
                    ГЛАВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ПРИ ГОСПЛАНЕ СССР (СОЮЗГЛАВЭНЕРГО)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТРЕСТ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И РАЦИОНАЛИЗАЦИИ
РАЙОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И СЕТЕЙ (ОРГРЭС)
В. В. КОЧЕТОВ, Е. Д. САПИР
и Г. Г. ЯКУБСОН
НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
РЕЛЕЙНОЙ ЧАСТИ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНЫХ
ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЗАЩИТ
ЛИНИЙ 400—500 кв
(ДФЗ-401 и ДФ3^402)
Под общей редакцией
канд. техн. наук Е. Д. Сапира
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА 1962 ЛЕНИНГРАД


Составлено Бюро технической информации ОРГРЭС Редактор канд. техн. наук П. К- Фейст Редактор И. Л. Иглицын Техн. редактор В. В. Емжин Сдано в набор 16/VII 1962 г. Подписано к печати 10/Х 1962 г. T-U927 Бумага 84Х108«/М 12,3 печ. л. +1 вклейка Уч.-изд. л. 13 Тираж 8600 экз. Подписное издание Зак. 2502 Типография Госэнергоиздата. Москва, Шлюзовая наб., 10.
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Введение 5 Глава первая. Схема и расчет уставок защиты типа ДФЗ-401 7 1-1. Принцип действия 7 1-2. Пусковой орган 11 1-3. Орган управления (манипуляции) высокочастотным передатчиком 23 1-4. Орган сравнения фаз токов . . . .• 34 1-5. Блокировка защиты при нарушениях в цепях напряжения 37 1-6. Действие защиты при коротких замыканиях в сети ♦ . 39 1-7. Сигнализация 49 1-8. Расчет уставок 50 Глава вторая. Конструктивное исполнение и технические данные защиты типа ДФЗ-401 57 2-1. Конструктивное оформление 57 2-2. Технические данные 58 2-3. Монтаж и маркировка 65 2-4. Комплект аппаратов / ' . 66 2-5. Комплект аппаратов 2 70 2-6. Комплект аппаратов 3 75 2-7. Комплект аппаратов 4 80 2-8. Поляризованные реле 82 Глава третья. Проверка и наладка защиты типа ДФЗ-401 82 3-1. Общие положения ' 82 3-2. Внешний осмотр и проверка монтажа панели .... 84 3-3. Проверка переключательного устройства испытательных блоков и сборки зажимов панели ...... 84 3-4. Внешний осмотр реле и комплектов аппаратов и проверка их механической исправности 85 3-5. Регулировка реле 86 3-6. Проверка изоляции ' 99 3-7. Проверка электрических характеристик пускового органа напряжения обратной и тока нулевой последовательностей , 101 3-8. Проверка токового реле 5РТ ИЗ 3-9. Проверка реле сопротивления 4РС ИЗ 3
3-10. Проверка блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения 116 3-11. Проверка электрических характеристик органа управления высокочастотным передатчиком 119 3-12. Проверка электрических характеристик органа сравнения фаз токов 138 3-13. Проверка реле постоянного тока 145 3-14. Проверка взаимодействия реле 153 3-15. Проверка защиты имитацией коротких замыканий . . 155 3-16. Проверка защиты током нагрузки линии 160 3-17. Рекомендуемый объем плановой проверки защиты . . 174 Глава четвертая. Особенности, конструктивное исполнение и технические данные защиты типа ДФЗ-402 175 4-1. Особенности защиты 175 4-2. Действие защиты при коротких замыканиях 182 4-3. Конструктивное оформление 185 4-4. Технические данные 186 4-5. Комплект аппаратов / 188 4-6. Комплект аппаратов 2 190 4-7. Комплект аппаратов 3 ,ч 190 4-8. Комплект аппаратов 4 197 4-9. Комплект реле 5РП 198 Глава пятая. Проверка и наладка защиты типа ДФЗ-402 198 5-1. Общие положения 198 5-2. Внешний осмотр и проверка монтажа панели 199 5-3. Внешний осмотр реле и комплектов аппаратов и проверка их механической исправности 199 5-4. Проверка изоляции 200 5-5. Проверка электрических характеристик пускового органа токов обратной и нулевой последовательностей 200 5-6. Проверка токовых реле 6РТ и 7РТ 206 5-7. Проверка реле сопротивления 4РС 206 5*8. Проверка электрических характеристик органа управления высокочастотным передатчиком 206 5-9. Проверка электрических характеристик органа сравнения фаз токов 207 5-10. Проверка реле постоянного тока . . . . 207, 5-11. Проверка взаимодействия реле -. . . 21Й 5-12. Проверка защиты имитацией коротких замыканий . . 214 5-13. Проверка защиты током нагрузки линии 215 Приложение 1 Протокол наладочных испытаний релейной части дифференциально-фазной высокочастотной зашиты типа ДФЗ-401 217 Приложение 2. Приборы и аппаратура, необходимые для наладки и проверки защит 234 Приложение 3. Основные технические данные элементов защиты типа ДФЗ-401 235 Литература 240
ВВЕДЕНИЕ Сооружение в Советском Союзе линий дальних электропередач 400—500 кв потребовало решения ряда проблем в областях энергетики и электроаппаратостроения. Одной из таких проблем было создание устройств релейной защиты, отвечающих специфическим условиям работы указанных линий в отношении быстроты действия, чувствительности и селективности, которым защиты, применяемые в сетях НО—220 кв, не удовлетворяют. В комплексе устройств релейной защиты линий дальних электропередач 400—500 кв дифференциально-фазные защиты типов ДФЗ-401 и ДФЗ-402 являются основными быстродействующими защитами, которые работают при всех видах коротких замыканий и не реагируют на перегрузки и качания. Оба типа защиты могут применяться на линиях, оборудованных как трехфазным, так и однофазным автоматическим повторным включением. Защита типа ДФЗ-401 предназначена дл* использования на длинных магистральных линиях, а защита типа ДФЗ-402 — на линиях небольшой протяженности кольца 400—500 кв. Панели релейной части как той, так и другой защиты выпускаются Чебоксарским электроаппаратным заводам по разработкам, выполненным Всесоюзным научно-исследовательским институтом электроэнергетики (ВНИИЭ) и могут применяться с высокочастотными приемопередатчиками двух типов—ЛВЗ-400 или ПВЗД, также разработанными ВНИИЭ. Для предупреждения неселективного действия при повреждениях вне защ#щде_мой зоны в условиям интенсивных переходных процессов, сопровождающих короткие замыкания в сети 400—500 кв в обеих защитах при-
менены специальные частотные фильтры. Возникновение указанных процессов обусловлено большой емкостной проводимостью линий, наличием мощных реакторов для компенсации емкостных токов в первичной цепи, малым активным сопротивлением проводов линий, а на такой линии электропередачи, как Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва, дополнительно наличием большой емкости, компенсирующей часть индуктивного сопротивления линии электропередачи. Основные различия рассматриваемых защит заключаются в выполнении пускового органа и органа управления высокочастотным передатчиком. В защите типа ДФЗ-401 пусковой орган, действующий при несимметричных коротких замыканиях, реагирует на напряжение обратной последовательности, а в защите типа ДФЗ-402—на ток обратной последовательности. В пусковых органах обоих типов защит мажет дополнительно использоваться и ток нулевой последовательности. В связи с большими величинами емкостных токов, соизмеримых на линиях 400—500 кв большой протяженности с токами короткого замыкания, в защите типа ДФЗ-401, помимо специального пускового органа напряжения обратной последовательности, применены устройства компенсации емкостных гоков линии в органе управления высокочастотным передатчиком. Настоящая работа содержит сведения и рекомендации для выбора уставок, наладки и эксплуатации релейной части защит типов ДФЗ-401 и ДФЗ-402. При ее составлении использованы материалы ВНИИЭ и Чебоксарского электроаппаратного завода. Работа составлена с учетом опыта эксплуатации обоих типов защит на линиях электропередачи 400 кв Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва,
ГЛАВА ПЕРВАЯ СХЕМА И РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-401 1-1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ В защите сравниваются фазы токов прямой и обратной последовательностей обоих концов линий от комбинированных фильтров тока типа I\+ki2. Фаза токов передается по защищаемой линии с одного ее конца на другой посредством токов высокой частоты [Л. 1]. Схема цепей постоянного тока защиты показана на рис. 1-1, схема цепей переменного тока — на рис. 1-2 (см. вклейку в конце книги). В защите имеются три основных органа: пуска, управления высокочастотным передатчиком и сравнения фаз токов. Использобание в пусковом органе составляющих напряжения обратной последовательности потребовало применения специальной блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения. Пусковой орган при всех видах повреждения на линии пускает высокочастотный передатчик, подключает к приемопередатчику орган сравнения фаз токов с реле 2РН4 и подает плюс на контакты этого реле непосредственно от реагирующих органов защиты. Орган управления высокочастотным передатчиком обеспечивает работу последнего с интервалами в половину периода стандартной технической частоты. Поэтому передатчик генерирует токи высокой частоты отдельными импульсами, причем длительность каждого из них равна длительности перерывов между ними. Эти импульсы совпадают по фазе с отрицательными полуволнами, напряжения на выходе органа управления, фаза которого в свою очередь соответствует фазе тока Ii+kl2. Такое управление работой передатчика называется манипуляцией. 7
Орган сравнения фаз токов определяет, где находится место повреждения: в зоне действия защиты или вне нее. Критерием этого является сдвиг фаз между высокочастотными импульсами передатчиков обоих концов линии, т. е. в конечном счете величина угла сдвига фаз между векторами токов 1\ + Ы2 на концах защищаемой линии. При коротких замыканиях на защищаемой линии этот угол равен «улю или близок к нему; при внешних повреждениях он составляет величину порядка 180°. Вследствие этого при коротких замыканиях вне защищаемой зоны передатчики обоих концов линии работают не одновременно, высокочастотные импульсы, генерируемые ими, сдвинуты по фазе на полпериода стандартной технической частоты и защита блокируется. При повреждении в защищаемой зоне передатчики работают одновременно и генерируемые ими импульсы примерно совпадают по фазе. В перерывах, когда на приемник не воздействуют высокочастотные сигналы, в анодной цепи его выходной лампы появляются импульсы тока. Это в свою очередь вызывает появление тока в обмотке реле 2РН4 и его срабатывание. В зависимости от положения переключательного устройства в выходной цепи защиты последняя при срабатывании реле 2РН4 действует на отключение выключателей линии или на сигнал. При работе защиты с приемопередатчиком типа ПВЗ-400|Л. 1], в котором передатчик и приемник работают на одной и той же частоте, сравнениефаз высокочастотных импульсов .производится на входе приемника. В приемопередатчике типа ОВЗД (Л. 2] .при работе передатчика и приемника на разных частотах фазы высокочастотных импульсов обоих концов линии сравниваются непосредственно >на выходной лампе приемника, в анодную цепь которой при пуске защиты включается первичная обмотка трансформатора 2ТО органа сравнения. Величина тока в обмотке реле 2РН4 органа сравнения фаз токов зависит от величины угла сдвига фаз между суммарными векторами I\ + kf2 на концах защищаемой линии. Угол сдвига фаз (без учета запаздывания в передаче высокочастотного сигнала с одного конца линии на другой) совпадает со сдвигом фаз между высокочастотными импульсами, генерируемыми пере- 8
Рис. 1-3. Фазные характеристики защиты при различных напряжениях постоянного тока. Р —угол блокировки защиты; Vн — номинальное напряжение постоянного тока на панели защиты. датчиками в местах установки защиты. Зависимость тока в Обмотке реле 2РН4 от угла между суммарными векторами токов J\+\k'l2 на концах линии определяется фазной характеристикой, приведенной на рис. 1-8. При построении характеристики условные положительные направления токов на обоих концах линии приняты от ШИН В СТОрОНу Л.ЙНИИ. Величиной тока срабатывания реле 2РЛ4 можно из- 9
менять углы сдвига фаз между высокочастотными импульсами обоих передатчиков, т. е. углы сдвига фаз между токами на концах линии, при которых защита действует на отключение или блокируется. Предельное отклонение угла сдвига »по фазе между в. ч. импульсами обоих концов линии от 180°, при которых защита еще блокируется, называется углом ее блокировки. При коротких замыканиях в защищаемой зоне напряжения на выходах комбинированных фильтров тока по коицам линии могут быть сдвинуты по фазе на некоторый угол. Величина этого угла определяется в основном фазными сдвигами между э. д. с. эквивалентных генераторов по обоим концам линии и разностью углов полных сопротивлений в схемах замещений прямой и обратной последовательностей по обе стороны от места повреждения. Необходимо также учитывать, что величины токов прямой и обратной .последовательностей, текущих с обеих сторон к месту повреждения, в общем случае неодинаковы. Поэтому суммарный вектор токов Ii+kl2 на одном из концов линии может быть сдвинут по фазе относительно другого даже и в том случае, когда составляющие Л и h на одном конце совпадают по фазе с соответствующими токами другого конца линии, но отношение величин токов 1\ и h в местах установки обоих полукомплектов защиты имеет разные значения. Сдвиг по фазе между суммарными векторами токов I\ + kI2 на концах линии может существенно возрасти при совпадении повреждения на линии с неполнофазным режимом в сети из-за наличия в предшествующем рабочем режиме токов обратной последовательности, фаза которых соответствует короткому замыканию вне защищаемой зоны. В связи с указанными факторами угол сдвига фаз между напряжениями на выходах комбинированных фильтров тока, при котором защита срабатывает, желательно принимать возможно большим. Предельные значения этого угла ограничиваются, однако, условиями надежности блокировки защиты при внешних коротких замыканиях. С учетом возможных погрешностей трансформаторов тока, интенсивных переходных процессов при коротких замыканиях на линиях Ю
400—500 кв и запаздывания в передаче в. ч. сигнала с одного конца линии «а другой за счет конечной скорости распространения электромагнитных волн, что дает погрешность в измерении фаз токов, равную 6° на 100 км линии, углы блокировки защиты р (рис. 1-3) приняты равными (±50—65°). Защита блокируется при сдвиге фаз между напряжением на выходных зажимах органа управления в. ч. передатчиком в пределах от 115—130° до 230—245° и ей дается возможность срабатывать при углах от 0° до 115—130° и от 230—245° до 360°. Следует отметить, что, несмотря на большие значения на линиях 400—500 кв емкостных токов, последние благодаря наличию в органах управления устройств компенсации, не сказываются на сдвиге фаз между напряжениями на выходных зажимах этих органов при внешних коротких замыканиях и поэтому не влияют на выбор угла блокировки защиты. 1-2. ПУСКОВОЙ ОРГАН К пусковому органу защиты относятся (рис. 1-1 и 1-2) реле ЗРН1, ЗРН2, 4РС, 5РТ и промежуточные реле постоянного тока 2РП1+2РП5. Пуск защиты ири несимметричных коротких замыканиях осуществляется от поляризованных реле ЗРН1 и ЗРН2У реагирующих на напряжение обратной последовательности С/2р = f^2—^2к, где U2 и h— напряжение и ток обратной последовательности в месте установки защиты; Z2K—сопротивление компенсирующего устройства, с которого снимается напряжение /2Z2k. Сопротивление Z2K выбирается таким образом, чтобы при коротких замыканиях вне защищаемой линии напряжение £/2р на обоих ее концах равнялось напряжению в середине линии. Поэтому обеспечивается протекание одинаковых токов в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 по обоим концам защищаемой линии при внешних коротких замыканиях, несмотря на разницу в напряжениях обратной последовательности U2 в местах установки защиты. При величинах напряжения t/2p, недостаточных для надежного пуска реле ЗРН1 и ЗРН2, может быть применен дополнительный пуск защиты от токов нулевой noil
следовательности. При этом ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 представляется функцией /р = /(|#.-/.г.к|,3/0). Одновременное использование для пуска защиты составляющих напряжения обратной последовательности и тока нулевой последовательности позволяет обеспечивать весьма высокую чувствительность защиты на дальних линиях электропередачи 400—500 кв. Следует отметить, что при использовании токового пуска защиты на длинных линиях 400—500 кв для обеспечения протекания одинакового тока в обмотках реле при внешних коротких замыканиях в общем случае требуется компенсировать емкостный ток защищаемой линии. Однако в рассматриваемом пусковом органе уда* лось отказаться от использования устройства компенсации емкостных токов нулевой последовательности в связи с тем, что токи срабатывания пускового органа под действием составляющих токов этой последовательности оказалось возможным принять значительно превышающими емкостные токи защищаемой линии. Последнее объясняется тем, что при несимметричных повреждениях, связанных с замыканиями на землю, работа реле ЗРН1 и ЗРН2 обеспечивается совместным воздействием составляющих обратной и нулевой последовательностей. При симметричных коротких замыканиях пуск защиты производится при помощи реле полного сопротивления 4РС и ввиду фиксации кратковременного срабатывания поляризованных реле ЗРН1 и ЗРН2 он обеспечивается при длительности предшествующего несимметричного режима 0,005 сек и выше. Во избежание одностороннего пуска защиты от напряжения небаланса на выходных зажимах активно-емкостного фильтра напряжения обратной последовательности при симметричных коротких замыканиях вне защищаемой зоны предусмотрен дополнительный пуск высокочастотного передатчика от токового реле 5РТ, реагирующего на полный ток фазы. Ток срабатывания этого реле должен превышать максимальный ток нагрузки линии. Защита имеет два независимых пуска высокочастотного передатчика: контактный от реле ЗРН1 и 5РТ (через промежуточное реле 2РП1) и безынерционный, осу- 12
ществляемый выпрямленным напряжением, снимаемым с обмоток пусковых поляризованных реле (см. ниже). Реле ЗРН2 и 4РС подготавливают цепи отключения защиты. Реле ЗРН1 обладает более высокой чувствительностью, чем реле ЗРН2. Если тормозная обмотка последнего включена, то ток его срабатывания в 2 раза выше, чем у реле ЗРН1. Поэтому при внешних коротких замыканиях, сопровождающихся срабатыванием реле ЗРН2 хотя бы на одном конце линии, обеспечивается надежный пуск высокочастотных передатчиков на ее обоих концах. Обмотка реле ЗРН1 и рабочая обмотка 3PH2V реле ЗРН2 через меднозакисный выпрямитель ЗВК1 и стабилизирующий трансформатор ЗСТП подключены к актцв- но-емкостноку фильтру напряжения обратной последовательности. Насыщающийся трансформатор ЗТПН, включенный в нулевой провод трансформаторов тока, используется только в тех случаях, когда чувствительность пускового органа по напряжению обратной последовательности недостаточна Перестановкой перемычек на переключателях чувствительности производится изменение коэффициентов трансформации трансформаторов ЗСТП и ЗТПН, чем осуществляется ступенчатая регулировка чувствительности реле ЗРН1 и ЗРН2 (рис. 1-2). Стабилизирующий трансформатор ЗСТП и насыщающийся трансформатор ЗТПН ограничивают напряжение на меднозакисных выпрямителях ЗВК1 и ЗВК2 при больших величинах напряжения обратной и тока нулевой последовательностей. Применение на выходе активно- емкостного фильтра напряжения обратной последовательности стабилизирующего трансформатора вместо насыщающегося позволяет при тЬй же мощности фильтра получить более высокую чувствительность пускового органа за счет большего сопротивления ветви намагничивания трансформатора ЗСТП. Для уменьшения токов (небаланса в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 от высших гармоник, которые имеются й сети высокого напряжения при нормальном режиме ее работы, на вторичной обмотке трансформатора ЗТПН включен конденсатор ЗС10, а на вторичной обмотке трансформатора ЗСТП — конденсатор ЗС11 и дроссель ЗДрЗ. Индуктивность и емкость последняя настрое- 13
ны на резонанс напряжений при частоте 250 гц, образуя, таким образом, фильтр пятой гармоники, которая в нормальном режиме работы сети в значительной мере преобладает над высшими гармониками других частот. Конденсатор ЗС9 предусмотрен для уменьшения пульсации выпрямленного тока, что улучшает условия работы реле ЗРН1 и ЗРН2. На панелях дифференциально-фазной защиты линий 400—500 кв первого выпуска (типа ДФЗ-400М) дроссель ЗДрЗ отсутствует и фильтром высших гармоник на вторичной обмотке трансформатора ЗСТП служит только конденсатор ЗС1Г емкостью 1 мкф. При такой схеме значительная фильтрация пятой гармоники имеет место только при уставке пускового органа 5 в, когда используется вся первичная обмотка трансформатора ЗСТП. Опыт эксплуатации «показал [Л. 3], что в защите типа ДФЗ-400М в связи с отсутствием дросселя ЗДрЗ регулировку чувствительности пускового органа целесообразно осуществлять не изменением коэффициента трансформации трансформатора ЗСТП, а изменением величины емкости конденсатора ЗС11. При использовании всей первичной обмотки трайсфарматора ЗСТП заданная на защите уставка 6 в обратной последовательности получается при емкости конденсатора ЗС11, равной 1,5 мкф, а 7 в — при 2 мкф. Такой способ регулировки чувствительности позволяет получить вполне надежную отстройку от пятых гармоник и при отсутствии дросселя ЗДрЗ. Компенсирующее устройство пускового органа. Устройство используется для получения напряжения компенсации hZ>2K выражения £/2р=^2—-/г^к. ^но вы" полнено- в виде трех трансформаторов ЗТКПа, ЗТКПв и ЗТКПС, первичные обмотки которых включены на фазные токи. Магнитопроводы трансформаторов имеют воздушный зазор, обеспечивающий линейность их параметров при изменении величины тока. Сопротивление компенсации Z2K равно сопротивлению взаимной индукции между обмотками трансформатора и определяется как отношение вторичного напряжения к первичному току. Регулировка величины Z2K на требуемую уставку производится изменением числа витков вторичной обмотки трансформаторов ЗТКП. Угол полного сопротив- 14
ления компенсации при различных уставках составляет 84—88°, что соответствует углу полного сопротивления лилий 400—500 кв. Как указывалось выше, величина сопротивления Z2K в выражении U2—I2Z2K выбирается из условия обеспечения протекания одинакового тока в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 на обоих концах линии при несимметричных коротких замыканиях вне защищаемой зоны. При равенстве величин Z2K на полукомплектах защиты обеих сторон линии это обеспечивается при условии, что напряжение U2p=U2—I2Z2K равно при внешних коротких замыканиях напряжению обратной последовательности в середине защищаемой линии. Исходя из указанных условий, уравнение для определения сопротивления Z2K с учетом условного положительного направления тока от шин в сторону защищаемой линии можно записать как ^2Ш '2т^2К == U2П "Г" '2П^2К> откуда 7 U 2т U2п 1 2т НГ * 2п где U2m, 02nt hm и 12п—напряжения и токи обратной последовательности на концах линии, причем индекс п относится к концу, ближе расположенному к месту короткого замыкания. Пренебрегая емкостной проводимостью защищаемой ЛИНИИ И уЧИТЫВаЯ, ЧТО ПрИ ЭТОМ |/2т| = К2л|=/2л, a U2m—U2n равно падению напряжения обратной последовательности AU2jl на неповрежденной линии, получаем U2т U2п &U2& <^2Л 2К " 1 2гп 2Л где Z2jl=ZUl=Zsl — полное сопротивление линии без учета ее емкостной проводимости. При длинах защищаемой линии до 350 км, для которых рассчитаны параметры защиты, погрешность при определении Z2K без учета емкостной проводимости не превышает 1%. На рис. 1-4 приведены векторные диаграммы, поясняющие действие устройства компенсации при коротких замыканиях вне защищаемой зоны. Из них следует, что 15
GH m L L ч Ы 66 a) Рис. 1-4 Векторные диаграммы, поясняющие действие устройства токовой компенсации пускового органа напряжения обратной последовательности: полукомплект защиты на подстанции т (а); полукомплект защиты на подстанции п (б). Z &2К = 72Z2K ='* "IP ; ^2Р~ ^2"~Я2К;
при 22к=2л/2 величины напряжения f/2p=^2—/г^гк, а следовательно, и токи в обмотках реле ЗРН1 и ЗРЦ2 на обоих концах линии при этом одинаковы. Стабилизирующий трансформатор. Принципиальная схема трансформатора ЗСТП приведена на рис. 1-5,а. Он имеет три обмотки — первичную Wi, вторичную Wu и стабилизирующую We*. Коэффициент трансформации между обмотками Wi и Wn выбран из условия равенства сопротивления нагрузки, приведенного к обмотке Wi, и сопротивления активно-емкостного фильтра, измеренного со стороны его выходных зажимов. При этом обеспечивается наибольшая отдача мощности в нагрузку. Благодаря наличию воздушного зазора магнитный поток, сцепленный со стабилизирующей обмоткой шст, при небольших значениях напряжения Ui на первичной обмотке трансформатора незначителен и напряжение f/ст на этой обмотке близко к нулю. При возрастании напряжения Ui левый узкий стержень сердечника трансформатора насыщается, вследствие чего поток, сцепленный с обмоткой wCt, увеличивается, а следовательно, увеличивается и напряжение UCT. Включение обмогок трансформатора произведено таким образом, что напряжение на его выходных зажимах равно разности напряжений Иц и £/ст. Ограниче- 2—2502 17 6 W0 120 ВО 40 Vu И ^ тН vi "спЛ %/xJ ^ 20 40 6) 60 80 6 Рис. 1-5. Стабилизирующий трансформатор ЗСТП пускового органа: схема (а); характеристики (б).
нйе напряжения £/вых вызвано значительным возрастанием UCT при больших напряжениях U\ на входе трансформатора. Кривые изменения напряжений на обмотках и на выходе трансформатора ЗСТП в зависимости от напряжения Ui на его входе приведены на рис. 1-5,6. Безынерционный пуск высокочастотного передатчика. Принципиальная схема пуска высокочастотного передатчика приведена на рис 1-6. Элементы, показанные спра- [Клампе М Рис. 1-6. Принципиальная схема пуска высокочастотного передатчика. Положение контактов реле соответствует наличию постоянного тока на панели. ва от пунктирной линии, расположены в приемопередатчике. Управление пуском высокочастотного передатчика осуществляется через лампу Л1. Нормально эта ламиа открыта, так как ее управляющая сетка имеет нулевой потенциал по отношению к катоду. При этом лампа JI4 разделительного каскада передатчика заперта, так как «а ее экранную сетку подан отрицательный потенциал по отношению к катоду и передатчик не работает. При появлении выпрямленного напряжения на обмотках реле ЗРН1 и 3PH2V потенциал управляющей сетки лампы Л1 ,по отношению к катоду становится отрицательным и она запирается. При этом на экранную сетку лампы Л4 подается положительное по отношению к катоду напряжение, лампа Л4 открывается и передат- 18
чик пускается. В соответствии со схемой рис. 1-6 лампа Л1 запирается также и при размыкании контактов реле 2РП1 или кнопки «пуск», так как при этом на катод лампы Л1 подается положительное смещение с потенциометра R4. Таким образом, контактный пуск передатчика осуществляется независимо от безынерционного пуска. Напряжение на управляющую сетку лампы Л1 снимается с обмоток реле ЗРН1 и 3PH2V через делитель напряжения, состоящий из сопротивлений R1 и R2. В сочетании с делителем напряжения емкость С позволяет в значительной мере дополнительно сгладить пульсацию выпрямленного напряжения, что обеситечивает более четкий порог напряжения срабатывания безынерционного пуска. Величина последнего принимается несколько большей, чем напряжение срабатывания реле ЗРН1, но меньшей, чем реле ЗРН2. Первоначально безынерционный пуск был введен в защиту только для ускорения пуска высокочастотного передатчика в момент возникновения короткого замыкания, в связи с чем предусматривалась дополнительная установка только сопротивлений Rl, R2 и емкости С. При этом после отключения внешнего короткого замыкания действие безынерционного пуска могло заканчиваться до возврата реле ЗРН2 и он не мог полностью дублировать контактный пуск. В процессе эксплуатации было предложено замедлить возврат безынерционного пуска дополнительной установкой в приемопередатчике кремниевого диода типа Д-203 и сопротивления ^ = 390 ком, показанных на рис. 1-6. Благодаря цм напряжение на конденсаторе С не может исчезнуть одновременно с исчезновением напряжения на обмотках реле ЗРН1 и 3PH2V, так как из-за очень большого обратного сопротивления кремниевого диода конденсатор С относительно медленно разряжается на сопротивление R. При принятых параметрах схемы (рис. 1-6) время, в течение которого напряжение безынерционного пуска снижается до величины, необходимой для остановки работы в. ч. передатчика, всегда превышает время возврата реле ЗРН2. Таким образом, безынерционный пуск полностью дублирует контактный :пуск высокочастотного передатчика при всех видах несимметричных коротких 2* 19
замыканий. При симметричных коротких замыканиях он этого полностью не выполняет, так как для этого требуется фиксировать пуск высокочастотного передатчика на время порядка 0,5 сек (см. ниже). Особенности работы пускового органа при неполно- фазных режимах. С точки зрения поведения при непол- е> г'т * -X» 4ZZ3- ^е 1 ZT ■©■+=>! -Ц Рис. 1-7. Схема замещения и распределение напряжения обратной последовательности вдоль линии при ее работе двумя фазами (выключатель фазы отключен только со стороны подстанции п). нофазных режимах на защищаемой линии пусковой орган, реагирующий на напряжение £/2р = ^2—/^2к, требует подключения трансформаторов напряжения непосредственно к линии, т. е. таким образом, чтобы одновременно с двусторонним отключением трех фаз линии снималось бы и напряжение с трансформаторов напряжения. В правильности указанного положения можно убедиться, если рассмотреть схему замещения составляющих обратной последовательности и распределение напряжения этой же последовательности вдоль линии, показанные на рис. 1-7. Из этого рцсунка, соответствующего случаю включения линии тремя фазами с одной стороны и двумя — 20
с другой, видно, что при подключении трансформаторов напряжения к шинам подстанции тип значения напряжения £/2р на концах линии будут разными. Сказанное определяется тем, что продольная э. д. с. £2у, замещающая обрыв фазы и не учитываемая при расчете величин Z2K, оказывается включенной между местами установки трансформаторов напряжения. В то же время для правильного поведения защиты в рассматриваемом случае нужно, чтобы значения £/2р на обоих концах линии были одинаковыми. Последнее необходимо для того, чтобы обеспечить пуск высокочастотных передатчиков с обеих сторон и блокировку защиты при срабатывании реле ЗРН2 хотя бы на одном из концов линии. На основании рис. 1-7 можно сделать вывод, что напряжения £/2р=£/2—/г^2к на обоих концах линии будут одинаковыми лишь при подключении трансформаторов напряжения к линии в точках т и п'. Последнее вытекает из того, что продольная э. д. с. Ё2у оказывается включенной при этом вне участка тп' и связь между напряжениями в точках тип' будет определяться только падением напряжения в линии. Сказанное относительно поведения пускового органа при работе линии тремя фазами с одной стороны и двумя— с другой в полной мере относится и к случаю работы линии двумя фазами в цикле ОАПВ При подключении трансформаторов напряжения к линии двустороннее отключение одной фазы ее влечет за собой одновременно отключение соответствующей фазы трансформа- таро'в напряжения на обоих концах. Появляющееся при этом напряжение £/2р всегда вызывает срабатывание реле ЗРН1 и ЗРН2 и защита в этом случае блокируется за счет постоянного протекания «по линии токов высокой частоту. В связи с подключением трансформаторов напряжения к линии напряжение £/2р=£/2—/2Z2K может оказаться равным нулю или близким к нему при двухфазных коротких замыканиях или двухфазных коротких замыканиях на землю в режиме работы линии двумя фазами, например в цикле ОАПВ. Без специальных мероприятий это могло бы привести к отказу защиты в указанных условиях, несмотря на то, что при Двухфазном режиме работы линии, предшествующем короткому замыканию, 4» 1
реле ЗРН1 и ЗРН2 находятся в положении после срабатывания. В соответствии с векторными диаграммами приведенными на рис. 1-8, выражение U2v=\U2—i2Z2v\ может оказаться близким к нулю в том случае, если напряжение обратной последовательности i/2m, в месте установ- т g>£e В т1 »с* l Cm 1вт о. 'в/п' ~[imZzn Н • 4- Сп \L Вп J2nZZH Рис. 1-8. Векторные диаграммы токов и напря жений линии, работающей двумя фазами при двухфазном коротком замыкании у шин подстанции п ки защиты будет иметь знак, противоположный напряжению обратной последовательности в#месте короткого замыкания, так как составляющие 02т, и 12т£2к при этом арифметически вычитаются. При двухфазных коротких замыканиях такое положение будет иметь место при угле между векторами напряжения двух оставшихся в работе фаз, превышающем 60°, что и соответствует условиям, показанным на рис. 1-8. Как видно из этого рисунка, в то время как векторы 02п, и /2п Z2K суммируются, векторы U2m, и 12щ Z2H арифметически вычитают* 22
Си и на подстанции т может иметь место возврат реле ЗРН1 и ЗРН2. Для обеспечения правильной работы защиты в указанных случаях предусмотрено специальное замедление возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 после перевода линии в режим работы двумя фазами. Достигается это подключением при помощи контактов реле 2РПЗ конденсатора ЗС8 параллельно обмоткам реле ЗРН1 и ЗРН2, что обеспечивает срабатывание защиты до их возврата. Таким образом, правильное поведение пускового органа, реагирующего на напряжение U2V=U2—Л^к, при подключении трансформаторов напряжения к линии обеспечивается в режиме еб работы как тремя, так и двумя фазами. Реле сопротивления. Реле полного сопротивления 4РС через трансформатор 4ТХ включено на разность токов 1а—1с и через автотрансформатор 4Ти на напряжение 0ас (рис. 1-2). Характеристика срабатывания реле в комплексной плоскости сопротивлений X, R преставляется окружностью, смещенной относительно начала координат на 10% сопротивления уставки для устранения мертвой зоны. Угол максимальной чувствительности реле составляет 78—88°. Регулировка реле на заданную уставку осуществляется изменением коэффициента трансформации трансформатора 4Т& 1-3. ОРГАН УПРАВЛЕНИЯ (МАНИПУЛЯЦИИ) ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ Орган управления в. ч. передатчиком состоит из комбинированного фильтра токов типа I\ + kh, промежуточного повышающего трансформатора 1ТУ, устройства для компенсации емкостных токов прямой и обратной последовательностей линии и специально подобранной нагрузки. Для ограничения напряжения при больших токах короткого замыкания используются стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2. Последние ограничивают напряжение на выходе органа управления при больших токах короткого замыкания до величины 170—180 в. Длительность импульсов токов высокой частоты зависит от величины напряжения UY на выходе органа управления. 23
гго1 zw zoo wo fS00 Z0 40 60 80 в Рис.. 1-9. Зависимость длительности высокочастотных импульсов ф передатчика от напряжения управления Uy в электрических градусах стандартной технической частоты. ЦТ" Т Зависимость ty = f(Uy) представлена на рис. 1-9, При малых величинах напряжения UY угол блокировки из-за увеличения длительности высокочастотных импульсов несколько увеличивается. При принятой настройке приемопередатчика (смещении на манипу- ляторной лампе) вполне надежная работа защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне обеспечивается уже при напряжении UY=5 в. При коэффициенте &=10 указанная величина напряжения получается при токах прямой последовательности 0,25 а и обратной последовательности 0,025 а на входе комбинированного фильтра. Комбинированный фильтр тока и его нагрузка. Комбинированный фильтр тока, схема которого подробно рассмотрена в [Л. 4], состоит из трансформатора с воздушным зазором (трансреактора) 1ТФУ и сопротивления 1JR8. Коэффициент k фильтра, равный отношению напряжений на его выходе от отдельно подведенных систем токов обратной и прямой последовательностей одинаковой величины, определяется выражением где R — рабочая часть сопротивления 1R8, заключенная между двумя крайними его движками на схеме рис. 1-2; Хм — сопротивление взаимной индукции между каждой из первичных обмоток трансформатора 1ТФУ и его вторичной обмоткой, определяемое как отношение напряжения последней к токам в первичных обмотках. 24
В соответствии со схемой рис. 1-2 изменение коэффициента k осуществляется переключением числа витков вторичной обмотки трансформатора 1ТФУ, т. е. изменением сапротибления взаимной индукции Хм- Нагрузка комбинированного фильтра токов состоит из конденсатора 1СЗ и частотного фильтра, включающего в себя дроссель /ДрД конденсаторы 1С1 и 1С2 и сопротивления 1R1, 1R2 и t\R3. Емкость конденсатора 1СЗ и входное сопротивление частотного фильтра, имеют е при частоте 50 гц характер активного сопротивления, выбраны из условия равенства где 2&-— полное сопротивление комбинированного фильтра токов, измеренное со стороны выхода при разомкнутой первичной цепи; zH' — результирующее сопротивление нагрузки, приведенное к первичной стороне трансформатора 1ГУ; ?Ф и ?н — углы полных сопротивления 2ф и гн. При выполнении условия указанного равенства емкостная составляющая нагрузки, приведенная к первичной обмотке трансформатора 1ТУ, равна индуктивной составляющей сопротивления 2ф комбинированного фильтра. Однако при разных коэффициентах k сопротивление 2ф комбинированного фильтра имеет различные значения в связи с изменением числа витков вторичной обмотки трансформатора 1ТФУ. Для сохранения указанной выше зависимости между г$ и гн' одновременно с коэффициентом k изменяется поэтому и коэффициент трансформации промежуточного трансформатора 1ТУ, что соответствует изменению сопротивления г'и. Если условия приведенного равенства выполняются, то емкостная составляющая результирующего сопротивления нагрузки компенсирует индуктивную составляющую сопротивления комбинированного фильтра. В выходной цепи фильтра при этом имеет место резонанс напряжений, что обеспечивает высокую чувстзительность органа управления в. ч. передатчиком при всех видах коротких замыканий. При отсутствии указанного согласования результирующего сопротивления нагрузки ц сопротивления филь-
he \ / *"■■»»_ - > ^f тра постоянство фазы напряжения, которым управляется в. ч. передатчик, при изменении величины тока на входе фильтра не обеспечивается [Л. 5]. Последнее обусловлено тем, что при увеличении тока изменяется (уменьшается) сопротивление стабилизаторов напряжения 1СТ1 и 1СТ2. Однако по условиям работы защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне, когда величины токов по концам защищаемой линии могут значительно отличаться друг от друга, изменение фазы напряжения на выходе органа управления высокочастотным передатчиком недопустимо. Выполнение приведенного выше условия для сопротивлений 2ф и г'н обеспечивает постоянство фазы напряжения на выходе органа управления при любом сопротивлении стабилизаторов напряжения, т. е. независимо от величины тока на входе комбинированного фильтра токов. Частотный фильтр пропускает на выход органа управления высокочастотным передатчиком напряжение основной частоты 50 гц и задерживает или пропускает с большим затуханием напряжения всех других частот. Это позволяет практически сравнивать по концам защищаемой линии только фазы токов основной частоты, несмотря на наличие в сетях 400—500 кв составляющих высших и низших частот в токе короткого замыкания. Частотная характеристика органа управления в. ч. передатчиком приведена на рис. 1-10. На ней даны напряжения на выходе этого органа в относительных единицах при различных частота^ причем за единицу принято напряжение при 50 гц. Из кривой рис. 1-10 следует, что гармонические составляющие, кратные трем и выше[ практически не вызывают появления напряжения на выходе органа управления в. ч. передатчиком» 26 1,0 0,8 0,6 0,4 о,г О Z5 50 75 100 1Z5 150 гщ Рис. 1-10. Частотная характеристика органа управления высокочастотным передатчиком.
Устройство компенсации емкостных токов. Устройство позволяет компенсировать в органе управления в. ч. передатчиком емкостные токи прямой и обратной последовательностей защищаемой линии. С его помощью исключается влияние на работу защиты сдвига фаз между токами на концах линии, обусловленного ее емкостной проводимостью, при внешних коротких замыканиях и при работе линии двумя фазами. Наряду с этим исключается влияние емкостной проводимости линий в нормальном симметричном режиме при ежедневной проверке исправности высокочастотного канала. Во всех перечисленных случаях напряжения на выходах органов управления в. ч. передатчиками обоих полукомплектов защиты благодаря наличию устройств компенсации равны друг другу по величине и противоположны по фазе, хотя из-за сравнительно больших величин емкостных токов первичные токи по концам линии могут значительно отличаться друг от друга. Возможным случаем ложного действия защиты при отсутствии устройства для компенсации емкостных токов линии является внешнее короткое замыкание на параллельной линии. Схема замещения для расчета составляющих обратной последовательности в этом случае приведена на рис. 1-11, на котором линии представлены Т-образными схемами замещения. При равенстве напряжений обратной последовательности на шинах т и п по обоим концам неповрежденной линии будут протекать только токи /гс/2, где he—емкостный ток обратной последовательности линии. Фазы этих токов соответствуют короткому замыканию в защищаемой зоне и в связи с высокой чувствительностью защиты к составляющим обратной последовательности она могла бы ложно сработать. Заметный сдвиг по фазе между токами на концах линии, обусловленный ее емкостной проводимостью, может иметь место при нормальном симметричном режиме и при работе линии двуя фазами [Л. 6]. Компенсируя емкостные токи, а следовательно, и обусловленный ими сдвиг по фазе между токами на концах линии, устройства компенсации в первом случае повышают четкость ежедневной проверки исправности высокочастотного канала, а во втором—-предотвращают ложное срабатывание защиты, поскольку при работе линии двумя фазами 27
пусковые органы находятся в положении после срабатывания. Компенсация емкостных токов осуществляется введением посредством промежуточных трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2 (рис. 1-2) в орган управления в. ч. передатчиком напряжений прямой и обратной последова- Рис. 1-11. Схемы к расчету составляющих обратной последовательности при коротком замыкании на одной из параллельных линий: схема первичных соединений (а); схема замещения (б). тельностей, пропорциональных соответствующим составляющим емкостных токов линии. Для компенсации сдвига фаз между токами на концах линии при ее работе двумя фазами, так же как для пускового органа, реагирующего на напряжение l4p=^2—/г^2к, требуется подключение трансфррмзторов цапряжешшйепосредственно к Линии. Последнее определяется тем, что для правильной работы устройств компенсации необходимо, чтобы одновременно с отключением фазы линии с обеих сторон снималось напряжение с одноименной фазы трансформаторов напряжения. Лишь при этом условии симмет- 28
ричные составляющие напряжении, лодводимые к устройствам компенсации, будут соответствовать напряжениям, приложенным на концах линии к ее емкостной проводимости. Симметричные составляющие напряжений на шинах характеризовать указанные напряжения в этом случае не могут. (Величины токов компенсации Лк и /2к при принятом способе ее выполнения могут быть представлены через напряжения прямой и обратной последовательностей выражениями где Ux и 02 — напряжения прямой и обратной последовательностей в местах установки защиты; У1К и F2k — уставки проводимостей прямой и обратной последовательностей на компенсирующих устройствах. Выражения для YlK и Y2K могут быть получены, исходя из условия, что в режиме, соответствующем внешнему короткому замыканию, токи на концах линии с учетом токов компенсации должны быть равны по величине и противоположны по фазе. С учетом того, что при внешних коротких замыканиях у шин подстанции п (рис. 1-12) вторичный ток измерительных трансформаторов тока этой подстанции имеет направление, обратное первичному току, можно написать: -«\т Y1W lK == ( 1П *-ЛтгМк)> * 2Ш ^2Ш^2К == ( ^2П ^2П^2к)> откуда, имея в виду, что lim = lin+t1o и /am=/an+/; 2С» у * \т — Jin * W мл . J 2т *2п ' 2G * 2Л Пк = U2m+U2n 2U2N * где иш и U2N — напряжения прямой и обратной последовательностей в середине линии; *\л = ^2л = jbl — проводимости прямой и обратной последовательностей лийии, причем b — емкостная проводимость 1 км линии, равная для линий 400 кв 3,95-10~в \)ом-км, I — длина линии, км. 29
Векторные диаграммы, поясняющие компенсацию емкостных токов обратной последовательности, приведены на рис. 1-12. Аналогичные векторные диаграммы могут быть построены также и для пояснения компенсации емкостных токов прямой последовательности. Из рис. 1-12 следует, что при внешнем коротком замыкании у шин подстанции п составляющие обратной Чы А. | гп ИХпУгк -г2п-игпугн hm lZc LZn Рис. 1-12. Схема замещения и векторные диаграммы, поясняющие компенсацию емкостных токов обратной последовательности при внешнем коротком замыкании. последовательности токов компенсирующих устройств совпадают по фазе с вторичным током на подстанции п и находятся в противофазе с током на подстанции пи Сумма токов компенсирующих устройств обоих концов линии равна ее емкостному току обратной последовательности. Результирующие вторичные токи трансформаторов тока и токов компенсации на обоих концах линии равны по абсолютной величине току в середине линии и противоположны друг другу по фазе. С точки зрения правильности ежедневной проверки исправности высокочастотного канала действие устройства компенсации токов прямой последовательности 30
в органе управления в. ч. передатчиком представляет наибольший интерес при наличии на линии реактора для компенсации реактивной мощности, обусловленной большой емкостной проводимостью линии. На рис. 1-13 приведены векторные диаграммы токов на концах линии 5/7 5/7 '.t Л, I U5, К 4 о Чс Jfm Чт иШ1к -U1m*i* и1л \ IjL \ -"А -Itn-U1n»1« Рис. 1-13. Схема замещения и векторные диаграммы, поясняющие компенсацию емкостных токов прямой последовательности в нормальном симметричном режиме на линии с реактором. при включенном реакторе и отключенном выключателе на (подстанции п. Принято, что емкостный ток линии превышает ток реактора. Из рис. 1-13 следует, что в указанном случае токи 1\т и —/1п> подводимые к панелям защиты на концах линии, совпадают по фазе и при пуске обоих высокочастотных передатчиков токи в приемниках при отсутствии 31
устройств компенсации будут соответствовать повреждению в защищаемой зоне. То же будет иметь место в режиме малых нагрузок, передаваемых по линии тп. При Рис. 1-14. Схема замещения органа управления высокочастотным передатчиком и векторные диаграммы э. д. с. устройства компенсации и фильтра Д + &/2, обусловленных емкостными токами линии. Ё'Т— э. д. с. фильтра Д + &/2; £[н и Ё'2н — э. д. с. прямой и обратной последовательностей устройства компенсации; Z'K т — сопротив" лсние фильтра /1 + kf2 и трансформатора /ГУ, измеренное со стороны вторичных зажимов трансформатора 1ТУ при разомкнутой первичной цепи фильтра; RCT -*- сопротивление стабилизаторов напряжения. наличии устройства для компенсации емкостных токов прямой последовательности результирующие вторичные токи трансформаторов тока и токов компенсации на концах линии будут в соответствии с векторными диаграм- 32
мами рис. 1-13 равны по величине и противоположны по фазе, что соответствует повреждению вне защищаемой зоны Способ компенсации может быть пояснен схемой замещения органа управления в. ч. передатчиком, представленной на рис. 1-14, где все величины приведены к вторичной обмотке трансформатора 1ТУ. Сопротивления фильтров напряжения компенсирующего устройства и трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2, приведенные к вторичным обмоткам этих трансформаторов, очень малы и поэтому в схеме замещения рис. 1-14 не учитываются. Электродвижущая сила Е'Т комбинированного фильтра может быть представлена суммой э. д. с. прямой и обратной последовательностей. С учетом того, что при принятой в защите схеме включения фильтра выделяются симметричные составляющие токов фазы Л, каждая из указанных э. д. с. может быть определена [Л. 5] из выражений где k — коэффициент фильтра Д -f- kl2\ R — рабочая часть сопротивления фильтра Д+А/2; Пу — коэффициент трансформации трансформатора 1ТУ\ Ак и Дк — компенсируемые емкостные токи прямой и обратной последовательностей линии. При включении фильтров напряжения устройства компенсации в соответствии со схемой рис. 1-2 э. д. с. Ё1н и Ё'2н этих фильтров, приведенные к вторичным обмоткам трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2, определяются [Л. 8] из. выражений E; = \,5V3UiBei3a°nKyi; Ё:н=1,5/302С е^п, -2н—X,UK UW2C ° "*YV 3—2502 33
где U{B и U2C—напряжения прямой и обратной последовательностей фаз В и С на входах фильтров; nKyi и Агку2 — коэффициенты трансформации соответственно трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2. Приведенные выражения показывают, что^ и Ё[т, а также Ё2н и Ё2т соответственно противоположны по фазе, что иллюстрируется векторными диаграммами рис. 1-14. При изменении коэффициентов трансформаций трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2 изменяются величины э. д. с. Ё[п и /?2'н, а следовательно, и уставка проводимости компенсации. Для заданных уставок у1К и у2К коэффициенты трансформации трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2 могут быть определены из равенств Ё'1н=Ё'1т и Ё2н—Ё2т, если учесть, что Лн «V** = •» 2К tf2C^ :#к, где ук — модуль заданной проводимости компенсации прямой и обратной последовательностей. Исходя из указанного, коэффициенты трансформации Якух и пку2 определяются выражениями 2RnY Лку1_1,5^(^+1)^1к; 2kRnY Пку2~" 1,5/ 3(*+1)^ 1-4. ОРГАН СРАВНЕНИЯ ФАЗ ТОКОВ Орган сравнения фаз токов, протекающих по концам защищаемой линии, схема которого приведена на рис. 1-1, состоит из двух самостоятельных органов — один с реле 2РНЗ и второй с реле 2РН4. Основным является орган с реле 2РН4, контакты которого находятся в выходной цепи защиты. Кроме реле 2РН4, он содержит меднозакисный выпрямитель 2ВК4, трансформатор 2ТО, емкости 2С17 и 2С19, сопротивления 2R27 и 2R29. Вспомогательный орган наряду с реле 2РНЗ содержит меднозакисный выпрямитель 2ВКЗ, трансформатор 2ТС, емкости 2С16 и 2С18 и сопротивление 2R2§. 34
Орган сравнения подключен в схеме к приемнику высокочастотного аппарата, где осуществляется сравнение фаз высокочастотных импульсов передатчиков обоих концов линии. Нормально к приемнику подключен вспомогательный орган с реле 2РНЗ и через первичную обмотку трансформатора 2ТС непрерывно протекает ток выходной лампы, равный 20 ма. Наличие вспомогательного органа обеспечивает возможность проведения ежедневной проверки исправности высокочастотного канала без использования телефонной связи для вызова дежурного персонала подстанции. При возникновении короткого замыкания контактами реле 2РП4 или 2РП5 осуществляется переключение приемника высокочастотною аппарата с вспомогательного органа на основной. При помощи реле 2РП4 подключение основного комплекта к приемнику ускоряется на 5— 10 мсек по сравнению с его подключением только от реле 2РП5, так как реле 2РП4 управляется нормально закрытыми контактами реле ЗРН2 пускового органа. В тех случаях, когда от указанного ускорения можно отказаться, целесообразно для повьшения надежности блокировки защиты при внешних коротких замыканиях переключение осуществлять только контактами реле 2РП5, для чего необходимо снять перемычку между зажимами 37—39 комплекта аппаратов 2 (рис. 2-14). Наличие двух самостоятельных органов сравнения фаз токов вместо одного с двумя реле, как это выполнено в дифференциально-фазной защите типа ДФЗ-2 [Л. 4], обусловлено большой быстротой действия защиты линий 400—500 кв. В принятой схеме в момент, предшествующий появлению короткого замыкания в сети, отсутствуют заряд на конденсаторе 2С17 и магнитный поток в сердечнике трансформатора 2ТО. При этом исключается возможность возникновения переходного процесса в основном органе в момент блокировки защить при коротком замыкании вне защищаемой зоны, когда протекание тока в выходной цепи приемника полностью прекращается. Такое выполнение органа сравнения позволяет, следовательно, отказаться от замедления защиты, связанного с указанным переходным процессом. При внешних коротких замыканиях ток на входе органа сравнения равен нулю, а при повреждениях в защищаемой зоне имеет форму прямоугольных импульсов, 35
длительность которых зависит от сдвига фаз межДу токами по концам линии. Благодаря конденсаторам 2С17 и 2С16 через трансформаторы 2ТО и 2ТС трансформируется главным образом основная гармоника частоты 50 гц, выделяемая из прямоугольных импульсов тока. Конденсаторы 2С19 и 2С18 служат для сглаживания формы кривой выпрямленного тока после меднозакис- ных выпрямителей 2ВК4 и 2ВКЗ, что улучшает работу реле 2РН4 и 2РНЗ. ^>50 к Рис. 1-15. Схема основного органа сравнения фаз токов при использовании дополнительной обмотки реле 2РН4 в качестве тормозной. Уставка угла блокировки защиты определяется током срабатывания реле 2РН4, который может изменяться при помощи дополнительной обмотки 2РН4доп путем ее согласного или встречного включения с основной обмоткой 2РН40СК или полного ее отключения. При помощи обмотки 2РН4кои можно получить три уставки угла блокировки: ±50°, ±57° и ±65°. Указанные пределы угла блокировки защиты могут быть также получены путем использования дополнительной обмотки реле 2РН4 в качестве тормозной, как показано на рис. 1-15, где сопротивление 2R29, параллельное основной обмотке реле 2РН4, исключено и вместо него установлено сопротивление порядка 50 ком, включаемое в цепь дополнительной обмотки. Сопротивление 2R27 в зависимости от требуемого угла блокировки либо полностью исключается, либо увеличивается с 10 до 20-— 30 ком. Использование обмотки 2РН4АОП в качестве тормоз- 36
ной несколько уменьшает время возврата реле 2РН4. В сочетании с замедлением защиты на 40—50 мсек, вводимым через 4—5 периодов после момента возникновения короткого замыкания, это позволяет предотвратить возможность неправильного срабатывания защиты от одиночного импульса в токе приемника длительностью около 10 мсек. Обе эти меры введены как временные для повышения надежности блокировки защиты после отключения внешнего короткого замыкания в связи с тем, что записи автоматических осциллографов в нескольких случаях показали появление одиночных импульсов в токе приемника через несколько периодов после отключения поврежденного элемента сети. Следует отметить, что вводимое таким образом замедление не увеличивает время отключения линии, если ее повреждение не следует непосредственно вслед за возникновением внешнего короткого замыкания (см. ниже). 1-5. БЛОКИРОВКА ЗАЩИТЫ ПРИ НАРУШЕНИЯХ В ЦЕПЯХ НАПРЯЖЕНИЯ Принципиальная схема блокировки приведена на рис. 1-2. Она содержит трансформатор 4ТБ с семью обмотками и поляризованное реле 4РН5, включенное через меднозакисный выпрямитель 4ВК5 на обмотку 1. При помощи сопротивлений 21R9+21R11, 4R12+-4R14 балансируются намагничивающие силы, обусловленные токами, протекающими по обмоткам одноименных фаз трансформатора блокировки. На трансформаторе 4ТБ сравниваются фазные напряжения вторичных обмоток трансформатора напряжения, соединенных в звезду .и в разомкнутый треугольник. В нормальном режиме намагничивающие силы F обмоток одноименных фаз трансформатора 4ТБ, подключенных к обеим вторичным обмоткам трансформатора напряжения, взаимно уравновешиваются. При этом сумма намагничивающих сил отдельных обмоток (в соответствии с векторной диаграммой рис. 1-16) равна нулю, и магнитный поток в сердечнике трансформатора, а следовательно, и ток в обмотке реле 4РН5 отсутствуют. При обрывах в цепях напряжения в сердечнике трансформатора появляется магнитный поток, пропор- 37
u h циональный сумме намагничивающих сил, обтекаемых током обмоток, что вызывает срабатывание реле 4РН5. При коротких замыканиях в высоковольтной сети напряжения на обеих вторичных обмотках трансформатора напряжения одних и тех же фаз изменяются одинаково и блокировка в действие не приходит. Отличительной особенностью блокировки является то, что в большинстве случаев коротких замыканий во вторичных цепях трансформатора напряжения начало ее действия относится к моменту появления повреждения, а не к моменту отделения поврежденной цепи от трансформатора напряжения. Блокировка действует при всех видах обрывов, включая обрыв всех трех фаз на любой из вторичных обмоток трансформатора напряжения. Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что намагничивающие силы обмоток трансформатора 4ТБ, подключенных к разным фазам трансформатора напряжения (рис. 1-2), приняты неодинаковыми. Сумма намагничивающих сил обмоток трансформатора 4ТБ не равна поэтому нулю, и блокировка приходит в действие даже при таких видах коротких замыканий в цепи одной из вторичных обмоток трансформатора напряжения, когда сумма векторов трех фазных напряжений равна нулю. То же будет иметь место при отделении всех трех фаз любой из обмоток трансформатора напряжения. Следует, однако, отметить, что при замыканиях во вторичных цепях трансформатора напряжения через сопротивления блокировка может не приходить в действие до момента отделения поврежденной цапи. Применение рассмотренной блокировки не освобождает поэтому от необходимости использования в цепях напряжения быстродействующих однофазных автоматов вместо плавких предохранителей. В соответствии со схемой рис. 1-1 автоматический вывод защиты от действия при нарушениях в цепях напряжения осуществляется снятием плюса с выходных 38 Рис. Ы6, Векторная диаграмма намагничивающих сил обмоток трансформатора 4ТБ блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения.
цепей нормально закрытым контактом реле блокировки 4РН5. Одновременно размыкается контакт реле 2РП6 в цепи органа сравнения фаз токов, отключающий этот орган от в. ч. приемника. Этим повышается надежность блокировки при восстановлении цепей напряжения, так как цепь от приемника высокочастотного аппарата всегда будет восстанавливаться контактом реле 2РП6 уже после возврата реле ЗРН2 пускового органа. 1-6. ДЕЙСТВИЕ ЗАЩИТЫ ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ В СЕТИ Несимметричные повреждения вне защищаемой зоны. Пуск защиты осуществляется при помощи реле ЗРН1 и ЗРН2 (рис. 1-1 и 1-2). Высокочастотный передатчик пускается безынерционно в момент появления напряжения на обмотках указанных реле. Кроме того, пуск передатчика производится также размыканием контактов реле 2РП1, якорь которого отпадает после срабатывания реле ЗРН1. Нормально открытый контакт реле ЗРН2 подготавливает цепь отключения защиты (подает плюс на контакты реле 2РН4) и вызывает срабатывание реле 2РП5, которое так же, как и реле 2РП4, якорь которого отпадает при размыкании нормально закрытого контакта реле ЗРН2, подключает к приемнику высокочастотных сигналов основной орган сравнения фаз токов с реле 2РН4 и отключает вспомогательный орган с реле 2РНЗ. В обмотках реле 2РН4 тока, однако, не будет, и оно не сработает, так как из-за сдвига фаз токов по концам линии на угол, близкий к 180°, на вход приемника непрерывно поступает высокочастотный сигнал, блокирующий защиту. Возврат защиты после отключения внешнего короткого замыкания осуществляется мгновенно по цепям отключения и с выдержкой времени 0,5—0,6 сек, создаваемой реле 2PIJ2, по цепям пуска высокочастотного передатчика. Указанное замедление необходимо для блокировки защиты при внешних симметричных коротких замыканиях. Симметричные повреждения вне защищаемой зоны. Пуск защиты происходит за счет кратковременного размыкания нормально закрытых контактов реле ЗРН1 и ЗРН2 и срабатывания реле сопротивления 4РС. В связи 39
с отсутствием составляющих обратной и нулевой последовательностей при симметричном коротком замыкании пуск высокочастотного передатчика обеспечивается при помощи реле 2PIJL Безынерционный пуск передатчика в этом случае может действовать лишь кратковременно.. Цепи отключения защиты подготавливаются контактами реле 2РП4 и 4РС и вводятся иа время 0,15—0,2 сек,, определяемое временем отпадания якоря реле 2РПЗ+ а высокочастотный передатчик пускается на время 0,5— 0,6 сек, определяемое временем отпадания якоря реле 2РП2. Реле 2РП4 возвращается, следовательно, в исходное положение до того, когда хотя бы на одном из концов линии вернется в исходное положение реле 2PIJL Это Обеспечивает блокировку защиты при внешних симметричных повреждениях, отключаемых с выдержкой времени выше 0,5—0,6 сек, и неодновременной остановке работы высокочастотных передатчиков по концам линии. Наличие реле 5РТ, включенного на ток фазы, обеспечивает пуск высокочастотных передатчиков .на обоих концах линии при внешних симметричных коротких замыканиях, сопровождающихся протеканием по линии больших токов, что может, например, иметь место при наличии продольной емкостной компенсации. Благодаря этому повышается надежность блокировки защиты в случае, если при этом На одном из концов линии под влиянием токов небаланса трансформаторов тока срабатывают реле ЗРН1 и ЗРН2. Нормально закрытый контакт реле 4РС предотвращает повторное срабатывание реле 2РП4 в момент отключения внешнего симметричного короткого замыкания, при котором повторно могут кратковременно появиться составляющие обратной и нулевой последовательностей. Такое предотвращение повторного пуска защиты по цепям отключения обеспечивается тем, что при отпавшем якоре реле 2РПЗ размыкание контактов реле ЗРН2 не может вызвать исчезновения тока в обмотке реле 2РП4. Нормально закрытый контакт реле 2РП5 в цепи обмотки реле 2РПЗ предотвращает многократное срабатывание реле 2РП4 и 2РПЗ при коротких замыканиях вне защищаемой зоны, отключаемых с выдержкой времени и сопровождающихся длительным срабатыванием реле ЗРН2 При отсутствии указанного контакта, размы- 40
кающегося при срабатывании реле ЗРН2, реле 2РП4 и 2РПЗ могли бы срабатывать многократно. Повреждения на защищаемой линии. Пуск защиты при симметричных и несимметричных коротких замыканиях на защищаемой линии происходит так же, как в рассмотренных выше случаях коротких замыканий вне защищаемой зоны. После срабатывания реле 2РП4 и 2РП5 ввиду наличия перерывов в приеме токов высокой частоты, обусловленных примерным совпадением по фазе токов по концам линии, срабатывает реле 2РН4 и в зависимости от положения переключательного устройства 14ПУ защита действует на отключение через промежуточные реле, установленные на панели АПВ или на панели резервных защит. Следует отметить, что при включении поврежденной линии защита, как правило, будет отказывать в работе вследствие пуска 'полукомплекта защиты на разомкнутом конце линци и посылки оттуда блокирующего высокочастотного сигнала. Пуск защиты обусловлен напряжением обратной последовательности, которое в рассматриваемом случае равно напряжению обратной последовательности в месте короткого замыкания. Блокирующий высокочастотный сигнал посылается из-за того, что управление (манипуляция) передатчиком на разомкнутом конце линии осуществляется только от устройства компенсации емкостных токов. Вследствие этого напряжения на выходных зажимах органов управления на обоих концах линии оказываются противоположными по фазе. В связи с этим при включении линии под напряжение обычно ускоряются резервные защиты, а на линиях, оборудованных ОАПВ, для этой цели используются дистанционные избирательные органы, определяющие поврежденные фазы линии. В § 1-4 указывалось на введение замедления действия защиты на 40—50 мсек через 4—5 периодов после возникновения внешнего короткого замыкания. Способ получения указанного замедления показан на рис. 1-17. Нормально защита действует на отключение через замкнутый контакт реле 24РП типа КДР-3. При появлении короткого замыкания в сети размыкается контакт реле 2РП1 в цепи обмотки реле 24РП и через 4—5 периодов его контакт в цепи отключения размыкается. После этого защита может действовать на отключение 41
только через контакт реле 25рП типа РП-25, время срабатывания которого составляет 40—50 мсек. Замедление вводится до возврата в исходное положение реле 2РП1, т. е. на время 0,5—0,6 сек, определяемое временем отпадания якоря реле2РП2 после возврата реле ЗРН1. Таким образом, время срабатывания защиты без выходного промежуточного реле, которое нор- РПА Z7PT П*пг~1 гчрп От WOB через промежуточное реле резервных защит Рис. 1-17. Изменения схемы защиты, связанные с ее замедлением, остановкой передатчика при трехфазном АПВ и дополнениями в выходных цепях для линий с реактором, подключенным к ним без выключателя. Положение контактов реле соответствует наличию постоянного тока на панели. мально составляет 40 мсек, для которого замыкания на защищаемой линии, возникающего в интервале 0,5— 0,6 сек после отключения внешнего повреждения, возрастает до 80—90 мсек. Применительно к линиям, к которым реактор для компенсации емкостных токов подключен без выключателя, защита типа ДФЗ-401 обладает особенностью, заключающейся в возможности кратковременного срабатывания в течение нескольких секунд после отключения линии. Последнее вызвно тем, что после двустороннего отключения линии без отделения от нее реактора возникает медленно затухающий свободный колебательный процесс, обусловленный индуктивностью реактора и ем- 42
костью линии. В результате указанного процесса на неповрежденных фазах в течение нескольких секунд после отключения линии поддерживается высокое напряжение, частота которого, определяемая индуктивностью реактора и емкостью линии, отличается отбОг^. При этом на выходных зажимах фильтров обратной последовательности будет поддерживаться напряжение, величина которого достаточна для срабатывания реле ЗРН2 и для манипуляции передатчиками посредством устройств компенсации емкостных токов линии. Поскольку частота колебательного процесса существенно отличается от 50 гц, емкостный ток линии, целиком протекающий в данном случае через реактор, не может быть полностью скомпенсирован. Последнее обусловлено тем, что активно-емкостные фильтры устройства компенсации органа управления и трансформаторный фильтр Ii+Jtl2 дают разную погрешность при отклонении частоты от нормальной. В рассматриваемом случае могут, таким образом, создаваться условия для срабатывания защиты уже после отключения выключателей линии. При наличии на подстанции устройства резервирования отказа выключателей срабатывание защиты после отключения линии может ошибочно восприниматься этим устройством как отказ выключателя. Для предотвращения такого действия защиты в рассматриваемом случае в ее выходную цепь вводятся показанные на рис. 1-17 контакты дополнительно устанавливаемого реле 27PZ и контакты РПА реле АПВ, для чего снимается соединение между зажимами тп и объединяются зажим^ы mm! и пп'. В качестве реле 27РТ используется специальное трехфазное токовое реле типа ЭТ-523/Р-1, обмотки которого включаются на тот же ток, что и защита, за исключением тока реактара. Поэтому после отключения линии оно размыкает свои контакты, а следовательно, и выходную цепь защиты. При протекании по линии тока нагрузки, а также при любых видах коротких замыканий реле 27РТ срабатывает и замыкает свои контакты. Если к моменту включения линии с устранившимся коротким замыканием под действием АПВ пусковые реле ЗРН1 и ЗРН2 не вернутся в исходное положение, то реле 27РТ может сработать до возврата защиты, что привело бы к повторному отключению линии. Во избе- 43
жание этого последовательно с контактом 27РТ вводится нормально закрытый контакт РПА выходного промежуточного реле АПВ, размыкающийся при срабатывании АПВ и замыкающийся е небольшим замедлением после включения линии. К моменту включения линии устройством АПВ защита, таким образом, оказывается выведенной из действия, так как ее выходная цепь разомкнута на контактах РПА. Такой вывод защиты прГй включении линии вполне допустим, так как при неустранившемся коротком замыкании защита, как было указано выше, может отказать в работе, и для такого случая предусмотрено отключение линии ускоренными резервными защитами. Для повышения надежности контакты реле 27РТ и РПА нормально шунтируются замкнутым при включенной защите контактом реле 24РП, размыкающимся, как было указано выше, через 4—5 периодов после появления короткого замыкания в сети. После этого защита может действовать на отключение только через контакты 27РТ и РПА. Повреждения на защищаемой линии, работающей двумя фазами. В схеме защиты типа ДФЗ-401 учтены особенности, связанные с ее использованием в сочетании с устройством однофазного автоматического повторного включения типа ОАПВ-401. При переводе линии в режим работы двумя фазами защита остается в действии, продолжая защищать линию. При этом реле ЗРН1 и ЗРН2 находятся в положении после срабатывания и защита блокируется за счет непрерывного протекания по линии токов высокой частоты. В некоторых случаях, однако, защита может отказывать в работе при однофазных коротких замыканиях на линии, работающей двумя фазами, из-за неблагоприятных фазных соотношений между токами на ее концах [Л. 9]. В схеме ОАПВ-401 при параллельной работе линий предусматривается поэтому самостоятельное неселективное действие избирательных реле двух оставшихся в работе фаз линии после отключения ее поврежденной фазы. На участках, где в работе находится только одна линия, такое действие избирательных реле не предусматривается, поскольку применяемые избирательные органы дистанционного типа могут неселективно подействовать при возникновении качаний в режиме ра- 44
боты линии электропередачи двумя фазами при достаточно большой передаваемой мощности. Схема устройства ОАПВ-401 предусматривает возможность автоматического перевода в так называемый длительный пятифазный режим при устойчивом однофазном коротком замыкании на одной из параллельных линий. При этом действие защиты при повреждениях на двух оставшихся в работе фазах осуществляется с выдержкой времени около 0,2 сек, вводимой схемой ОАПВ. Необходимость в указанном замедлении обусловлена тем, что при неодновременном включении поврежденной фазы с обеих сторон линии кратковременно создается режим, равносильный обрыву фазы с односторонним замыканием на землю. При таком режиме дифференциально-фазная защита в зависимости от соотношения между сопротивлениями прямой и нулевой последовательностей участка электропередачи со стороны места заземления фазы может либо блокироваться, либо одновременно срабатывать на обоих концах линии. При пе-~ реводе линии в длительный режим работы двумя фазами нельзя, однако, допустить, чтобы защита подействовала на отключение со стороны, где поврежденная фаза разомкнута, так как на этом конце избирательное реле не действует и защита поэтому отключит две оставшиеся в работе фазы. Вводимая устройством ОАПВ выдержка времени 0,2 сек превышает время, в течение которого поврежденная фаза, включившаяся с одной стороны на неустра- нившееся короткое замыкание, отключится от своего избирательного реле, действующего без выдержки времени. Таким образом, обеспечивается возможность автоматического перевода линии в длительный режим работы двумя фазами при включении поврежденной фазы на устойчивое короткое замыкание. Выдержка времени, по необходимости вводимая устройством ОАПВ-401 на линии, работающей двумя фазами в пятифазном режиме, обусловила и некоторые особенности в схеме защиты типа ДФЗ-401. Особенности эти связаны с тем, что при междуфазном коротком замыкании на линии работающей двумя фазами, напряжение С/2р—\02—/г^гк|, на которое реагирует пусковой орган защиты, может оказаться равным нулю (ом. §1-2). В то же время дистанционные избирательные 45
органы, включенные на фазное напряжение, при двухфазном повреждении на линии, работающей двумя фазами, как правило, срабатывать не могут. Отключение такого повреждения целиком поэтому возлагается на дифференциально-фазную защиту, для которой фазные соотношения между токами на концах линии при этом режиме всегда благоприятны для ее срабатывания. В § 1-2 указывалось, что при работе линии двумя фазами вводится замедление возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 посредством емкости ЗС8. Это замедление, однако, значительно меньше 0,2 сек и до возврата реле ЗРН2 обеспечивает вполне надежное срабатывание только достаточно быстродействующего выходного промежуточного реле. В связи с этим в схему защиты введено быстродействующее реле 7РП, при срабатывании которого шунтируется контакт реле ЗРН2. Этим обеспечивается возможность действия защиты на отключение выключателей при наличии выдержки времени, вводимой устройством ОАПВ и возврате реле ЗРН2, обусловленном сбросом напряжения на выходе активно-емкостного фильтра пускового органа при междуфазном коротком замыкании на линии, работающей двумя фазами. Остановка работы высокочастотного передатчика при срабатывании защиты. При действии защиты на отключение всех трех фаз линии во всех случаях предусматривается остановка работы высокочастотного передатчика. При отключении только одной фазы линии останавливать работу высокочастотного передатчика нельзя, так как при работе линии двумя фазами защита должна блокироваться за счет непрерывного протекания по линии токов высокой частоты. Остановка работы высокочастотного передатчика обеспечивает возможность каскадного действия защиты. Без этого при всех несимметричных коротких замыканиях с конца линии, где отключены все три фазы, на другой ее конец посылался бы блокирующий сигнал. Последнее связано с тем, что на разомкнутом конце линии пусковые органы защиты остаются в положении после срабатывания до полного снятия напряжения с линии. Остановка работы высокочастотного передатчика позволяет также использовать запаздывание в передаче высокочастотного сигнала с одного конца л^нии на другой для улучшения условий срабатывания обоих полу- 46
комплектов защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне. При «аличии сдвига фаз между результирующими векторами токов I\ + ki2 обоих концов линии запаздывание в передаче высокочастотных сигналов будет увеличивать сдвиг по фазе между высокочастотными импульсами на входе приемника одного конца линии и уменьшать этот угол на другом конце [Л. 9]. Поэтому остановка работы высокочастотного передатчика хотя бы на той стороне линии, где высокочастотные импульсы сдвинуты на меньший угол и где, следовательно, условия для действия защиты лучше, обеспечивают срабатывание защиты и на другой стороне. На линиях, оборудованных ОАПВ, остановка работы высокочастотного передатчика при действии любой из защит с одной стороны линии на отключение всех фаз (после включения поврежденной фазы на неустранив- шееся короткое замыкание или во время цикла ОАПВ) обеспечивает возможность одновременного срабатывания защиты типа ДФЗ-401 и на другой стороне линии. При отсутствии остановки работы передатчика после отключения линии тремя фазами на одной подстанции мог бы иметь место отказ защиты на другой ее стороне из-за посылки блокирующего сигнала с подстанции, где линия разомкнута тремя фазами. В ряде случаев предусматривается также остановка работы передатчика на смежной линии устройством резервирования (УРОВ) при отказе выключателя. Этим обеспечивается срабатывание защиты на удаленном конце смежной линии, что позволяет отключать ее выключателем поврежденную цепь и оставлять в работе параллельные участки обеих отключенных линий. Пусковой орган защиты должен при этом работать с достаточной чувствительностью не только при коротких замыканиях в пределах защищаемой линии, но и при повреждениях на смежной линии. Указанное резервирование при отказе выключателя осуществляется защитой типа ДФЗ-401 в сочетании с УРОВ только при несимметричных коротких замыканиях. При симметричных повреждениях такое резервирование отсутствует, поскольку защита при этом вводится в работу только на 0,15— 0,2 сек. Остановка работы высокочастотного передатчика осуществляется контактами промежуточного реле 8РП 47
(рис. 1-1) путем подачи минуса на экранную сетку лампы Л4 разделительного каскада приемопередатчика. Первоначально минус на остановку работы высокочастотного передатчика подавался непосредственно промежуточными реле панелей ОАПВ, резервных защит и УРОВ. В процессе эксплуатации было установлено, что при большой длине кабеля, соединяющего указанные панели с приемопередатчиком, его емкость резко искажает форму высокочастотных импульсов передатчика, что нарушает правильную работу защиты. Заметное искажение импульсов происходит уже при емкости жил кабеля относительно земли, равной 0,005—0,01 мкф. При установке реле 8РП влияние емкости кабелей, соединяющих панель защиты с УРОВ и другими панелями, на работу передатчика исключается. Необходимо иметь в виду, что при остановке работы высокочастотных передатчиков на обоих концах линии реле 2РН4 возвращается в исходное положение. Поэтому реле, воздействующее на реле 8РПУ время срабатывания которого не превышает 0,01 сек, должно срабатывать после выходных промежуточных реле с запаздыванием около 20 мсек. При этом предполагается, что выходные промежуточные реле, действующие на отключение выключателей линии, имеют удерживающие обмотки. Реле, воздействующее на 8РП, должно, кроме того, иметь замедление на возврат не меньше 0,15 сек, чтобы обеспечить надежное срабатывание защиты другого конца линии до повторного пуска передатчика. Последний может иметь место, поскольку после возврата реле ЗРН1 передатчик мог бы продолжать работу в течение 0,5— 0,6 сек. При сочетании защиты с ОАПВ остановка работы передатчика при отключении всех трех фаз линии осуществляется промежуточным реле устройства ОАПВ, которое удерживается в положении после срабатывания до полного возврата схемы устройства ОАПВ в положение готовности к следующим действиям. При работе защиты через промежуточные реле резервных защит, помимо устройства ОАПВ, остановка работы передатчика осуществляется реле, включенным параллельно указанным промежуточным реле. При использовании защиты в сочетании с БАПВ или обычным трехфазным АПВ остановка работы передат- 48
чика при срабатывании защиты осуществляется как до, так и после АПВ, так как в этом случае линия всегда отключается всеми тремя фазами. При этом остановка работы передатчика осуществляется по схеме рис. 1-17 с помощью реле 26РП типа РП-212, дополнительно устанавливаемого на панели защиты типа ДФЗ-401. В рассматриваемой схеме контакты реле 2РН4 шунтируются контактами реле 26РП, чем предотвращается размыкание цепи выходных промежуточных реле при возврате реле 2РН4. Для этой же цели контактами реле 26РП шунтируются контакты реле 2РП4 в цепи отключения при симметричных коротких замыканиях и контакты реле 24РП. Остановка работы передатчика при действии УРОВ осуществляется по схеме рис. 1-17 промежуточным реле панели резервных защит, контакты которого подают минус на приемопередатчик параллельно с контактами реле 26РП. При сочетании защиты с трехфазным АПВ из схемы исключаются реле 7РП и емкость ЗС8, введенные в схему (рис. 1-1 и 1-2) в связи с ранее рассмотренными особенностями применения защиты при наличии ОАПВ. 1-7. СИГНАЛИЗАЦИЯ При помощи указательных реле ,в защите контролируется: 1) пуск защиты (реле ЮРУ); 2) срабатывание защиты (реле 6РП и 9РУ); 3) вызов дежурного персонала подстанции при ежедневной проверке исправности высокочастотного канала (реле 2РНЗ, 2РП7 и 12РУ). 4) исправность цепей напряжения (реле 4РН5, 2РП6 и ПРУ); 5) исправность цепей накала ламп высокочастотного приемопередатчика (реле 13РУ). Использование чувствительного поляризованного реле 6РП позволило выполнить сигнализацию срабатывания защиты без какого-либо увеличения времени действия промежуточных реле, через которые осуществляется отключение линии, независимо от их числа и потребляемой мощности. Включение указательного реле 12РУ через контакты реле 2РП7, замыкающиеся с выдержкой времени 4-2502 49
примерно 0,2 сек после размыкания контактов реле 2РНЗ, предотвращает срабатывание реле 12РУ при коротких замыканиях в сети. Для реле 12РУ на щите управления целесоборазно предусматривать отдельное табло, чтобы удобнее было отличать сигнал, появляющийся при ежедневной проверке исправности высокочастотного канала защиты, от других сигналов, появляющихся при коротких замыканиях в сети или при неисправности защиты. Для удобства эксплуатации защита на ряде линий была дополнена устройством автоматической проверки исправности канала. Пуск высокочастотного передатчика при наличии такого устройства осуществляется на одном конце линии от электрических часов, а на другом — дистанционно от реле 2РНЗ [Л. 11]. Указательное реле 12РУ при этом срабатывает только при наличии неисправности высокочастотного канала. 1-8. РАСЧЕТ УСТАВОК Объем расчета токов короткого замыкания. Расчет токов короткого замыкания производится для определения уставки реле ЗРН2, выбора коэффициента k комбинированного фильтра токов и проверки чувствительности органа управления в. ч. передатчиком. На дальних линиях электропередачи 400—500 кв расчет токов короткого замыкания производится с учетом емкостной проводимости линий, для чего они вводятся в расчет Т-образными схемами замещения. Для каждого полукомплекта защиты при расчете определяются симметричные составляющие токов, а также напряжения обратной последовательности при однофазном и двухфазном коротких замыканиях на землю на шинах подстанции противоположного конца линии при максимальном и минимальном режимах работы электропередачи. При использовании в пусковом органе трансформатора ЗТПН дополнительно определяются напряжение и ток обратной последовательности при двухфазном коротком замыкании. Для проверки чувствительности органа управления рассчитывается также ток при симметричном коротком замыкании в минимальном режиме. В тех случаях, когда защита типа ДФЗ-401 в сочетании с УРОВ используется для резервирования при от- 50
казе выключателя (см. § 1-6), дополнительно рассчитываются токи короткого замыкания на удаленном конце смежной линии, а также за трансформаторами подстанции на противоположном конце защищаемой линии. Для определения уставки реле ЗРН2 находят минимальные величины напряжений и токов обратной последовательности, а также токов нулевой последовательности. Для выбора коэффициента k комбинированного фильтра и проверки чувствительности органа управления определяется максимальное отношение IJI2 токов прямой и обратной последовательностей при двухфазном коротком замыкании на землю. Уставки реле ЗРН2 по первичным напряжению и току, а также коэффициенты k комбинированных фильтров на обоих полукомплектах должны приниматься одинаковыми. Поэтому из указанных точек короткого замыкания в пределах защищаемой линии расчетной для определения уставки реле ЗРН2 является точка, для которой напряжения 02 и токи /2 и /о имеют наименьшие значения, а для выбора коэффициента k точка, для которой отношение токов Л//2 имеет наибольшее значение. Выбор уставки реле ЗРН2. Коэффициент чувствительности реле ЗРН2 при коротких замыканиях в конце защищаемой линии должен быть приблизительно равен двум. Для резервирования при отказе выключателя допустимо снижение коэффициента чувствительности при коротком замыкании на удаленном конце смежной линии до 1,5. При расчете вначале определяется возможность пуска защиты только под действием составляющих обратной последовательности. Напряжение U2V=\U2—/г^2к| определяется арифметическим суммированием напряжений £/2 и /2Z2K. Коэффициент чувствительности рассчитывается при этом для минимальной уставки, равной 5 в фазного напряжения обратной последовательности. Расчетный вид короткого замыкания при выборе уставки реле ЗРН2 по симметричным составляющим обратной последовательности может быть установлен по соотношению между результирующими сопротивлениями 2ок и 22к схем нулевой и обратной последовательностей, приведенных к расчетной точке короткого замыкания. Можно показать, что при г0к>^2к напряжение £/2р= 4* 51
= \U2—/2^2к| в месте установки защиты больше при двухфазном коротком замыкании на землю и расчетным видом является, следовательно, однофазное повреждение. При £0к<£2к расчетным видом повреждения является двухфазное короткое замыкание на землю. В тех случаях, когда минимальная уставка по составляющим обратной последовательности не обеспечивает требуемого коэффициента чувствительности для срабатывания реле ЗРН2, дополнительно используется трансформатор ЗТПН. Коэффициент чувствительности при одновременном воздействии на пусковой орган симметричных составляющих обратной и нулевой последовательностей определяется по кривым, приведенным ниже на рис. 2-4 согласно рекомендациям § 2-2. При использовании трансформатора ЗТПН целесообразно в целях снижения токов небаланса в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при нормальном режиме применять по возможности более грубые уставки по составляющим обратной последовательности. При выборе расчетного режима сети для определения уставки реле ЗРН2 следует учитывать, что минимальные значения напряжений обратной последовательности, как правило, имеют место при максимальном режиме, а токов обратной и нулевой последовательностей — при минимальном режиме. Расчетным будет поэтому режим, при котором коэффициент чувствительности будет наименьшим. Выбор уставки реле 5РТ и реле сопротивления 4РС. Ток срабатывания реле 5РТ принимается равным 1,3 максимального тока нагрузки линии. При этом обеспечиваются возврат реле 5РТ и остановка работы высокочастотного передатчика после отключения внешнего короткого замыкания. Уставка zY реле сопротивления 4РС выбирается из условия его надежного срабатывания при симметричном коротком замыкании в конце защищаемой линии: где гл — полное сопротивление защищаемой линии, kH — коэффициент надежности. Для линий длиной свыше 100—150 км можно принимать kH равным 1,4—1,6, а для линий меньшей протяженности целесообразно принимать kH=2. Большее зна- 52
чение коэффициента надежности для линий небольшой протяженности принимается во избежание отказа в действии реле под влиянием переходного сопротивления в месте повреждения, поскольку относительное значение последнего в полном сопротивлении на зажимах реле больше при малых уставках. Чрезмерное увеличение коэффициента kn не рекомендуется, поскольку при этом возрастает вероятность срабатывания реле сопротивления при качаниях и вывода цепи отключения при симметричных коротких замыканиях. Выбранная уставка реле 4РС проверяется по отстройке от минимального сопротивления на зажимах реле при максимальном токе нагрузки / н.макс- С некоторым приближением, обусловленным смещением характеристики срабатывания реле, уставка zY должна удовлетворять условию zycos(9 — ?)<Q g 2р.мин где zp, мин — абсолютное значение минимального сопротивления на зажимах реле от тока нагрузки г - U» • ^р.мин — г > •«н.макс 6 — угол полного сопротивления линии (86 — 88° для линий 400 — 500 т)\ <р — максимальное значение угла между током и напряжением в режиме наибольшей нагрузки. При выполнении приведенного условия обеспечивается возврат реле 4РС после отключения внешнего корот- го замыкания при максимальном токе нагрузки. Выбор коэффициента k комбинированного фильтра тока. Коэффициент k комбинированного фильтра выбирается из условия обеспечения надежного действия защиты при несимметричных коротких замыканиях в защищаемой зоне, для чего необходимо получать близкое совпадение по фазе э. д. с. фильтров двух полукомплектов защиты, установленных на концах линии. Выбором соответствующей величины коэффициента k обеспечивается преимущественное влияние на результирующие э. д. с. комбинированных фильтров, токов обратной последовательности, фазы которых на концах линии при полнофазном режиме работы сети и повреждениях в защищаемой зоне практически совпадают независимо от 53
тока нагрузки в режиме, предшествующем короткому замыканию. Преимущественное сравнение фаз токов обратной последовательности будет обеспечено, если при несимметричных повреждениях в любой точке защищаемой линии на каждом из ее концов будет выполнено условие Принимая коэффициент надежности kH равным 1,5, получаем расчетное выражение Отношение I\/I2 имеет наибольшее значение при двухфазном коротком замыкании на землю, которое и является поэтому расчетным [Л. 5]. Аварийные составляющие прямой и обратной последовательностей фазы Л, которые выделяются комбинированным фильтром, совпадают по фазе только при однофазном коротком замыкании на фазе А. При всех других случаях несимметричных повреждений срставляю- щие токов прямой последовательности будут сдвинуты относительно составляющих обратной последовательности на угол, кратный 60°. Наиболее неблагоприятным является случай двухфазного короткого замыкания на землю фаз В и С, при котором токи прямой и обратной последовательностей сдвинуты на 180°. Этот случай повреждения и является определяющим для выбора коэффициента k, так как сравнение по концам линии фаз токов разноименных последовательностей подобно при этом условию повреждения вне зоны действия защиты. Отношение I\lh не остается постоянным при перемещении точки короткого замыкания вдоль защищаемой линии. В связи с большим значением сопротивления нулевой последовательности линии по сравнению с ее сопротивлением прямой последовательности это отношение в местах установки защиты имеет наибольшее значение при коротких замыканиях на концах защищаемой линии. Для каждого полукомплекта защиты коэффициент k проверяется поэтому по двухфазному короткому замыканию на землю на противоположном конце линии, причем расчетным является режим сети, при котором отношение hlh в месте установки защиты имеет наибольшее значение. 54
На обоих полукомплектах защиты коэффициенты k комбинированных фильтров тока должны быть обязательно одинаковыми. В противном случае результирующие э. д. с. фильтров токов прямой и обратной последовательностей на обоих концах линии могут при внешних несимметричных коротких замыканиях оказаться сдвинутыми на угол, отличный от 180°. В связи с этим для обоих полукомплектов защиты должен быть принят коэффициент k — наибольший из полученных по отношениям токов I\lh в местах установки защиты при двухфазных коротких замыканиях на землю на удаленных концах линии. Выбранный в соответствии с приведенным выше расчетным выражением коэффициент k дополнительно должен быть проверен с точки зрения чувствительности органа управления высокочастотным передатчиком при двухфазном коротком замыкании на землю фаз В и С. Для этого определяется эквивалентный ток прямой, последовательности Лэ, подводимый к входным зажимам комбинированного фильтра при коротком замыкании в расчетной точке /1Э = kl2 /j. Коэффициент чувствительности k4 определяется из выражения k — IiL ^ 1 3 М где 1Х — ток прямой последовательности из приведенной ниже табл. 2-1 для принятого коэффициента k, соответствующий напряжению 5 в на выходе органа управления высокочастотным передатчиком. Такое относительно небольшое значение для k4 допускается в связи с тем, что уже при 3—4 в защита будет срабатывать, хотя длительность высокочастотных импульсов в соответствии с кривой рис. 1-10 при этом еще не достигает минимального значения. С точки зрения поведения защиты при несимметричных коротких замыканиях -в защищаемой зоне выгоднее применять большие значения коэффициента k, так как при этом обеспечиваются более правильные фазные соотношения между векторами токов Ii+kl2 на концах линии 55
за счет большего преобладания в напряжении на выходе фильтра составляющих обратной последовательности. При этом, в частности, уменьшается влияние токов нагрузки линии в режиме, предшествующем короткому замыканию. При больших значениях коэффициента k несколько возрастает, однако, влияние токов небаланса трансформаторов тока при внешних симметричных повреждениях на правильность измерения фазы первичного тока, так как напряжение на входе органа управления в. ч. передатчиком от токов прямой последовательности при этом уменьшается, а от токов небаланса увеличивается. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показывают вместе с тем, что при всех принятых коэффициентах k искажение фазы напряжения на выходе фильтра вследствие небалансов, вызванных погрешностями трансформаторов тока, достигает при внешних коротких замыканиях небольших величин. Последнее особенно относится к линиям дальних электропередач 400—500 /се, где кратности первичного тока по отношению к номинальному току трансформаторов тока в указанных случаях сравнительно небольшие. На основании изложенного в целях повышения надежности действия защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне из принятых в защите уставок коэффициента k рекомендуется, как правило, применять уставки, равные 8 и 10. Выбор угла, блокировки защиты. Уставки угла блокировки защиты учитывают возможные погрешности трансформаторов тока при особых условиях переходных процессов короткого замыкания на линиях дальних электропередач 400—500 кв и погрешности органа управления в. ч. передатчиком. При выборе угла блокировки никаких специальных расчетов производить не требуется. Наибольший из принятых в защите углов блокировки, равный ±65°, следует использовать на линиях большой протяженности (свыше 150 /еж), где необходимо считаться с конечной скоростью распространения высокочастотных импульсов, что дает погрешность в передаче фазы токов с одного конца линии на другой, равную 6° на 100 км. На линиях средней протяженности, как правило, должен применяться угол блокировки ±57°, а при малой протяженности линии ±50°. 56
ГЛАВА ВТОРАЯ КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-401 2-1. КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ Защита смонтирована на стандартной стальной панели завода «Элекиршульт». Вся аппаратура размещена в пылезащитных кожухах с лицевой стороны панели, за исключением сопротивлений 21R, установленных с зад- — 800 Н г* 825 — 278 а- 1914В 18И6 ПИВ Рис. 2-1. Расположение аппаратуры на панели защиты и габаритные размеры панели. / — 4—комплекты аппаратов. Обозначение аппаратов соответствует принципиальной схеме защиты. ней стороны панели в перфорированном кожухе. Габаритные размеры панели и расположение на ней аппаратуры приведены на рис. 2-1, а общий вид панели — на рис. 2-2. Основные узлы защиты смонтированы в комплектах аппаратов У, 2У 3 и 4 на их цоколях и на гети- наксавых платах, установленных на специальных стой- 57
ках внутри комплектов. Чтобы облегчить доступ к элементам, расположенным на цоколях, платы этих комплектов сделаны откидными. Для удобства эксплуатации на панели предусмотрено шесть четырехконтактных испытательных блоков», через которые проходят цепи трансформаторов тока и напряжения, оперативного постоянного тока, выходные цепи защиты и все цепи, связывающие релейную часть за.- щиты с высокочастотным приемопередатчиком. С задней стороны панели на металлических скобах укреплены сборки зажимов, которые для удобства работы на них наклонены на угол около 30° по отношению к вертикальной плоскости. В нижней части панели имеется круглое отверстие, закрытое пластинкой с маркой завода, сквозь которое можно пропускать провода при наладке защиты. 2-2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 1. Номинальные данные: а) переменный ток 1 а, 100 в, 50 гц\ б) постоянный ток 220 в. 2. Потребляемая мощность в п 0 0 ^ „ нормальном режиме: Рис. 2-2. Общий вид \ А» панели защиты. а) цепеи переменного тока при фазном токе, равном 1а, — не более 30 ва на фазу; б) цепей переменного напряжения, подключенных к обмоткам трансформатора напряжения, соединенным в звезду, при симметричном линейном напряжении, равном 100 вг— не более 40 ва на фазу; в) цепей переменного напряжения, подключенных к обмоткам трансформатора напряжения, соединенным в разомкнутый треугольник, — не более 20 ва на фазу; г) цепей постоянного тока (без приемопередатчика) при напряжении 220 в, — не более 35 вт. 58
3. Все аппараты панели, длительно обтекаемые током или постоянно находящиеся под напряжением, термических устойчивы при 110% номинальных величин переменного и постоянного тока, указанных в п. 1. При этом превышения температуры катушек реле и аппаратов не превосходят допустимых норм. 4. Время срабатывания защиты без выходного промежуточного реле составляет 0,035 сек при напряжении обратной последовательности, равном двукратному напряжению срабатывания реле ЗРН2 (при несимметричных коротких замыканиях), или при токах 0,3 а и сопротивлении петли короткого замыкания, равном 0,6 сопротивления уставки реле сопротивления 4РС (при симметричных коротких замыканиях). В единичных сдучаях возможны отклонения времени срабатывания защиты против указанного в пределах ±0,01 сек. 5. Пусковые реле ЗРН1 и ЗРН2 реагируют на напряжение обратной последовательности £/2р=|^2—hZ>2v\ и утроенный ток нулевой последовательности. Чувствительность реле ЗРН2 по напряжению обратной последовательности на входе фильтра пускового органа составляет: 5, 6 и 7 е. При подключенном трансформаторе ЗТПН чувствительность реле ЗРН2 по утроенному току нулевой последовательности составляет 0,3; 0,4 и 0,5 а. Изменение чувствительности по напряжению обратной последовательности и току нулевой последовательности производится ступенями при помощи двух переключателей (рис. 2-3), расположенных на откидной плате комплекта аппаратов 3. При всех уставках чувствительность реле ЗРН1 в 2 раза выше чувствительности реле ЗРН2 при питании их со стороны входа фильтра. Характеристики чувствительности пускового органа VA>p, определяющие отношение тока в обмотке реле ЗРН2 к току его срабатывания, приведены на рис. 2-4. Каждая кривая семейств характеристик рцс. 2-4 соответствует определенной величине напряжения обратной последовательности [/гр, которая остается постоянной во всем диапазоне изменений тока нулевой последовательности, приведенного на оси абсцисс. Пользуясь этими характеристиками, на кривой £/2р, выбранной по расчетному напряжению обратной последовательности, находят точку, соответствующую расчетному току 310. По найденной таким образом точке на оси ординат отсчитывается 59
Рис. 2-6, Переключатели чувствительности реле ЗРН1 и ЗРН2. з;о г,о Ыр M®L 1Д- И ^ s^ ^ У\ <? Ц УстаВки Uf°5e;3!fO,3a3I- о о.г о,ч о,б о,8 4,0 г 02 ОМ 0,6 0,8 а о 4,0 3,0 2.0 ',0 о Уставка иГ66\31?0,Ча 3[ i i L 0,2 0,4 0,6 0,8 а \&ь р"7» g£ ^ / Л Устадка 0г=7в;31=0,4а 31 0,2 0,4 0,6 0,8 а Рис. 2-4. Характеристика чувствительности /р —ток в обмотке реле ЗРН2; /ср —ток срабатывания реле ЗРН2; /р//с#р — = | t/a—/2Z2K |— фазное напряжение обратной последовательности на входе последовательности; уставка U2—положение накладки на переключателе чувстви ледовательности; уставка 3/0—положение накладки на переключателе чувстви последователь 60
коэффициент чувствительности реле ЗРН2 при воздействии на него одновременно напряжения обратной и тока нулевой последовательностей. 6. Максимальное сопротивление 22к компенсирующего устройства пускового органа составляет 24 ом с отклонением ±8%. Изменение уставок производится ступенями через 1 ом путем перестановки штепселей на регулировочных досках трансформаторов ЗТКПА\ ЗТКПВ и ЗТКПс (рис. 2-5). Положение этих штепселей при раз- ч,о 10 г,о 1,0 \л кгм \~7,56_ Г 56, \1Ж |ир£ г ^Уставки Uz-58;3fj*1l5o.r 1 1 J4 личных уставках z2l< определяется по формуле. ЛГ=120^, где N — сумма цифр, набираемых штепселями; г2к — заданное сопротивление компенсации. 7. Направленное реле сопротивления 4РС имеет характеристику срабатывания в виде окружности, смещенной для устранения мертвой зоны в третий квадрант относительно начала координат R, X примерно на 10% величины уставки реле. 0,8 а W *Л пн*ср Wm \__Ji Lj£ Ъ- ^ ^^ Уставки Uf*ie\3l-0J5a 31\ 0,2 0,4 0,6 0,8 а пускового органа. коэффициент чувствительности; £/2р = фильтра; 3/0—утроенный ток нулевой тельности по напряжениго~обратной пос- тельности по утроенному "току нулевой ности. о 0 о 0 тнпЙ о о о о 5 10 15 20 о о о о 25 SO 75 100 и Рис. 2-5. Регулировочная доска трансформаторов ЗТКП компенсирующего устройства пускового органа. 61
Угол максимальной чувствительности реле составляет 78—88°, ток точной работы (при котором ошибки в измерениях реле не превосходят 10%) не превышает 0,15 а. Сопротивление срабатывания при минимальной уставке реле гмин и угле максимальной чувствительности "c<\ \Q> ter @ @i "■(0 (<£'| к 6 8 10 Ф 0) I'S* Q)\ <b\ 0 Ъ ЪоУзо Yw Ъ Y#? Yw ЦлллЛлллллллллл/^ Рис. 2-7. Переключатель коэффициента k комбинированного фильтра токов. примерно равно 40 ом на фазу. Регулировка реле сопротивления на параметры срабатывания осуществляется изменением коэффициента трансформации автотрансформатора 4Тп путем перестановки трех штепселей в гнездах регулировочной доски (рис. 2-6) автотрансформатора. Положение этих штепселей 1при различных уставках срабатывания реле сопротивления определяется по формуле \ о г v 6 8] о о о о о 10 Z(K-Sfi)ifQ so о о о о о ГН 0 7 О О То То I о о Рис, 2-6. Схема обмоток автотрансформатора 4ТН реле сопротивления и его регулировочная доска. N = 75- где N- Z мин " -сумма цифр, набираемых штепселями; - минимальная величина сопротивления срабатывания реле 4РС, номинальное значение которой равно 40 ом на фазу при N=75 и угле максимальной чувствительности; при расчетах величина должна быть взята из паспорта панели; заданная уставка сопрртивления срабатывания реле 4РС ом на фазу. 62
8. Коэффициент k комбинированного фильтра токов типа 1\ + Ш2 органа управления в.ч. передатчиком имеет значения 6; 8 и 10. Изменение этого коэффициента производится путем перемещения накладки на пластинах Таблица 2-1 Чувствительность органа управления высокочастотным передатчиком при различных значениях коэффициента к комбинированного фильтра токов k Л, CL /2, а 6 0,13 0,022 8 0,175 0,022 10 0,22 0,022 переключателя k (рис. 2-7), расположенного внутри комплекта аппаратов ]. Чувствительность органа управления при различных значениях коэффициента k характеризуется данными табл. 2-1, где приведены токи прямой и обратной последовательностей на входе комбинированного фильтра, при которых напряжение на выходе органа составляет 5 в. 9. Номинальные максимальные величины проводимостей устройств компенсации емкостных токов прямой и обратной последовательностей органа управления в. ч. передатчиком зависят от того, включены ли первичные обмотки их трансформаторов полностью или только половиной своих витков. В первом случае, соответствующем включению штепселя на регулировочных ров 1ТКУ1 и 1ТКУ2 (рис. 2-8) в гнездо XI, максимальная величина проводимости равна 1300-Ю-6 1/ом; во втором при переключении штепселя в гнездо Х2 Г/ГУ о о о о о О $ 10 15 20 о о о о о О 25 50 75 W0 о о х/ х2 Рис. 2-8. Регулировочная доска трансформаторов /Г/СУ/ и J ТКУ2 устройств компенсации емкостных токов прямой и обратной последовательностей. досках трансформато- 63
2600-Ю-6 l/ом. Изменение уставок производится ступенями с точностью 5% по отношению к максимальной уставке путем перестановки двух верхних штепселей на регулировочных досках трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2. Положение этих штепселей при различных уставках ук определяется по формуле JV=120 1 300 10е, Положение перемычек & соединение обмоток реле 2РНЧ Угол блокировки защитьк р = ±50° где N — сумма цифр, набираемых штепселями; ук — заданная уставка проводимости компенсирующего устройства. Необходимо отметить (по опыту эксплуатации защиты), что действительные максимальные значения прово- димостей емкостных токов, а следовательно, и проводимости при различных положениях штепселей на регулировочных досках неполностью соответствуют заводским данным и, как правило, меньше указанных величин. Для устройства компенсации емкостных токов прямой последовательности превышение приведенных выше величин над действительными доходит до 60—70%, а для устройств обратной последовательности— до 10—15%. В связи с этим действительное значение цифры N, набираемой штепселями для выполнения заданной уставки ук при наладке защиты, будет превышать рассчитанное по приведенной выше формуле. Поэтому расчет с УН -СИ ^ ^ с 32 \38 40 р=±57° р=±65° Рис. 2-9. Положение перемычек на шпильках комплекта аппаратов 2 при различных уставках угла блокировки защиты. 64
по ней должен рассматриваться только как ориентировочный. 10. Защита имеет уставки угла блокировки±50°; ±57° и ±65° с отклонениями в пределах ±15%. Угол блокировки устанавливается путем различного включения дополнительной обмотки реле 2РН4 по отношению к его основной обмотке, что достигается перестановкой перемычек на шпильках комплекта аппаратов 2 с задней стороны панели, к которым подведены концы обмоток реле 2РН4. Положение указанных перемычек при различных уставках угла блокировки защиты приведены на рис. 2-9. 11. Сопротивление изоляции цепей переменного и постоянного такав панели отнасительно корпуса и между собой в нормальных условиях эксплуатации составляет не менее 5 Мом. 12. Изоляция всех цепей релейной части защиты по отношению к корпусу панели должна выдерживать напряжение 1750 в, 50 гц в течение 1 мин. 13. Обмоточные данные реле, трансформаторов и дросселей, а также основные технические данные конденсаторов, сопротивлений, меднозакнсных выпрямителей и стабилизаторов напряжения приведены в приложении 3. 2-3. МОНТАЖ И МАРКИРОВКА Монтаж панели выполнен одножильным изолированным медным проводом сечением не менее 4 мм2, а монтаж комплектов аппаратов /; 2; 3 и 4 — многожильным медным проводом марки ЛПЛ-2 сечением не менее 1,5 мм2 для цапей тока и 0,5 мм2 — для цепей напряжения и постоянного тока. С задней стороны панели около выводов реле и на сборке зажимов краской нанесена маркировка с их нумерацией, а на проводах надеты латунные манжеты или пластмассовые бирки с маркировкой, указывающей номер провода и от какого аппарата он идет, в соответствии с принципиальными схемами панели защиты, приведенными на рис. 1-1 и 1-2. Монтажная схема панели защиты входит в комплект заводской документации. Цепи переменного напряжения маркируются двузнач- 5—2502 65
ными цифрами, все остальные — трехзначными *, из них первая указывает цепь, в которой находится данный провод, а две последующие — его номер. Заводом, выпускающим панель защиты, принято следующее обозначение цепей: 0 — цепи нулевого провода трансформаторов тока; 1 — цепи оперативного постоянного тока; 2 — цепи сигнализации; 3 — цепи трансформаторов тока фазы А; 4 — цепи трансформаторов тока фазы В; 5 — цепи трансформаторов тока фазы С; 7 — вторичные цепи органа управления высокочастотным передатчиком; 8—цепи органа сравнения фаз токов. 2-4. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ / 8 комплект аппаратов / входят элементы органа управления в. ч. передатчиком: комбинированный фильтр токов, состоящий из трансформатора 1ТФУ и сопротивления 1R8; промежуточный трансформатор 1ТУ\ устройство компенсации емкостных токов обратной последовательности, состоящее из трансформатора 1ТКУ2, конденсаторов 1С6 и 1С7 и сопротивлений 1R6 и 1R7; устройство компенсации емкостных токов прямой последовательности, состоящее из трансформатора 1ТКУ1, конденсаторов 1СА и 1С5 и сопротивлений 1R4\\1R5\ стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2\ частотный фильтр, к которому относится дроссель Щр1, сопротивления lRl-r- 1R3 и конденсаторы 1С1 и 1С2\ конденсатор 1СЗ. Общий вид комплекта аппаратов 1 приведен на рис. 2-10, а его монтажные схемы — на рис. 2-11 * и 2-12. 1 Исключением являются вторичные цепи пускового органа напряжения обр'атной и тока нулевой последовательностей, имеющие, как -и цепи переменного напряжения, двузначную маркировку. * На монтажной схеме рис. 2-11, так же как и на следующих ниже рис. 2-14, 2-17 и др., перемычки между зажимами, выполненные сплошной линией, расположены с задней стороны панели вне кожуха данного комплекта; перемычки, вычерченные пунктирной линией, расположены внутри комплекта аппаратов. К зажимам, обозначенным сплошной линией, с задней стороны панели присоединяются провода, идущие к данному комплекту аппаратов от других элементов защиты. Зажимы, обозначенные пунктиром, попользуются только для внутренних соединений между аппаратами данного комплекта либо не используются в схеме. 66
е~ £ § s о g ?! • со Я о. О. о 5* 67
1R1 IЯ2 1R3 ф с^гф ф ф 4 Рис. 2-11. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 1. Я —начало обмотки; /С— конец обмотки.
SL Щ a) "43 / 1R6' 6) Рис. 2-12. Монтажная схема откидной платы комплекта аппаратов /. задняя сторона (а); лицевая сторона (б). 69
Трансформаторы 1ТКУ1 и 1ТКУ2, стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2 и регулируемые части сопротивлений 1R4-T-1R7 смонтированы на откидной гетинаксо- вой плате, остальные элементы органа управления размещены на цоколе комплекта. Для откидывания платы необходимо вывинтить верхние части правых стоек и винт из правой средней стойки. Трансформатор 1ТФУ имееттри обмотки: две первичные, намотанные для идентичности одновременно двумя проводами, и одну вторичную с двумя отводами для изменения величины коэффициента k комбинированного фильтра токов. Сердечник трансформатора собран из F-образных пластин трансформаторной стали и имеет воздушный зазор в среднем стержне. Величина зазора фиксируется при помощи четырех шпилек с гайками, стягивающими сердечник. Эта величина, обеспечивающая необходимые параметры трансформатора, устанавливается на заводе и в эксплуатации не регулируется. Сопротивление 1R8 выполнено из константановой проволоки, намотанной на керамическом цилиндре с винтообразной канавкой. Провода присоединяются к сопротивлению при помощи латунных никелированных хомутиков, которые стягиваются винтами и при регулировке могут перемещаться по виткам. Стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2 устанавливаются на фарфоровых ламповых панельках на откидной гетинаксовой плате. В защите применены газоразрядные стабилизаторы напряжения типа СГ4С, ограничивающие лишь одну полуволну напряжения. Поэтому в органе управления в. ч. передатчиком установлены два стабилизатора, включенных с противоположной полярностью. Регулируемые части сопротивлений 1R4, 1R5, 1R6 и 1R7 выполнены из константановой проволоки, намотанной на керамические цилиндры. Перемещение движков сопротивлений осуществляется вращением связанных с ними направляющих стержней с винтообразной нарезкой. Положения движков фиксируются стяжными винтами. 2-5. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 2 В комплект аппаратов 2 входят: промежуточные кодовые реле 2РП1+ 2РП7 с их добавочными сопротивлениями 2R20, 2R21, 2R23} 2R24, 2R30 и 2R31, а также ор- 70
n c о « Е- О 8» * а s g хо о О § В СО *g . Ч о я Я 3 rv a ^ о аз
Рис. 2-14. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 2
ган сравнения фаз токов, состоящий из трансформаторов 2ТС и 2ТО, конденсаторов 2016+2019, сопротивлений 2R26t 2R27, 2R29, меднозакисных выпрямителей 2ВКЗ и 2ВК4 и поляризованных реле 2РНЗ и 2РН4. Общий вид комплекта аппаратов 2 приведен на рис. 2-13, а его монтажные схемы — на рис. 2-14 и 2-15. На цоколе комплекта смонтированы трансформаторы 2ТС и 2ТО и сопротивления 2R26, 2R27 и 2R29. Осталь- Ч Ч Г* зрнз 2РНЧ- с S а) Рис. 2-15. Монтажная схема откидной платы комплекта аппаратов 2: лицевая сторона {а); 73
s Z€17 ZC1B zcm г^гШ= Л 29 гвкч / \ / N 6) Рис. 2-15. задняя сторона (б). 74
ные элементы органа сравнения фаз токов и промежуточные кодовые реле расположены на откидной гетина- ксовой плате. Для откидывания платы необходимо вывернуть верхние части левых стоек комплекта и винт из левой средней стойки. 2-6. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 3 В комплект аппаратов 3 входят элементы пускового органа: фильтр напряжения обратной последовательности, состоящий из конденсаторов ЗС14 и ЗС15 и сопротивлений 3R18 и 3R19; стабилизирующий трансформатор ЗСТП; насыщающийся трансформатор ЗТПН; медно- закисные выпрямители ЗВК1 и ЗВК2, конденсаторы ЗС8 + ЗС11, ЗС20 и ЗС21, дроссель ЗДрЗ, сопротивления 3R22, 3R32 и 3R33, поляризованные реле ЗРН1 и ЗРН2 и трансформаторы устройства компенсации пускового органа ЗТКПА> ЗТКПВ и ЗТКПС. Общий вид комплекта аппаратов 3 приведен на рис. 2-16, а монтажные схемы — на рис. 2-17 и 2-18. Трансформаторы ЗТКПА, ЗТКПВ, ЗТКПС и ЗСТП, конденсаторы ЗС8, ЗС9, ЗС11, ЗС14 и ЗС15, дроссель ЗДрЗ и сопротивления 3R18 и 3R19 расположены на цоколе комплекта. Остальные элементы пускового органа смонтированы на откидной гетинаксовой плате. Для откидывания платы необходимо вывинтить верхнюю часть рравой верхней стойки и винт из правой средней стойки. Трансформаторы устройств компенсации ЗТКПА, ЗТКПВ и ЗТКПс имеют сердечник, собранный из Ш-об- разных пластин трансформаторной стали с обрезанной верхней полкой. Величина зазора между пластинами и полкой фиксируется посредством четырех шпилек с гайками, стягивающими сердечник. Этот зазор устанавливается на заводе и в. эксплуатации не регулируется. Стабилизирующий трансформатор ЗСТП имеет сердечник, собранный из Ш-образных пластин трансформаторной стали со стержнями разной ширины. Крайний, более широкий, стержень выполнен отрезным. Величина воздушного зазора между сердечником и этим стержнем фиксируется при помощи шпилек с гайками, стягивающими сердечник, и в эксплуатации не регулируется. Форма пластин сердечника трансформатора и расположение на нем обмоток показаны на рис. 1-5,а. 75
11 со с ч а О в § в? 83 «В ш * о •в ч и 8 1 «о § . я У я 76
Рис. 2-17. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 3. 77
Насыщающийся трансформатор ЗТПН имеет две обмотки, расположенные на разных стержнях сердечника. Сердечник трансформатора собирается из П-образных пластин трансформаторной стали со стержнями разной ширины. Такая форма пластин обеспечивает небольшие потери в трансформаторе при срабатывании реле и достаточно глубокое насыщение узкого стержня при больших токах короткого замыкания, что ограничивает величину напряжения вторичной обмотки. Трансформатор укреплен с нижней стороны откидной платы при помощи металлических накладок, которые служат одновременно и для стягивания пластин сердечника трансформатора. Конец первичной обмотки и отводы от нее винтами присоединяются к переключателю чувствительности реле ЗРН1 и ЗРН2. Сопротивления 3R18 и 3R19 состоят каждое из двух частей: регулируемой и нерегулируемой. Регулируемые части сопротивлений конструктивно Рис. 2-18. Монтажная схема откид лицевая сторона (а); 78
аналогичны регулируемым частям сопротивлений 1R4- 1R7, описанным выше в § 2-4. 3R33 r^QZD 3CZ1 \ ЩК1 \59 / 25Q- 6) Ной платы комплекта аппаратов 3: вадняя сторона (б). 79
2-7. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 4 В комплект аппаратов 4 входят: индукционное реле сопротивления 4РС с трансформаторами 4ТХ и 4ГН, Дросселем 4Др2, конденсаторами 4С12 и 4С13 и сопротивлениями 4R15+4R17 и 4R27 и устройство блокировки при неисправностях в цепях напряжения, состоящее из трансформатора 4ТБ, сопротивлений 4R12+4R14, меднозакисного. выпрямителя 4ВК5 и поляризованного реле 4РН5. Общий вид комплекта аппаратов 4 приведен на рис. 2-19, а его монтажная схема— на рис. 2-20. Реле полного сопротивления 4РС выполнено на четырехполюс- ной магнитной системе с цилиндрическим ротором. Реле имеет один нормально открытый и один нормально закрытый контакты. Замыкание нормально закрытого контакта Рис. 2-19. Общий вид комплекта при отсутствии напря- анпаратов 4, жения и тока на зажимах реле обеспечивается за счет спиральной пружинки, установленной на оси ротора реле. Последняя служит одновременно и токо- подводом к подвижному контакту. Трансформатор блокировки 4ТБ имеет семь обмоток, расположенных на среднем стержне сердечника. Из них одна является вторичной, а шесть — первичными. Для большей идентичности характеристик первичные обмотки, имеющие одинаковые числа витков, намотаны непосредственно одна над другой. Сопротивления 4R12+4R14 состоят каждое из двух частей: регулируемой и нерегулируемой. Регулируемые 80
Рис. 2-20. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 4. 6—2502
сопротивления выполнены конструктивно так же, как и аналогичные сопротивления пускового органа и органа управления высокочастотным передатчиком. 2-8. ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ РЕЛЕ В защите используются поляризованные реле типа РП-7. Для предотвращения попадания в реле пыли и мелких стальных опилок (поле постоянного магнита реле обладает большой силой) они заключены в пластмассовые кожухи с застекленной верхней частью, что позволяет наблюдать за контактными системами реле без снятия кожухов. Реле соединяются с цепями защиты при помощи переходных колодок со штепсельными контактами . Поляризованные реле, используемые в защите, отличаются друг от друга лишь обмоточными данными их катушек, причем реле пускового органа, а также реле блокировки при нарушениях в цепях напряжения совершенно идентичны и поэтому могут быть взаимозаменяемы. Также идентичны между собой и оба реле органа сравнения фаз токов. Катушки этих реле имеют по две обмотки. Обе обмотки реле ЗРН1 пускового органа и реле 4РН5 блокировки при нарушениях в цепях напряжения соединяются последовательно при помощи перемычки на штепсельной колодке. У реле ЗРН2 обмотка с большим числом витков является рабочей, а с меньшим числом витков — тормозной. Обмотка с меньшим числом витков реле 2РН4 органа сравнения фаз токов служит для изменения угла блокировки защиты. В реле 2РНЗ эта обмотка не используется. Катушка реле 6РП имеет только одну обмотку. Принцип действия и конструкция поляризованных реле, примененных в защите, подробно рассмотрены в гл. 3. ГЛАВА ТРЕТЬЯ ПРОВЕРКА И НАЛАДКА ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-401 3-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Перед наладкой монтаж панели защиты приводится в соответствие с заданной проектной схемой, в которой могут быть некоторые отклонения от заводских схем рис. 1-1 и 1-2, рассмотренных в гл. 1. 82
Проверка защиты производится по принципиальным и монтажным схемам, приведенным на рис. 1-1, 1-2, 2-11, 2-12, 2-14, 2-15, 2-17, 2-18 и 2-20. В соответствии с этими схемами находятся нужные зажимы на сборке панели и испытательных блоках, а также шпильки реле и апда- ратов. Перед проверкой защиты трансформаторы тока закорачиваются на сборке зажимов панели, после чего на всех зажимах сборки опускаются контактные мостики. Проверка трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, отключающих катушек и их цепей производится по соответствующим инструкциям, принятым в энергосистемах или наладочных организациях, и в настоящей работе не рассматривается. Высокочастотный приемопередатчик и все другие элементы высокочастотного канала также проверяются по действующей инструкции. Во время проверки питание защиты постоянным и переменным током производится через сборку зажимов панели или контрольные штепсели испытательных блоков. При измерениях в различные частях схемы провода от измерительных приборов присоединяются к соответствующим шпилькам с задней стороны панели. Переменный и постоянный ток и напряжение должны подаваться на панель при помощи рубильников. Снятие характеристик при больших токах следует производить быстро, обращая особое внимание на нагрев сопротивления 1R8 комбинированного фильтра токов. В целях предупреждения повреждения аппаратуры защиты максимальный ток при проверке не должен превышать 5—7 а. При осмотре реле и проверке их механической исправности, а также при проверке электрических характеристик реле не допускается одновременное снятие кожухов с нескольких реле во избежание их загрязнения или случайного повреждения. Кожухи должны быть размечены и надеваться только на те реле, с которых они снимались, поскольку на уплотнениях имеются вмятины от своего кожуха, обеспечивающие лучшую герметичность реле. Не допускается оставлять длительно открытыми поляризованные реле во избежание попадания металлической пыли на их постоянные магниты. Грязные и подгоревшие контакты реле должны зачи- 6* 83
щаться сточенным надфилем и полироваться воронилом. Чистка контактов наждачным полотном, а также промывка их бензином, спиртом и различными составами запрещаются. 3-2. ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПРОВЕРКА МОНТАЖА ПАНЕЛИ При внешнем осмотре монтажа панели проверяются: а) крепление аппаратуры; б) раскладка проводов на панели и у сборки зажимов; в) качество разделки подводящих кабелей; г) надежность контактных соединений на шпильках реле и в комплектах аппаратов; д) изоляция проводов и шпилек от металлических конструкций; е) наличие и правильность маркировки сборки зажимов, жил кабелей, монтажных проводов и всех реле и аппаратов с лицевой и обратной стороны панели, правильность надписей на панели; ж) надежность контактных соединений переключательного устройства 14ПУ. з) испытательные блоки; и) сборка зажимов панели. Проверка по пунктам «ж», «з», «и» ведется в соответствии с рекомендациями § 3-3. 3-3. ПРОВЕРКА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ И СБОРКИ ЗАЖИМрВ ПАНЕЛИ Переключательное устройство 14ПУ. Проверяются качество паек гибкого проводника и надежность контакта между средним токоподводящим вингом и надетой на него шайбой, к которой припаян гибкий проводник. Надежность этого контакта достигается затяжкой гайки среднего токоподводящего винта. При затянутой гайке шайба не должна поворачиваться от руки. Испытательные блоки. Во всех испытательных блоках, кроме 15ИБ, должны отсутствовать закорачивающие пластины и крепящие их винты. Наличие последних может привести к закорачиванию смежных контактных пружин. Проверяется также отсутствие в блоках металлических опилок, которые могут попасть в них при рас- 84
сверловке панели в случае установки на ней дополнительных элементов. Испытательные зажимы. На сборке зажимов панели защиты установлены пять пакетов, содержащих по 14 испытательных зажимов каждый. Вследствие того, что резьба на вингах зажимов не доходит до основания их головок, снимать с винтов зажима простые шайбы нельзя из-за возможных случаев неплотного зажатия контактного мостика при полностью ввернутых винтах. 3-4. ВНЕШНИЙ ОСМОТР РЕЛЕ И КОМПЛЕКТОВ АППАРАТОВ И ПРОВЕРКА ИХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ИСПРАВНОСТИ При осмотре перед вскрытием каждого реле и комплекта аппаратов проверяют: а) наличие пломб; б) целость стекла и плотность прилегания его к кожуху; в) состояние уплотнения и плотность прилегания кожуха к цоколю. После поочередного снятия кожухов проверяют: а) крепление деталей внутри реле и комплектов аппаратов; б) состояние изоляции внутренних соединений; в) состояние шлиц на головках винтов и граней гаек; г) затяжка контактных винтов и гаек на переключателях чувствительности, переходных колодках трансформаторов ЗСТП, ЗТПН и 4ТХ, а также на других элементах защиты и сборках зажимов отдельных реле и комплектах аппаратов; д) качество паек; е) отсутствие соприкосновения подводящих проводов сопротивления 1R8, а также отсутствие возможности соприкосновения зажимов этого сопротивления с крышкой кожуха при закрытом комплекте аппаратов /. При проверке регулировочных колодок трансформаторов ЗТКПА, ЗТКПВу ЗТКПс, 1ТКУ1, 1ТКУ2 и 4ТН необходимо убедиться в отсутствии заусениц в отверстиях накладных пластин, для чего последние снимаются с колодок путем отвертывания крепящих винтов. При наличии заусениц последние удаляются напильникам. 85
Производится проверка механической регулировки всех реле. При этом проверяются: а) ход подвижных систем; б) осевые зазоры; в) возврат подвцжных систем в исходное положение; г) отсутствие затирания в подпятниках; д) состояние контактных систем. При осмотре контактных систем реле проверяются чистота подвижных и неподвижных контактов, исправность гибких токоподводов, затяжка пружин, прогиб и плотность соприкосновения контактов. При проверке указательных реле проверяются ход их подвижных систем и четкость выпадания флажков. При этом следует проверить, что в поднятом состоянии флажок не удерживается за счет трения между ним и якорем реле. При проверке механического состояния поляризованных реле проверяются: а) надежность затяжки винтов; б) состояние изоляции на токоподводящих проводах; в) величина зазора между контактами; г) чистота зазора в магнитной цепи реле. Величина зазоров между контактами поляризованных реле измеряется щупом. На всех реле, за исключением реле 2РНЗ, величина указанного зазора должна быть не менее 0,4 мм. На реле 2РНЗ допустимо уменьшение зазора между контактами до 0,3 мм. Чистота зазора магнитной цепи поляризованного реле, т. е. отсутствие замыкания контактной системы реле на корпус, проверяется мегомметром на 500 в при различных положениях якоря. При любом положении якоря не должна образовываться электрическая цепь. В противном случае следует произвести чистку зазора магнитной цепи реле в соответствии с рекомендациями § 3-5. 3-5. РЕГУЛИРОВКА РЕЛЕ Все реле проходят регулировку на заводе. При необходимости (например, в случаях нарушения регулировки или ее несоответствия настоящим требованиям) реле регулируются по приведенным ниже рекомендациям. Регулировка реле массовых серий — токового, указательных и промежуточных — производится по соответ- 86
£ТвуЮ1цим инструкциям, принятым в энергосистемах, и в настоящей работе не рассматривается. а) Регулировка поляризованных реле. Конструкция реле показана на рис. 3-1. В северный полюс постоянного i—постоянный магнит; 2— катушка реле; 3—магнитопровод; 4—якорь, 5 — язычок с подвижными контактами; 6—неподвижные контакты; 7—шпильки с фигурными гайками; Я—полюсная надставка; 9— рамка; /0—плоская пружинка; // — крылышки; /2—регулировочные винты; /«?—фарфоровая колодка; /4 —винты, крепящие колодку; /5—изоляционные цилиндрические накладки; 16 —стопорные винты; 17—винты, при помощи которых рамка прикрепляется к колодке. 87
магнита, запрессованного в корпус реле из немагнитного материала, ввернуты две шпильки с фигурными гайками 7, прижимающие концы подковообразного магнито- провода к корпусу реле. На концах магнитопровода имеются утолщения 5, образующие полюсные надставки постоянного магнита. Магнитопровод выполнен из пермаллоя, что обеспечивает высокую чувствительность реле. Якорь реле из мягкой стали подвешен к рамке 9 на плоской эластичной пружинке 10, заменяющей ось. В верхней части якоря имеются крылышки 11, расположенные в собранном реле над южным полюсом постоянного магнита. Язычок 5, на котором укреплены подвижные контакты, состоит из двух пружинок, приклепанных к якорю. Во время срабатывания реле при ударе подвижного контакта о неподвижный одна пружинка скользит с определенным трением по другой, уменьшая тем самым вибрацию контактов. Для этой же цели неподвижные контакты 6 также укреплены на плоских пружинках, упирающихся в регулировочные винты 12, закрепляемые стопорными винтами 16. Ток к подвижным контактам подводится через рамку и пружинку, на которой подвешен якорь. Оба неподвижных контакта и рамка с якорем смонтированы на фарфоровой колодке 13, прикрепленной двумя винтами 14 к корпусу реле. Благодаря этому рамка и якорь оказываются изолированными от корпуса реле. На нижней части якоря с обеих его сторон имеются по две цилиндрические накладки 15 из изоляционного материала, препятствующие соприкосновению якоря с магнитопроводом. Принцип работы поляризованного реле поясняется рис. 3-2, на котором изображена принципиальная схема магнитных цепей реле. От северного полюса постоянного магнита через две шпильки и полюсные надставки магнитный поток, пройдя через два воздушных зазора, входит с обеих сторон в якорь. Пройдя по нему, поток переходит в крылышки, расположенные в верхней части якоря, и через воздушный зазор замыкается на южном полюсе магнита. В свою очередь магнитный поток, создаваемый током, протекающим по обмоткам реле, циркулирует по 88
цепи, состоящей из подковообразного магнитопровода с полюсными надставками и воздушного зазора, пронизывая нижнюю часть якоря, расположенную в этом зазоре. Если якорь реле установить по средней линии ОМ, то такое симметричное его расположение вызовет деление магнитного потока постоянного магнита в воздушном зазоре между каждой из полюсных надставок и Нижней частью якоря на две равные части Фо/2. В этом положении на якорь будут действовать две равные и противоположно направленные силы Fx и F2, в результате чего якорь будет находиться в положении равновесия, Но это равновесие неустойчивое, так как малейшая несимметрия или внешний толчок могут вывести якорь из его среднего положения (по линии ОМ}, и он переместится в сторону ближайшего конца магнитопровода, допустим по часовой стрелке, до упора язычка в неподвижный контакт. Вследствие того, что нижняя часть якоря будет в этом случае ближе к левому концу магнитопровода, поток между ними будет больше потока между якорем и правым концом магнитопровода, соответственно чему сила F\ станет больше силы F2 и в результате якорь будет прижат к правому контакту силой F = F\—F2. Если якорь отклонить на тот же угол против часовой стрелки от нейтральной линии, то с одинаковой по величине силой F=F2—F\ якорь будет прижат к левому контакту. При протекании тока по обмотке реле в подковообразном магнитопроводе появляется дополнительный магнитный поток Фг-, который между концами магнитопровода взаимодействует в воздушном зазоре с потоком постоянного магнита. В результате суммарный поток с левой стороны якоря увеличивается, а с правой уменьша- 89 Рис. 3-2. Принципиальная схема магнитных цепей поляризованного реле.
ется и якорь под действием результирующей силы будет перемещаться по часовой стрелке. Для возврата якоря реле в начальное положение служит плоская эластичная пружина 10 (рис. 3-1), заменяющая ось. Изменяя перемещением фарфоровой колодки положение якоря в воздушном зазоре, можно получить регулировку реле на нейтраль, т. е. когда якорь располагается по осевой линии, или на преобладание, когда якорь прижат к одному из неподвижных контактов. В защите все шесть реле отрегулированы на преобладание, причем нижняя часть якоря притянута к правому концу магнитопровода, т. е. замкнут левый неподвижный контакт. Регулировка реле на заданные параметры должна производиться при питании его обмотки от соответствующих элементов схемы защиты, а не от постороннего источника постоянного тока. Это требование вызвано тем, что в схеме реле работают на выпрямленном переменном токе, имеющем пульсацию, а токи срабатывания и возврата реле при питании его постоянным или выпрямленным током несколько отличаются друг от друга. Регулировка поляризованных реле производится в указанной ниже последовательности: 1. Ослабляется затяжка винтов 14, крепящих фарфоровую колодку так, чтобы она могла свободно перемещаться. 2. Ослабляется затяжка гайки 7, крепящей левый конец магнитопровода (рис. 3-1). Увеличивается зазор между концами подковообразного магнита до максимально возможного, после чего гайка вновь надежно затягивается. Увеличение зазора производится путем осторожного отодвигания левого конца магнитопровода отверткой, вставленной в воздушный зазор между концами магнитопровода. При этом нужно следить за тем, чтобы не повредить якорь и пружинку 10. Возможность некоторого изменения величины зазора обусловлена разницей в диаметрах шпилек и отверстий в магнитопроводе. 3. Отпускаются стопорные винты 16 и упорные винты 12 вывинчиваются так, чтобы они перестали касаться пружин с неподвижными контактами. 4. Для регулировки реле ЗРН1 и ЗРН2 с панели снимается постоянный ток. Якорь реле 2РПЗ закрепляется притянутым к сердечнику, а между шпильками 8—10 90
комплекта аппаратов 3 (рис. 2-17) включается миллиамперметр, по которому фиксируется ток в обмотке реле. Этот ток при регулировке реле ЗРН1 должен быть равен 1,5—1,7 ма, а при регулировке реле ЗРН2 2,4—2,6 ма. Питание реле осуществляется путем подачи переменного напряжения на зажимы 5—7 испытательного блока 16ИБ (рис. 1-2) через контрольный штепсель. Зажимы 3—5 блока должны быть закорочены на контрольном штепселе. При регулировке реле 4РН5 миллиамперметр включается между шпильками 3—5 комплекта аппаратов 4 (рис. 2-20). Переменное напряжение подключается так же, как и при регулировке реле ЗРН1 и ЗРН2. Ток срабатывания реле, протекающий по его обмотке, должен быть равен 1,5—1,7 ма. При регулировке реле 6РП его необходимо отделить от остальной схемы защиты. Для этого снимается крышка с испытательного блока 18ИБ и вынимается из штепсельной колодки реле 2РН4. Постоянный ток через реостат и миллиамперметр подается в обмотку реле 6РП через его шпильки 5—7 (рис. 1-1), причем плюс источника подается на шпильку 5. Ток срабатывания реле должен быть равен 11 ма ±20%. При регулировке реле 2РНЗ и 2РН4 миллиамперметр включается соответственно между шпильками 29—31 или 33—35 комплекта аппаратов 2 (рис. 2-14). С панели снимается постоянный ток, и питание реле осуществляется подачей через контрольный штепсель синусоидального напряжения на зажимы 1—3 испытательного блока 18ИБ. Ток срабатывания регулируемых реле должен быть равен 1,0—1,05 ма. При регулировке реле 2РНЗ закрепляется принятым к сердечнику якорь реле 2РП4, а при регулировке реле 2РН4 — якорь реле 2РП5. 5. Слегка затягиваются винты 14 (рис. 3-1) так, чтобы фарфоровая колодка перемещалась с легким трением. Колодка устанавливается в таком положении чтобы при плавном подъеме тока до указанных выше величин происходил отрыв якоря от правой полюсной надставки магнита, после чего винты, крепящие колодку, слегка затягиваются. 6. Вращением упорного винта 12 левого неподвижного контакта добиваются такого положения, чтобы реле срабатывало при токе на 5—7% меньше тока, указанного 91
в п. 4, чем достигается необходимое давление на нормально замкнутые контакты. При плавном подъеме тока вновь проверяется ток срабатывания реле. 7. При вывинченном упорном винте 12 правого неподвижного контакта 6 проверяется коэффициент возврата реле. Ввинчивая упорный винт 12, перемещают пружинку этого контакта и увеличивают коэффициент возврата реле. Это увеличение является показателем наличия давления между подвижным и неподвижным контактами. Если коэффициент возврата реле при вывинченном винте 12 ниже 0,4, то его необходимо увеличить до этой или большей величины. Если же он оказывается выше 0,4, то его достаточно увеличить на 5—7%. Для реле 2РНЗ допустимо иметь коэффициент возврата не ниже 0,3. 8. Проверяется величина зазора между контактами, которая должна быть не меньше 0,4 мм (для реле 2РНЗ допустимо уменьшение зазора до 0,3 мм). Если величина зазора окажется меньше допустимой, необходимо вновь произвести регулировку реле. 9. Затягиваются винты 14, фиксируется при помощи стопорных винтов 16 положение упорных винтов 12 и производится окончательная проверка величины токов срабатывания и возврата реле. Если реле плохо поддается регулировке, необходимо увеличить зазор между концами магнитопровода и вновь произвести регулировку Увеличение зазора производится по указаниям пп. 1 и 2 с той лишь разницей, что ослабляется затяжка гайки 7, крепящей не левый, а правый конец магнитопровода. В случае нечеткой работы реле, когда якорь, отрываясь от левого неподвижного контакта, не доходит до правого контакта, а остается в промежуточном положении (якорь «плавает»), следует немного уменьшить зазор между концами подковообразного магнитопровода (обычно достаточно приблизить левый конец магнитопровода) и произвести регулировку реле вновь. Необходимо отметить, что на параметры реле очень большое влияние оказывает угол, на который при срабатывании реле закручивается плоская эластичная пружинка 10 (рис. 3-1) по отношению к ее свободному положению. Увеличение этого угла повышает коэффициент 92
возврата реле, но одновременно увеличивает возможность вибрации нормально открытого контакта и вероятность нечеткой работы реле при его срабатывании. Уменьшение угла закручивания приводит к обратным результатам. Угол закручивания пружинки изменяется перемещением фарфоровой колодки относительно корпуса. Давление нормально закрытых контактов в основном определяется расстоянием (зазором) между нижней частью якоря и правой полюсной надставкой. Уменьшение этого расстояния приводит к увеличению давления нормально закрытых контактов и способствует более четкой работе реле. Однако якорь реле не должен касаться полюсной надставки, так как при этом давление контактов резко уменьшается из-за того, что часть его воспринимается полюсной надставкой. У хорошо отрегулированного реле сила давления нормально замкнутых контактов составляет 15—20 г. Вследствие наличия в реле сильного постоянного магнита могут иметь место случаи попадания стальных опилок в воздушный зазор между крылышками 11 якоря и южным полюсом постоянного магнита. Эти опилки, располагаясь по силовым линиям магнита, образуют между якорем и корпусом реле проводящие мостики, которые могут быть обнаружены при проверке реле мегомметром. Удаление опилок из воздушного зазора следует производить либо при помощи стальной иглы, либо, если это не удается, путем снятия колодки 13 и протирания полюса магнита и крылышек якоря чистой тряпочкой. Для снятия колодки необходимо вывернуть крепящие винты 14 и отпаять идущий к рамке 9 токоподводящий проводник. Для отсоединения проводника винт 17, поджимающий наконечник провода, вывинчивать не рекомендуется, так как это может вызвать трудно восстанавливаемую разрегулировку реле вследствие нарушения величины зазора между крылышками якоря и постоянным магнитом. При снятии колодки токоподводящие провода от неподвижных контактов можно не отсоединять. После установки колодки на место необходимо произвести регулировку реле в соответствии с приведенными выше указаниями. Изменять величину зазора между полюсными надставками 8 постоянного магнита при этом не требуется. 93
б) Регулировка реле сопротивления 4РС. Конструкция реле сопротивления 4PC, за исключением контактной системы и величины воздушного зазора между его барабанчиком и магнитопроводом, аналогична конструкции реле направления мощности и реле сопротивления дистанционных защит отечественного производства, получивших широкое распространение в энергосистемах СССР. Поэтому в настоящей работе рассмотрены лишь вопросы регулировки контактной системы реле и проверки отсутствия затирания его подвижной системы, что особенно важно в связи с уменьшенным воздушным зазором по сравнению с указанными выше реле. Для проверки отсутствия затирания подвижной системы реле снимается показанная на рис. 3-3 плата 6, к которой прикреплены его неподвижные контакты, освобождаются винты 19, фиксирующие начальный угол закручивания спиральной пружинки 4 и поворотом поводка этот угол уменьшается до 0° (на заводе начальный угол закручивания устанавливается равным приблизительно 25—30°). При этом вилкообразный рычаг 2 с подвижными контактами установится почти перпендикулярно планке, на которой закреплен верхний подпятник реле. Легким дуновением на вилкообразный рычаг 2 отклоняют подвижную систему реле от ее начального положения, после чего она у правильно отрегулированного реле должна плавно сове1ршить шесть — восемь затухающих колебательных движений и остановиться примерно в начальном положении. Меньшее количество колебаний или заметное притормаживание подвижной системы в отдельных точках указывают на наличие затирания ее, которое необходимо устранить. Наиболее частыми причинами, затирания подвижной системы реле являются пыль, наплывы краски, опилки и мелкие стружки в воздушном зазоре магнитопровода, заусеницы на барабанчике и магнитопроводе, грязь и трещины камней в подпятниках, эксцентричное или невертикальное расположение сердечника или барабанчика. Контактная система реле сопротивления, показанная на рис. 3-3, имеет один нормально открытый и один нормально закрытый контакты. Подвижные контакты 1 укреплены на вилкообразном рычаге 2, приклепанном к пластмассовой пластине 3, укрепленной на оси ротора 94
Рис. 3-3, Контактная система реле сопротивления: / — подвижные контакты; 2—вилкообразный рычаг; 3—пластмассовая пластина; 4—спиральная пружинка; 5 —пластмассовые колодки; 6—плата; 7— крепящие винты; 8—прорези; 9—бронзовая пружинка; 10—левый неподвижный контакт; // — бронзовая пружинка; 12— правые неподвижные контакты; /5—латунная пластинка; 14—бронзовая полоска; 15 и 16— упорные винты; 17—крепящие винты; 18—регулировочные винты; 19— крепящие винты; а—угол встречи .подвижного и неподвижного контактов. 95
реле. Ток к рычагу 2 подводится через спиральную пружинку 4, создающую при отсутствии электрического воздействия на реле момент на замыкание левого контакта. Неподвижные контакты реле крепятся на пластмассовых колодках 5, которые в свою очередь прикрепляются к плате 6 при помощи винтов 7, пропущенных через фигурные прорези 8 платы. По своей конструкции левый и правый неподвижные контакты различны. Левый контакт выполнен из тонкой бронзовой пружинки 9, изогнутой на конце, к которой приварен контакт 10 из металлокерамики. Правый контакт выполнен в виде двух самостоятельных контактов, электрически связанных между собой перемычкой. Каждый из этих неподвижных контактов 12 состоит из тонкой изогнутой бронзовой пружинки 11 с закрепленным на ней кусочком металлокерамики, и латунной пластинки 13, на конце которой приклепана полоска из фосфористой бронзы 14. При срабатывании реле его подвижный контакт, ударяясь о правые неподвижные контакты, заставляет их смещаться. При этом концы пружинок 11 скользят с легким трением по поверхности полосок 14. Наличие двух параллельно соединенных контактных пружинок, имеющих различную жесткость (пружинки имеют разную толщину), а также использование трения для гашения энергии удара подвижной системы в значительной мере уменьшают вибрацию контактов реле при его срабатывании. Ход подвижной системы реле, а следовательно, и максимальный прогиб неподвижных контактов ограничиваются упорными винтами 15 и 16, установленными на плате реле. Регулировка контактной системы производится в указанной ниже последовательности: 1. Освобождаются винты 7, крепящие правую колодку к плате реле. Колодка устанавливается и закрепляется в таком положении, чтобы угол встречи а подвижного и неподвижных контактов составлял около 55—70°. Чем меньше этот угол, тем больше скорость замыкания и размыкания контактов, прогиб и давление контактных пружин при одном и том же совместном ходе контактов и, следовательно, тем больше мощность нагрузки, которую могут замыкать и размыкать контакты. 96
При увеличении этого угла уменьшается возможность отбросов и вибраций контактов, особенно при малых кратностях тока в реле. Но одновременно появляется опасность приваривания нормально замкнутых контактов. При больших углах встречи появляется также возможность затирания якоря реле при его возврате в случае отсутствия тормозного напряжения, что особенно недопустимо на панелях защиты, работающих с трансформаторами напряжения, подключенными непосредственно к линии. 2. Ослабляется затяжка винтов 17, крепящих контактные пружинки U и латунные пластинки 13, и они устанавливаются в такое положение, при котором концы пружинок при нажатии на них скользили бы с легким трением по бронзовым полоскам 14. Эти полоски должны быть изогнуты по отношению к плоскости контактных пружинок 11 на угол ПО—130° для менее жесткой пружинки и 90—110° для более жесткой пружинки. Возврат пружинок в начальное положение должен быть четким. В случае затирания пружинки в каком-либо промежуточном положении необходимо немного изменить угол изгиба бронзовой полоски 14 и вновь произвести регулировку контактов. Возможность взаимного изменения положения контактных пружинок и латунных пластинок обеспечивается за счет наличия в них овальных отверстий, через которые проходят крепящие винты 17. Неподвижные контакты должны быть установлены в таком положении, чтобы линия встречи подвижного контакта с контактными поверхностями неподвижных контактов находилась от их переднего края на расстоянии не более одной трети всей длины контактной поверхности. Вращением регулировочных винтов 18 добиваются такого положения, чтобы при замыкании подвижным контактом контактной поверхности на менее жесткой пружинке зазор между подвижным контактом и контактной поверхностью на более жесткой пружинке был приблизительно 0,2—0,3 мм. Вращением упорного винта 15 устанавливается величина совместного хода контактов, которая должна быть около 0,5—1 мм, 3. Освобождаются винты 7, крепящие левую колодку к плате реле. Колодка устанавливается и закрепляется 7-2502 97
в таком положении, чтобы угол встречи подвижного и неподвижного контактов был порядка 55—70°. Вращением упорного винта 16 устанавливается величина совместного хода контактов, которая должна быть около 0,5—1 мм. 4. Минимальный зазор между подвижными и неподвижными контактами должен быть не менее 1,5 мм. Величина зазора определяется в положении, при котором якорь реле лежит на правом или левом упорном винте. в) Регулировка кодовых реле. Вначале производится регулировка контактных систем кодовых реле путем сгибания или разгибания отдельных контактных пласгин реле. При наличии давления со стороны подвижных контактов на неподвижные (не связанные с якорем) расстояние отхода контактных пластин неподвижных контактов от ограничительных пластинок должно быть не менее 0,2—0,4 мм. При отсутствии давления на неподвижные контакты, их контактные пластины должны касаться ограничительных пластинок. Зазор между контактами при притянутом и отпущенном якоре реле должен быть не менее 1 мм, а совместный ход неподвижных контактов с подвижными — не менее 0,5 мм. При замыкании контактов должно обеспечиваться надежное соприкосновение обоих серебряных контактов, имеющихся на каждой из пластин, причем линия соприкосновения не должна сходить с их поверхности. При отсутствии тока в катушке реле не должно быть зазора между пружинными пластинами подвижных контактов и изоляционной пластиной на якоре реле. Якорь реле с разветвленной магнитной системой (реле с замедлением на возврат типа КДР-ЗМ и типа КДР-5М) при срабатывании реле должен упираться в скобу магнитопровода и не касаться сердечника. В противном случае реле будет иметь очень низкий коэффициент возврата, а в некоторых случаях возможно даже прилипание якоря. У реле с неразветвленной магнитной цепью типа КДР-1 указанного явления быть не может, так как на якоре реле имеется специальная заклепка из немагнитного материала, препятствующая соприкосновению якоря с сердечником. На реле 2РП2 типа КДР-5М медные шайбы, служащие для увеличения времени возврата реле, должны находиться на сердечнике позади катушки. Размещение шайб перед катушкой приводит к нежелательному уве- 96
Лйчёнию времени срабатывания реле вследствие того, что магнитный поток в якоре при подаче напряжения на катушку реле возрастает при этом медленно. Изменение времени срабатывания и возврата реле с неразветвленной магнитной цепью осуществляется путем увеличения или уменьшения давления контактных пружин, а также путем изменения угла изгиба якоря. Для увеличения времени срабатывания реле или уменьшения времени его возврата необходимо увеличить давление контактных пружин или слегка разогнуть якорь. Уменьшение времени срабатывания реле или увеличение его при возврате реле достигается обратным путем. Необходимо следить за тем, чтобы при регулировке реле прогибы контактов и зазоры между контактами остались в допустимых пределах. При регулировке следует иметь в виду, что увеличение времени срабатывания реле влечет за собой одновременно и увеличение напряжений его срабатывания; наоборот, снижение времени срабатывания уменьшает это напряжение. У реле с разветвленной магнитной цепью регулировка времени действия легче всего осуществляется прогибом передней части якоря. При этом уменьшение зазора между якорем и сердечником увеличивает время возврата реле, а увеличение зазора уменьшает это время. Якорь при регулировке снимается с реле и прогибается легкими ударами по нему молотком через деревянную прокладку. У реле типа КДР-5М уменьшить время возврата можно также уменьшением количества медных шайб на его сердечнике. Изменение времени действия реле типов КДР-ЗМ и КДР-5М в небольших пределах может кроме того производиться путем увеличения или уменьшения давления контактных пружин, также, как и у реле с неразветвленной магнитной цепью. 3-6. ПРОВЕРКА ИЗОЛЯЦИИ Состояние изоляции элементов защиты проверяется при отделенных от панели кабелях. При этом закорачиваются между собой в сторону подводящих кабелей зажимы 1, 2, 3 и 4 (токовые цепи, рис. 1-1) и опускаются мостики на всех зажимах сборки панели. Крышки испытательных блоков вставляются на свои места. /* 99
Проверка изоляции производится со сборки зажимов панели в следующем объеме: а) измеряются сопротивления изоляции цепей переменного тока, переменного напряжения, постоянного тока и сигнализации между собой и относительно корпуса панели; б) измеряются сопротивления изоляции цепей вторичных обмоток трансформаторов 1ТУ, 1ТКУ1, 1ТКУ2 и4ТБ относительно корпуса панели и цепей переменного тока, переменного напряжения и постоянного тока, а трансформаторов ЗСТП и ЗТПН относительно указанных цепей, за исключением цепей постоянного тока, с которыми они электрически связаны; в) измеряются сопротивления изоляции обмоток трансформаторов 2ТС и 2ТО между собой, относительно цепей постоянного тока и корпуса панели; г) проверяется электрическая прочность изоляции одновременно всех цепей защиты относительно корпуса'панели переменным напряжением 1 000 в в течение 1 мин. Измерение сопротивлений изоляции цепей переменного тока, переменного напряжения и постоянного тока между собой и относительно корпуса панели производится на сборке зажимов панели мегомметром на 1 000 в. Сопротивления изоляции должны быть не менее 5 Мом. Измерение сопротивлений изоляции цепей вторичных обмоток трансформаторов 1ТУ, 1ТКУ1 и 1ТКУ2 (зажим 27 сборки панели), ЗСТП и ЗТПН (зажим 21) и обмоток трансформаторов 2ТС и 2ТО (шпильки 25—29 и 25—33 комплекта аппаратов 2 рис. 2-14) производится мегомметром на 500 в. При проверке электрической прочности изоляции электрически соединяются между собой верхние испытательные вииты зажимов 1+4, 6+9, 11 + 14, 16, 18, 29, 30, 33+42 на сборке панели. Вторичные обмотки всех трансформаторов, кроме ЗТКП, указанной проверке не подвергаются. После подготовки схемы защиты к ней подключается испытательное устройство. Напряжение плавно поднимается до 500 в и держится на этом уровне. При этом осматривается вся находящаяся под напряжением испытуемая схема. Если при осмотре не обнаруживается наличие разрядов, искр, пробоев, то напряжение повышается до 1 000 в, держится в течение 1 мин и затем 100
плавно снижается до нуля. После этого необходимо вновь проверить состояние изоляции мегомметром. Если при напряжении 1 000 в не имели места скользящие разряды, пробои, резкие толчки тока утечки, а повторное измерение сопротивления изоляции мегомметром показало, что сопротивление не уменьшилось, то изоляция считается надежной и выдержавшей испытания. Если изоляция указанного испытания не выдержала, то после соответствующего ремонта производится повторное испытание поврежденного места. 3-7. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУСКОВОГО ОРГАНА НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ И ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ На переключателях чувствительности и регулировочных досках трансформаторов ЗТКП устанавливаются заданные уставки по напряжению обратной и току нулевой последовательностей, а также величина сопротивления компенсации г2к. Положение штепселей на регулировочных досках трансформаторов определяется в соответствии с рекомендациями § 2-2. При использовании для пуска защиты только напряжения обратной последовательности снимается накладка на переключателе чувствительности по току нулевой последовательности и отключается трансформатор ЗТПН. Для этого перемычка в цепи нулевого провода защиты на комплекте аппаратов 3 устанавливается в положение 27—29 (рис. 2-17). Вначале производится проверка пускового органа при отключенном трансформаторе ЗТПН. Проверка пускового органа производится в следующем объеме: а) проверяется величина сопротивления компенсации z2K; б) настраивается фильтр напряжения обратной последовательности; в) проверяется фильтр пятой гармоники 1; г) проверяется правильность включения трансформаторов ЗТКП; 1 На панелях, выпущенных до 1959 г. (защита типа ДФЗ-400М), где фильтр пятой гармоники содержит только конденсатор ЗС11, проверка по п. «в» не выполняется. 101
д) производится совместная проверка фильтра напряжения обратной последовательности и его нагрузки; е) проверяются напряжения срабатывания и возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 при имитации двухфазного короткого замыкания; ж) проверяется четкость работы контактных систем реле ЗРН1 и ЗРН2; з) проверяется правильность настройки компенсирующего устройства; и) проверяется действие безынерционного пуска высокочастотного передатчика; если пуск защиты должен осуществляться также и от тока нулевой последовательности, то при подключенном трансформаторе ЗТПН дополнительно производятся: к) проверка токов нулевой последовательности, соответствующих срабатыванию и возврату реле ЗРН1 и ЗРН2; л) проверка чувствительности пускового органа при подводе к нему одновременно тока и напряжения; м) определение максимального напряжения на обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при совместном подводе к пусковому органу тока и напряжения. При выполнении всех пунктов проверки пускового органа якорь реле 2РПЗ должен быть притянут к сердечнику и закреплен в этом положении. При этом конденсатор ЗС8, служащий для замедления возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 при работе линии двумя фазами на линиях, оборудованных ОАПВ, оказывается отключенным. Проверка величины сопротивления компенсации г2к. Проверка производится по схеме рис. 3-4. На указанном рисунке, как и на ряде других, приводимых ниже, цифрами 1, 2, 3 или 4 обозначены соответствующие комплекты аппаратов защиты (см. гл. 2). Для исключения влияния обходных цепей проверка производится при холостом ходе трансформаторов 377(77 (со шпилек 24, 26, 28 снимаются подходящие к ним провода *). Сопротивление компенсации определяется по формуле г2к= -у- при питании АО для трансформатора ЗТКПА, ВО для тра-нс- 1 Здесь и ниже в тех случаях, когда около нумерации шпилек отсутствуют указания, к какому аппарату они относятся, означает, что эта нумерация относится к шпилькам того аппарата, в котором находится проверяемый элемент. 102
форматора ЗТКПВ и СО для трансформатора ЗТКПС (соответственно зажимы /—7, 1—5, 1—3 блока 15ИБ, рис. 1-2). Измерение напряжения производится соответственно на шпильках 22—28, 20—26 и 18—24. Величина тока / при проверке поддерживается в пределах 0,5—1 а. При отклонении измеренной величины г2к от заданной уставки более чем на ±0,5 ом штепсели на регулировочной доске соответствующего трансформатора переставляются в другие гнезда и проверка производится вновь. Настройка фильтра напряжения обратной последовав тельности. Для исключения снижения напряжения на выходе фильтра, обусловленного его нагрузкой, настройка Панель защить» p-^oj^o S4Zb Рис. 3-4. Схема проверки величины сопротивления компенсации г2К. производится при холостом ходе фильтра (снята перемычка между шпильками /—5, рис. 2-17) при подаче на зажимы 3, 5и7 блока 16ИБ (рис. 1-2) симметричного напряжения прямой последовательности с величиной линейного напряжения £/л=100 е. Напряжение небаланса измеряется на шпильках 1—11 высокоомным вольтметром. Настройка фильтра производится на минимум напряжения небаланса. Для этого на регулируемых частях сопротивлений 3R18 и 3R19 слегка ослабляются винты, стягивающие перемещающиеся вдоль трубок хомутики К При поочередном вращении ручек червячных винтов добиваются такого положения хомутиков, при котором напряжение небаланса имеет минимальное значение. После этого затягиваются винты на хомутиках и вновь проверяется напряжение небаланса. 1 Во избежание нарушения контакта, могущего привести к неправильному действию защиты, подвижные хомутики регулируемых частей сопротивления 3R18 и 3R19 соединяются гибкими проводниками с задними неподвижными хомутиками. ЮЗ
Ввиду того, что получение симметричного трехфазного напряжения обычно связано с известными трудностями, целесообразно после настройки фильтра напряжения обратной последовательности пускового органа произвести настройку фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей органа управления в. ч. передатчиком. Настройка фильтров напряжения органа управления высокочастотным передатчиком. Настройка производится при холостом ходе фильтров (разомкнуты перемычки 18—20 и 10—12 комплекта аппаратов 1, рис. 2-11) при подаче на зажимы <?, 5, 7 блока 16ИБ трехфазной системы напряжений прямой или обратной последовательностей с /7Л=100 в. Напряжения небаланса измеряются высокоомным вольтметром соответственно на шпильках 20—24 и 12—16 комплекта аппаратов /. Настройка фильтров напряжения органа управления производится перемещением хомутиков сопротивлений 1R4 и 1R5 для фильтра прямой последовательности и сопротивлений 1R6 и 1R7 для фильтра обратной последовательности. Подвижные хомутики указанных сопротивлений, так же как л у сопротивлений 3R18 и 3R19, соединяются гибкими проводниками с задними неподвижными хомутиками. После проверки настройки фильтров производится измерение тока небаланса в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при подаче на панель симметричного трехфазного напряжения прямой последовательности £/л=100 в. При этом миллиамперметр включается между шпильками 8—10, а перемычка между шпильками 1—3 комплекта аппаратов 3 восстанавливается. Если ток небаланса /р.нб превышает 0,3 ма, то после проверки фильтра пятой гармоники по п. «в» указанная проверка повторяется и в случае необходимости производится дополнительная настройка фильтра напряжения обратной последовательности. Проверка фильтра пятой гармоники производится путем определения соотношения между сопротивлениями конденсатора ЗС11 и дросселя ЗДрЗ на частоте 50 гц. Для этого при снятой перемычке между шпильками 8— 10 и закрепленном притянутом якоре реле 2РПЗ на зажимы 7—5 испытательного блока 16И1Б при закороченных зажимах 5—3 этого блока подается напряжение U=90 в частоты 50 гц. Вольтметром с большим внутрен- 104
НИМ сопротивлением измеряются падения Напряжения на конденсаторе ЗС11 и дросселе ЗДрЗ. При правильной настройке фильтра падение напряжения UL на дросселе должно быть в 25 раз меньше падения напряжения Uc на конденсаторе. Если отношение между U0 и UL будет больше или меньше требуемого, то необходимо соответственно увеличить или уменьшить величину воздушного зазора в дросселе. Для этого ослабляются гайки на шпильках, стягивающих сердечник дросселя. После это- Панемь защиты Рис. 3-5. Схема проверки фильтра пятой гармоники при помощи генератора звуковой частоты. 3. Г. — генератор звуковой частоты. го увеличивается расстояние между верхней полкой сердечника и прокладкой до тех пор, пока последнюю можно будет вынуть из сердечника. Поставив новую (более толстую или более тонкую) прокладку, уменьшают воздушный зазор легким постукиванием деревянным молотком по полке (при отсутствии последнего—обычным молотком, но через деревянную прокладку), после чего затягиваются гайки на стягивающих винтах и вновь производятся указанные измерения. При наличии на подстанции генератора звуковой частоты при новом включении целесоборазно снять частот* ную характеристику фильтра. Для этого фильтр отделяется от схемы пускового органа (снимается провод 58 с колодки трансформатора ЗС777, идущий на дроссель ЗДрЗ, и собирается схема в соответствии с рис. 3-5). Питание на фильтр подается на провода 58—59 (рис. 2-17), подходящие к дросселю (58) и конденсатору (59). При изменении частоты от 20 до 350—500 гц определяется сопротивление фильтра z$=-j =ф(/). Резонанс (минимум сопротивления) должен иметь место при частоте 250 гц (рис. 3-6). При отклонении резонансной частоты отука- 105
занного значения необходимо изменить величину воздушного зазора дросселя. На резонансной частоте сопротивление фильтра составляет 100—150 ом. Проверка правильности включения трансформаторов ЗТКП. Проверка производится по схеме рис. 3-7 при токе /=0,5—1 а и напряжении U= j/3 /z2K при всех комбинациях подведения тока и напряжения к зажимам испытательных блоков 15ИБ и 16ИБ, указанных в табл. 3-1. Для обеспечения постоянства фазы напряжения при изменении его величины, сопротивление потенциометра в схеме рис. 3-7 не должно превышать 200—250 ом. При правильном включении трансформаторов ЗТКП и подключении цепей тока и напряжения согласно рис. 3-7, ток в реле ЗРН1 и ЗРН2, измеряемый миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10, должен быть близок к нулю. Панель защиты \1ф\ \ V \ \ f 5,0 W 3,0 2,0 КО О 100 200 300 WO гц Рис. 3-5. Зависимость сопротивления фильтра пятой гармоники от частоты. "У£~Г\ УФ Й 16MB 001 80- |/00- 15И6 13 5 7 X Рис 3-7. Схема проверки правильности включения трансформаторов ЗТКП. Подвод тока и напряжения соответствует имитации короткого замыкания между фазами В и С 106
Полного отсутствия тока в обмотках реле при проверке по схеме рис. 3-7 получить, как правило, не удается из-за несовпадения по фазе подводимых к панели напряжения и тока. Последнее обусловлено реактивными составляющими сопротивлений цепей тока и напряжения защиты. Указанный сдвиг между током и напряжением можно исключить, используя для питания цепей напряжения фазорегулятор. Таблица 3-1 Подвод тока и напряжения при проверке правильности включения трансформаторов ЗТК.П Напряжение включено на Закорочены Ток подан на Вид короткого замыкания Зажимы контрольных штепселей 7—5 5—3 5—3 ВС 5-3 3—7 3—7 СА 3—7 7—5 7—5 АВ Испытательные блоки 16ИБ 16ИБ 15ИБ При токе в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2, равном нулю, имеет место полная компенсация напряжения обратной последовательности, подводимого к панели, т. е. откуда где U и Щиты, а u2-i2z2K=o, U, U "2К ' h \f~bl ' / — напряжение и ток на зажимах панели за- £/2=-тг и /з"~ /V Сказанное иллюстрируется векторными диаграммами рис. 3-8 для случая имитации короткого замыкания на фазах ВС. Совместная проверка фильтра напряжения обратной последовательности и его нагрузки. Проверка позволяет косвенно установить исправность всех элементов нагрузки фильтра и правильность работы схемы пускового органа при различных видах несимметричных коротких замыканий. Проверка производится при подведении напряжения к зажимам блока 16ИБ, соответствующего 107
имитации всех видов двухфазного короткого замыкания (так же, как это делалось при проверке правильности включения трансформаторов ЗТКП— см. табл. 3-1) путем измерения тока в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10. Сопротивление этого прибора не должно превышать 100 ом. При всех указанных видах питания к зажимам блока 16ИБ подается напряжение, составляющая обратной и иа А А /я ft Ч4г ikh Z"Zk -W, v V* г °zh Vr Рис. 3-8. Векторные диаграммы, поясняющие проверку правильности включения трансформаторов ЗТКП при имитации короткого замыкания между фазами В и С. последовательности которого равна заданному напряжению срабатывания реле ЗРН2. Для этого напряжение на входе панели (зажимах блока 16ИБ) должно быть в 3 раза больше уставки на переключателе чувствительности по напряжению обратной последовательности. Токи в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 не должны отличаться больше чем на±7% от среднего значения из всех трех измерений. Среднее значение тока составляет 3,8 жа±10%. При значительном отклонении среднего значения тока в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 от указанной величины необходимо отдельно проверить исправность всех элементов нагрузки фильтра. Проверка напряжений и токов срабатывания и возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 производится при имитации короткого замыкания между фазами ВС. Для этого напряжение к панели подводится через зажимы 7—5 блока 16ИБ при закороченных зажимах 5—3. Вначале миллиампер- 108
метром измеряются токи в обмотках, соответствующие срабатыванию и возврату реле при плавном изменении напряжения и отсутствии на панели постоянного тока. Ток срабатывания реле ЗРН1 должен быть около 1,7 ма, а реле ЗРН2 — 2,6 ма. Отклонения от указанных величин не должны превосходить ±10%. При этом коэффициенты возврата обоих реле должны быть не менее 0,4. После этого проверяется величина тока в обмотках реле, соответствующая срабатыванию реле ЗРН2 при наличии на панели постоянного тока. Эта величина должна составлять 3,6—4 ма. При срабатывании и возврате реле ведется наблюдение за четкостью переключения якоря с одного неподвижного контакта на другой. Открываясь от левого неподвижного контакта, якорь реле при срабатывании должен четко переключаться на правый контакт, не оставаясь в промежуточном положении. Указанная выше проверка позволяет установить правильность регулировки реле. Величины токов срабатывания и возврата реле необходимо знать также для оценки отстройки от тока небаланса, измеряемого в обмотках реле при проверке защиты током нагрузки линии. Затем проверяются срабатывание и возврат реле ЗРН1 и ЗРН2 по напряжению на входе панели при отключенном миллиамперметре и поданном йа защиту постоянном токе. Напряжение при проверке изменяется плавно. Реле блокировки 4РН5, снимающее питание с реле постоянного тока пускового органа, при этом должно быть выведено из действия, для чего необходимо снять перемычку со шпилек 3—5 комплекта аппаратов 4 (рис. 2-20). При номинальном напряжении постоянного тока напряжение обратной последовательности при срабатывании реле ЗРН2 не должно отличаться более чем на ±8% от заданной уставки. Напряжение срабатывания реле ЗРН1 должно быть при этом в 2 раза меньше напряжения срабатывания реле ЗРН2 с отклонением ±10%. Коэффициенты возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 по напряжению на входе панели несколько выше, чем по току в их обмотках, что объясняется нелинейностью характеристики меднозакисных выпрямителей. Повышению коэффициента возврата реле ЗРН2 способствует также 109
протекание постоянного тока по его тормозной обмотке. Проверка четкости работы контактных систем реле ЗРН1 и ЗРН2 производится при подаче на вход панели напряжений, соответствующих имитации двухфазного замыкания между любыми фазами и включенном постоянном токе. Проверка производится при пяти значениях напряжения в интервале от 1,05 напряжения срабатывания реле ЗРН2 до напряжения, соответствующего 50 в обратной последовательности. При всех значениях напряжения на контактах реле не должно быть искрения и они не должны вибрировать, а якорь реле должен четко переключаться с одного неподвижного контакта на другой. При правильно отрегулированных реле наличие вибрации их контактов может указывать на неисправность либо конденсатора ЗС9, либо меднозакисного выпрямителя ЗВК1. Проверка правильности настройки компенсирующего устройства пускового органа производится при питании фильтра напряжения обратной последовательности только от трансформаторов ЗТКП. Для этого при наличии на панели постоянного тока определяются токи срабатывания реле ЗРН2 при питании током через зажимы 7—5 (АВ), 5—3 (ВС) и 3—7 (СА) блока 15ИБ. При этом на блоке 16ИБ закорачиваются цепи напряжения защиты (зажимы 3, 5 и 7). Токи срабатывания во всех трех случаях не должны отличаться более чем на ±10% и должны примерно равняться. г у 3 С/2ср о» 1 ' где [/2Ср — напряжение обратной последовательности срабатывания реле ЗРН2, полученное ранее при проверке по § 3-7,е; z2K — заданная уставка компенсирующего устройства. Проверка токов нулевой последовательности, соответствующих срабатыванию и возврату реле ЗРН1 и ЗРН2- Проверка производится при питании реле током со шпилек 27 и 29 комплекта аппаратов 3 (рис. 2-17) при наличии на панели постоянного тока. Ток срабатывания реле ЗРН2 не должен отличаться от уставки на переключателе чувствительности по утроенному току нулевой последовательности (З/о Ср) более чем на ±12%. Более значительное отклонение можег НО
указывать на неисправность меднозакисного выпрямителя ЗВК2 или трансформатора ЗТПН. Одновременно с проверкой токов срабатывания необходимо дополнительно к ранее проведенной проверке отсутствия вибрации контактов реле ЗРН1 и ЗРН2 при имитации двухфазного короткого замыкания проверить ее отсутствие и при однофазном питании при токах до 3 а. Наличие вибрации контактов может указывать на неисправность меднозакисного выпрямителя ЗВК2. Проверка чувствительности пускового органа при подводе к нему совместно тока и напряжения. При имитации любого двухфазного короткого замыкания по цепям напряжения и подаче тока в первичную обмотку трансформатора ЗТПН устанавливаются напряжение и ток, соответствующие каждый в отдельности срабатыванию реле ЗРН2. При этом ток, протекающий по обмоткам реле ЗРН1 и ЗРН2, должен быть примерно равен полуто- ракратному току срабатывания реле ЗРН2, полученному ранее. Допускается отклонение от указанной величины на ±20%. Проверка стабилизирующего действия трансформаторов ЗТПН и ЗСТП и максимального напряжения на реле при совместном подводе к пусковому органу напряжения обратной и тока нулевой последовательностей. При плавном подъеме напряжения и тока определяется максимальное значение напряжения £/р на обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при подводе к пусковому органу напряжения £/2р до 50 в (£/=150 в) и тока 3/0 до 3 а сначала раздельно, а затем совместно. Максимальная величина напряжения Uv не должна превосходить 70 в. Напряжение определяется как f/p = /?p/p.10-3 = 2000/pl0-3 в, где /?р — суммарное сопротивление обмоток реле ЗРН1 и рабочей обмотки 3PH2V реле ЗРН2У равное примерно 2 000 ом, а /р—ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 в ма, измеренный миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10. Проверка действия безынерционного пуска высокочастотного передатчика. Для этого на панель защиты и на высокочастотный передатчик должен быть подан постоянный ток. Проверка производится плавным подъемом с нуля напряжения 1/2р на входе пускового органа. При 111
этом по осциллоскопу, подключенному к зажимам 1—2 высокочастотного приемопередатчика, фиксируется момент появления на выходе передатчика высокочастотных импульсов и момент появления непрерывного высокочастотного сигнала, когда отдельные импульсы сливаются между собой. До выполнения этого пункта необходимо снять контактный пуск с высокочастотного передатчика, для чего якорь реле 2РП1 должен быть притянут к сердечнику и закреплен в этом положении. Конденсатор ЗС8 следует оставить отключенным на контактах реле 2РПЗ, закрепив притянутый к сердечнику якорь реле. Необходимость этого требования определяется тем, что подключение конденсатора к обмоткам реле ЗРН1 и 3PH2V сглаживает пульсации подводимого к ним выпрямленного напряжения. Вследствие этого уменьшается интервал между значениями напряжения [/2р, соответствующими моменту появления отдельных высокочастотных импульсов на выходе приемопередатчика и моменту установления непрерывного высокочастотного сигнала. Контактные мостики 20 и 21, 27 и 28 сборки зажимов панели должны быть подняты, с тем чтобы была обеспечена связь панели защиты с цепями пуска высокочастотного передатчика. Чтобы исключить влияние органа управления на работу передатчика, необходимо снять крышку испытательного блока 20ИБ и заменить ее контрольным штепселем с закороченными зажимами 2 и 4 (рис. 1-2). Величина напряжения £/2р в момент появления высокочастотных импульсов должна быть больше напряжения срабатывания реле ЗРН1, а в момент установления непрерывного высокочастотного сигнала меньше напряжения срабатывания реле ЗРН2. Этим обеспечиваются надежный пуск высокочастотного передатчика при срабатывании реле ЗРН2 и отстройка от напряжений небаланса нормального режима. При выполнении безынерционного пуска высокочастотного передатчика по схеме рис. 1-6 интервал между появлением высокочастотных импульсоз и непрерывного высокочастотного сигнала благодаря хорошему сглаживанию выпрямленного напряжения не превышает 0,2 в напряжения обратной последовательности. Замедление снятия безынерционного пуска, выполненного по схеме рис. 1-6, может быть зафиксировано 112
при помощи электронного осциллоскопа по задержке исчезновения высокочастотного сигнала после снятия напряжения с панели. 3-8. ПРОВЕРКА ТОКОВОГО РЕЛЕ 5РТ Проверка реле 5РТ производится в следующем объеме: а) проверяется ток срабатывания и возврата реле при заданной уставке; б) проверяется отсутствие вибрации и заскакивания контактов реле при токах от 1,05 тока срабатывания до 5—7 а. Проверка производится при включенном постоянном токе в соответствии с принятыми рекомендациями по регулировке реле серии ЭТ-520. Ток подводится к зажимам /—7 блока 15ИБ. Коэффициент возврата реле должен быть не ниже 0,85. 3-9. ПРОВЕРКА РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 4РС Перед проверкой на реле 4РС устанавливается заданная уставка в соответствии с рекомендациями § 2-2. Проверка производится в следующем объеме: а) проверяются сопротивления срабатывания и возврата реле; б) снимается угловая характеристика срабатывания реле; в) проверяется работа реле в качестве органа направления мощности; г) снимается зависимость сопротивления срабатывания реле от тока; д) проверяется четкость работы контактной системы реле. Для правильной работы защиты необходимо обеспечить надежное замыкание нормально закрытых контактов реле 4РС при отсутствии напряжения и тока на панели. Это обеспечивается за счет начального угла закручивания спиральной пружинки реле, который при необходимости может быть изменен в соответствии с указаниями § 3-5. Проверка надежности замыкания нормально закрытых контактов реле 4РС следует производить при включенном постоянном токе перед проверкой электрических 8—2502 113
характеристик. Это обусловлено тем, что увеличение начального угла закручивания спиральной пружинки приводит к некоторому увеличению тока точной работы и тока срабатывания реле при отсутствии напряжения. Проверка электрических характеристик реле сопротивления производится по схеме рис. 3-9. Для измерения угла между напряжением и током вместо фазометра может быть применен ваттметр. При использовании фазометра установка этого угла должна производиться при номинальном напряжении, так как показания фазомет- Панель защиты 3~0—о Рис. 3-9. Схема проверки реле сопротивления 4РС. ФР — фазорегулятор; <р — фазометр. ра в значительной мере зависят от величины напряжения. Сопротивление потенциометра должно составлять не более 150—200 ом- При большем сопротивлении потенциометра могут иметь место недопустимые искажения в измерениях углов за счет сдвига фаз между напряжением на зажимах реле при небольшой его величине и номинальном напряжении на фазометре. Проверка сопротивлений срабатывания и возврата реле производится при токе 1 а, отстающем от напряжения на угол ер=90° (угол полного сопротивления линий 400—500 кв примерно равен 86°). Сопротивление срабатывания и возврата реле определяется из выражения z = 2/ где U — напряжение срабатывания или возврата реле на зажимах 5—3 блока 16ИБ, / — ток, подводимый к зажимам 5—3 блока 15 И Б 114
Коэффициент возврата реле обычно не превышает 1,1. В случае несоответствия сопротивления срабатывания реле заданной уставке следует изменить положение штепселей на регулировочной доске автотрансформатора 4ТК. Угловая характеристика срабатывания реле снимается при токе 0,5—1 а и изменении угла <р между напряжением и током от 0 до 360° через 30—60°. По данным измерений строится характеристика ^ср = /(ф) в осях R и X. Угол максимальной чувствительности реле должен быть равен 78—«88°; величина смещения в III квадрант — примерно 0,1 сопротивления уставки срабатывания реле. Проверка работы реле в качестве органа направления мощности выполняется для последующего определения правильности включения реле при испытаниях защиты током нагрузки линии. Перед проверкой обмотки реле разделяются и включаются отдельно на ток и напряжение. Для этого перемычка между шпильками 14—16 комплекта аппаратов 4 переключается на шпильки 12—14 (рис. 2-20). При проверке определяются предельные углы между напряжением UAC и током 1Ас, при которых реле действует на замыкание нормально открытых контактов, т. е. определяется зона его срабатывания. Проверка ведется при токе 0,3—0,5 а и напряжении 100 в. Вращающий момент УИвр реле при его работе органом направления мощности определяется выражением AfBp = ££//sin(9 + 8)> где 9 — угол между напряжением и током: б — внутренний угол реле, равный 2—12°. В соответствии с приведенным выражением реле срабатывает при изменении угла ф в пределах от —'6 до 180° —6. После проверки реле в качестве органа направления мощности перемычка со шпилек 12—14 возвращается на шпильки 14—16. Зависимость сопротивления срабатывания реле от тока снимается при том же угле между напряжением и током, при котором проверялись сопротивления срабатывания и возврата реле. Указанная характеристика снимается до значения тока, при котором напряжение срабатывания реле составляет 100 в. Типовая характеристи- 8* 115
ка zcv = f(I) приведена на рис. 3-10. По характеристике zCp=f(I) определяется ток точной работы реле, принятый равным току, при котором сопротивление срабатывания на 10% меньше сопротивления уставки. Ток точной работы реле при угле закручивания его спиральной пружинки до 25—30°, что соответствует заводской регулировке реле, обычно не превышает 0,15 а. Одновременно со снятием характеристики zcv = f(I) определяйся начальный ток срабатывания реле, т. е. его ток срабатывания при отсутствии напряжения. Цепи напряже- ния при этом должны быть закорочены. При заводской регулировке реле его начальный ток срабатывания обычно не превышает 0,16 а. Проверка четкости работы контактной системы реле 4РС производится при том же угле между напряжением и током, при котором снималась характеристика zCp= = /(/). Проверка производится при наличии на панели постоянного тока, снятой перемычке со шпилек 3—5 комплекта аппаратов 4 (рис. 2-20), изменении сопротивления на зажимах реле в пределах (0,1—0,9) 2ср и изменении тока от 0,2 до 5 а. В указанных диапазонах изменения тока и сопротивления на зажимах реле его контакты должны работать четко, без вибраций и искрений. ом 60 40 го _£ Zcp /* / 1 1 \ \ \ I Л'пи t * 2 0, ч о, 6 О, I 8 а Рис. 3-10. Зависимость сопротивления срабатывания 2ср реле 4РС от тока при уставке zy=60om и угле между напряжением и током <р = 90°. Ток точной работы /т.р = 0,1 а. 3-10. ПРОВЕРКА БЛОКИРОВКИ ЗАЩИТЫ ПРИ НАРУШЕНИЯХ В ЦЕПЯХ НАПРЯЖЕНИЯ Проверка блокировки производится в следующем объеме: а) проверяются токи срабатывания и возврата реле 4РН5 и четкость работы его контактной системы; б) проверяется правильность взаимной полярности включения обмоток 5, 5 и 7 трансформатора 4ТБ 116
(рис. 1-2), подключаемых через испытательный блок 17ИБ к обмоткам трансформатора напряжения, соединенным в разомкнутый треугольник; в) проверяется согласование полярностей обмоток (3 и 2, 5 и 4, 7 и 6) одноименных фаз трансформатора 4ТБ, подключаемых к обмоткам трансформатора напряжения, соединенным в разомкнутый треугольник, и через испытательный блок 16ИБ — к обмоткам, соединенным в звезду. Проверка токов срабатывания и возврата реле 4РН5 и четкости работы его контактной системы производится при подаче на зажимы 1—7 испытательного блока 17ИБ (рис. 1-2) напряжения, регулируемого в пределах от О до 100 в. Токи в обмотке реле измеряются миллиамперметром с малым внутренним сопротивлением, включенным между шпильками 3—5. Ток срабатывания реле 4РН5 должен быть примерно 1,5—1,8 ма, а его коэффициент возврата не менее 0,4. Четкость работы контактной системы реле проверяется при наличии на панели постоянного тока и изменении напряжения, подаваемого на зажимы 1—7 блока 17ИБ, до 100 в. Проверка правильности взаимной полярности включения обмоток*?,5 и 7 трансформатора 4ТБ, подключенных к испытательному блоку 17 И Б. Проверка производится путем подачи напряжения /7=50 в на зажимы 1—7 блока 17ИБ, т. е. на три последовательно соединенные обмотки. При этом ток в реле, измеряемый миллиамперметром с малым внутренним сопротивлением, включенным между шпильками 3—5, должен равняться 7,5ма ±10%. При неправильных полярностях включения обмоток в зависимости от того, какая из обмоток включена со встречной полярностью, ток в реле будет примерно составлять 2/3 или Уз от этой величины либо будет равен нулю. Проверка согласования полярностей обмоток одноименных фаз трансформатора 4ТБ, подключенных к испытательным блокам 16ИБ и 17ИБ, производится по схеме рис. 3-11. Напряжения к зажимам испытательных блоков подводятся в соответствии с данными табл. 3-2, причем к обмоткам, подключенным к блоку 17ИБ, подводится напряжение [/'=100 в, г к обмоткам, подключенным к блоку 16ИБ, [/"=58 е. При этом 117
во избежание протекания тока через обходные цепи во всех обмотках трансформатора 4ТБ оставшиеся свободными два зажима блока 16ИБ закорачиваются на зажим / (нулевую точку). Кроме того, закороченные зажимы блока 16ИБ объединяются с соответствующим лятр-1 мдтр-г Панель защиты 0—о Рис. 3-11. Схема проверки правильности включения обмоток трансформатора 4ТБ блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения. Подвод напряжений показан для случая проверки обмоток, подключенных к фазе А трансформатора напряжения. зажимом блока 17ИБ. При приведенных выше значениях напряжений V и U" ток в реле 4РН5 должен быть равен нулю. При небольшом отклонении этого тока от нуля следует изменить величину соответствующего сопротивления, указанного в табл. 3-2. Таблица 3-2 Сборка схемы для проверки правильности включения обмоток трансформатора 4ТБ (рис. 3-11) Проверяется фаза А В С Напряжение подается £/'=100 в 17ИБ 7—5 5—3 3—1 £/"=58 в 16ИБ 7—1 5—1 3—1 Закорачиваются между собой зажимы на блоке 16ИБ 5; 3\ 1 7; 3\ 1 7; 5; / между блоками 16ИБ 1 1 1 17ИБ 5 3 1 Регулируется сопротивление 4R12 4R13 4R14 118
Подачу напряжений на схему можно производить либо от лабораторных автотрансформаторов (ЛАТР), либо от малоомных потенциометров. При применении многоомных потенциометров снимаемые с них напряжения, а следовательно, и токи в обеих обмотках трансформатора 4ТБ будут сдвинуты по фазе и ток в реле 4РН5 не будет равен нулю. В этом случае регулировка производится на минимум тока в обмотке реле 4РН5, имея в виду, что окончательная регулировка выполняется при подключении защиты к трансформаторам напряжения в соответствии с рекомендациями § 3-16,з. 3-11. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ Перед проверкой органа управления в. ч. передатчиком в соответствии с рекомендациями § 2-2 устанавливаются заданные уставки на переключателе коэффициента k комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей и на регулировочных досках трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2 устройства компенсации емкостных токов. При всех проверках, за исключением проверки чувствительности, выходные цепи органа управления в. ч. передатчиком должны быть отделены от приемопередатчика, что достигается снятием крышки с испытательного блока 20ИБ. Во избежание пробоя обмоток трансформатора 1ТУ не допускается проверка органа управления при вынутых стабилизаторах напряжения 1СТ1 и 1СТ2. Проверка органа управления в. ч. передатчиком производится в следующем объеме: а) проверяется действие стабилизаторов напряжения; б) измеряются сопротивления отдельных элементов схемы органа управления; в) проверяется настройка комбинированного фильтра токов; г) проверяются величины проводимостей компенсирующих устройств емкостных токов; д) проверяется согласование полярностей включения обмоток трансформаторов 1ТКУ1 по отношению к 1ТКУ2; 119
е) проверяется чувствительность органа управления; ж; измеряется угол между током на входе панели защиты и напряжением на выходе органа управления. Проверка действия стабилизаторов напряжения 1СТ1 и 1СТ2 производится путем подведения тока к зажимам 3—5 блока 15ИБ (рис. 1-2). При проверке определяется величина тока, при котором зажигается каждый из стабилизаторов, проверяется правильность полярности включения стабилизаторов и ограничение напряжения на выходе органа управления при больших токах на входе панели защиты. При определении тока, при котором зажигаются стабилизаторы напряжения, каждый из них поочередно вынимается из соответствующей ламповой панельки. Момент зажигания стабилизатора, оставленного включенным в схеме, определяется при помощи электронного осциллоскопа, подключенного к шпилькам 15—17 комплекта аппаратов 1 (рис. 2-11) по изменению формы одной из полуволн кривой напряжения на выходе органа управления. Ток 1ВС, соответствующий зажиганию одного стабилизатора, при всех коэффициентах k фильтра i\+kl2 находится в пределах 1,1—1,6 а. Видимое свечение, появляющееся при горейии стабилизатора, может наступать при несколько больших величинах тока. Напряжение на выходе органа управления, соответствующее зажиганию стабилизатора, не должно превышать 160 е. Измерение напряжения производится электронным вольтметром, подключенным к шпилькам 1—5, а при его отсутствии — по току в сопротивлениях 1R1 и 1R2. Миллиамперметр включается между шпильками 3—5. Суммарная величина сопротивлений 1R1 и 1R2 при подсчете напряжения на выходе органа принимается равной 100 ком. Проверка правильности полярности включения стабилизаторов напряжения также производится при помощи электронного осциллоскопа по форме кривой напряжения на шпильках 5—17 при увеличении тока до 4—5 а. При указанном токе на обоих стабилизаторах должно наблюдаться видимое свечение, а форма кривой напряжения должна иметь вид, показанный на рис. 3-12,а. При неправильной полярности включения стабилизаторов (рис. 3-12,6) будет ограничиваться только одна из полуволн напряжения. 120
Ограничение напряжения на выходе органа управления проверяется при двух-трех значениях тока 1ВС в интервале от 2 до 5 а. При токе /бс = 5 а это напряжение, измеренное одним из указанных выше способов, не должно превышать 180 е. <*) б) Рис. 3-12. Формы кривой напряжения на стабилизаторах напряжения 1СТ1 и 1СТ2 органа управления высокочастотным передатчиком при правильной (а) и неправильной (б) полярностях их включения. Измерение сопротивлений отдельных элементов схемы органа управления. Проверка производится при подводе тока к зажимам 3—5 блока 15ИБ. Величина тока 1Вс при этом должна быть около 0,5—0,6 а, но не выше тока зажигания стабилизаторов напряжения. Измерения сопротивлений производятся с помощью вольтметра и миллиамперметра в соответствии с указаниями табл. 3-3. Таблица 3-3 Измерение сопротивлений элементов схемы органа управления высокочастотным передатчиком Измеряемое сопротивление Вся нагрузка комбинированного фильтра . . Частотный фильтр . . . Суммарное сопротивление 1R1 и 1R2 . . . . Величина сопротивления, ком 8—9 21—23 100±10 Приборы включаются на шпильки (рис. 2-11) Во льт- метр 7—17 7-17 1—5 Миллиамперметр 5—7 5-7 3—5 Примечание Снимается перемычка со шпилек 13—15 — 121
Проверка настройки комбинированного фильтра токов. Правильность настройки определяется путем измерения коэффициента k фильтра и проверки величин частей сопротивления 1R8, на которые оно делится хомутиком 39 (рис. 2-11). Коэффициент k проверяется при подключенной нагрузке фильтра. При подводе тока 0,5 а к зажимам 5—3 (В—С) блока 15ИБ (рис. 1-2) фиксируется ток вторичной обмотки трансформатора 1ТУ по показанийм миллиамперметра, включенного между шпильками 7—5. После этого измерения к зажимам 7—1 (А—0) блока 15ИБ подводится ток такой величины, чтобы показание миллиамперметра в точности соответствовало его показанию при токе /вс = 0,5 а. На основании этих измерений коэффициент k фильтра определяется из выражения /3-^ + 1 , 'АО k= . JAQ Для большей точности производятся еще два измерения при токах 1ВС, равных 0,45 и 0,55 а, и определяется среднее значение коэффициента k, которое не должно отличаться от заданного более чем на ±6%. Приведенный способ измерения коэффициента k основывается на том, что при одинаковых величинах напряжения на выходе органа управления в. ч. передатчиком э. д. с. фильтра также равны между собой. Величины э. д. с. фильтра ЕВс и ЕА0 соответственно от токов 1Вс и 1А0 на его входе определяются выражениями 2 £ВС=1ВС2ХМ И ЕАЪ=1А0Ъ%> где Хм— сопротивление взаимной индукции между каждой первичной и вторичной обмотками трансформатора 1ТФУ; R — рабочая часть сопротивления 1R8. Из приведенных выше выражений следует, что при равенстве э. д. с. Евс и ЕА0 he R 122
После подстановки выражения для IAJtBC в формулу для коэффициента k, приведенную в параграфе 1-3, k-. R + / 3* Мм м R-V^m /з. ™м R получаем выражение для определения k без непосредственного измерения величин Хм и R: k = Г3 + ^°- >~^+1 *ВС МО Yz-'f-'yj-^-i lBC МО Решая это уравнение относительно /ло, получаем выражение МО V ai ВС k + I ' которое показывает связь между токами 1Ао и 1Вс при данном коэффициенте k фильтра и равенстве напряжений на выходе органа управления. Это выражение используется при регулировке комбинированного фильтра при отклонении коэффициента k от заданного более чем на ±6%. Регулировка фильтра осуществляется путем изменения величины сопротивления между хомутиками 49 и 39у составляющего 2/з рабочей части сопротивления 1R8. Для этого к блоку 15ИБ подводится ток 'ао~г &Jвс k + 1 ' где k — заданная величина коэффициента фильтра, а хомутик 39 сопротивления 1R8 перемещается в ту или иную сторону до тех пор, пока показание миллиамперметра, включенного между шпильками 5—7, станет таким же, как и при токе /Бс = 0,5 а. Если перемещением хомутика 39 установить требуемую величину 2/?Д не удается, то можно также перемещать и хомутик 49. После проверки или регулировки коэффициента k фильтра проверяется величина части сопротивления 1R8 между хомутиками 39—27, которая должна составлять Уз всей рабочей части сопротивления 1R8. Одновременно проверяется также величина сопротивления 123
между хомутиками 49—27. Проверка производится при снятой перемычке между шпильками 25—27. Питание подводится к зажимам 5—7 блока 15ИБ (АВ), что обеспечивает протекание тока по всему сопротивлению 1R8. Ток целесообразно устанавливать такой величины (не выше 1 а), чтобы стрелка вольтметра, подключенного к хомутикам 49 и 39, отклонялась на 2/з шкалы. При переключении провода от вольтметра с хомутика 39 на хомутик 27 показание вольтметра должно увеличиваться в 1,5 раза, т. е. стрелка должна отклоняться на всю его шкалу. Если это требование не выполняется, то необходимо изменить положение хомутика 27' сопротивления 1R8. Полная величина рабочей части сопротивления 1R8 между хомутиками 49 и 27 составляет 9 ом ±10%. В целях уменьшения угловых погрешностей комбинированного фильтра токов установку Уз рабочей части сопротивления Щ8 перемещением хомутика 27 необходимо производить с максимальной точностью. После выполнения указанной регулировки перемычка между шпильками 25—27 восстанавливается. Если при проверке правильности установки хомутика 27 окажется, что сопротивление между хомутиками 39—27 при крайнем положении последнего из них меньше Уз рабочей части сопротивления 1R8, то необходимо переместить в крайнее положение хомутик 49 и вновь произвести регулировку коэффициента k фильтра перемещением хомутика 39. Если же при крайних положениях хомутиков 49 и 27 сопротивление между хомутиками 39—27 окажется меньше требуемого или же величина сопротивления между хомутиками 49—27 будет отличаться от 9 ом± 10%, то необходимо проверить исправность трансформатора 1ТФУ и соответствие его отводов коэффициентам k фильтра. Для этого при снятой перемычке между шпильками 25—27 измеряется э. д. с. вторичной обмотки трансформатора при токе 1вс = 0,5 а. Вольтметр с большим внутренним сопротивлением подключается к шпильке 27 и поочередно ко всем трем отводам вторичной обмотки трансформатора 1ТФУУ выведенным на переключатель коэффициента k фильтра. Указанные э. д. с. не должны при этом отличаться от приведенных в табл. 3-4 больше чем на ±6%. 1 24
Таблица 3-4 Электродвижущая сила Еи вторичной обмотки трансформатора 1ТФУ при различных коэффициентах k комбинированного фильтра и токе / = 0,5 а на входе панели k Еи, ' 6 3,95 8 4,25 10 4,45 При больших отклонениях э. д. с. вторичной обмотки от приведенных в таблице необходимо выявить и устранить дефект трансформатора 1ТФУ. Проверка величины проводимостей компенсирующих устройств емкостных токов. Перед проверкой производится настройка фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей в соответствии с указаниями § 3-7,6. Проверка величин проводимостей компенсирующих устройств производится по схеме, приведенной на рис. 3-13, посредством которой создается режим, эквивалентный трехфазному симметричному режиму для комбинированного фильтра токов. Проверка устройств компенсации без имитации этого режима (что было принято в первый период эксплуатации защиты) приводила к тому, что устройство прямой последовательности проверялось при подводе к комбинированному фильтру значительно меньших токов, чем в реальных условиях при симметричном режиме работы электропередачи. Вследствие этого некоторая нелинейность трансреактора комбинированного фильтра, сказывающаяся главным образом при очень малых величинах токов, обусловливала неточные результаты проверки. Одновременно с проверкой величин проводимостей проверяется также правильность включения компенсирующих устройств относительно остальных элементов органа управления, в связи с чем полярность напряжения и токов, подводимых к панели, должна строго соответствовать схеме рис. 3-13. При проверке обоих компенсирующих устройств ток /ло в схеме на рис. 3-13 должен опережать напряжение 125
U на угол 90°, устанавливаемый при помощи фазорегулятора ФР. Измерение указанного угла производится фазовольтметром ФВ, к которому переключателем П поочередно подводятся напряжение U от ЛАТР и напряжение от фазорегулятора ФР, совпадающее по фазесто- Панель защиты Рис. 3-13. Схема проверки компенсирующих устройств емкостных токов. ком 1А0. При проверке компенсирующего устройства прямой последовательности ток 1Вс должен совпадать по фазе с напряжением (/, а при проверке устройства обратной последовательности ток 1вс и напряжение О должны быть в противофазе. Последнее достигается перекрещиванием фаз В и С на испытательном блоке 15ИБ. Подвод тока 1Вс на схеме рис. 3-13 соответствует проверке компенсирующего устройства прямой последовательности. 126
При проверке электронным вольтметром ЭВ, подключаемым к шпилькам /—3, измеряется напряжение Ui-з на выходе органа управления при поочередном подводе к панели токов /ао, 1вс и напряжения 0, при одновременном подводе токов Iao и 1Вс, а также при одновременном подводе обоих токов и напряжения. Перед измерениями необходимо убедиться, что электронный вольтметр включен таким образом, что напряжение наводок, измеряемое при отключенных от схемы токах и напряжении, имеет минимальное значение. Для этого проверяется влияние на величину напряжения наводок заземления электронного вольтметра, порядка подключения измерительных проводов к шпилькам У и 3, а также полярности напряжения питания вольтметра. Вначале проверяется величина проводимости у\к компенсирующего устройства емкостных токов прямой последовательности. Для исключения влияния устройства компенсации емкостных токов обратной последовательности снимается перемычка со шпилек 18—20 (рис. 2-11). Устанавливаются следующие величины напряжения и токов: и = 3иф = 3.58=тв; i --Li • / -lOLj где /к — вторичный ток компенсации, определяемый по заданной уставке ук = у1К = #2К проводимости компенсирующих устройств и фазному напряжению 1к = ифук = 58ух. При указанных значениях токов измеряется напряжение Ui-з при включении только рубильника Р/, затеям только рубильника Р2 и затем при одновременном включении рубильников Р1 и Р2. При правильной установке величин токов 1Ао и 1Вс и угла сдвига фаз между ними, напряжение (Л_3, измеренное при одновременном включении рубильников Р1 и Р2, должно быть равно разности между напряжениями f/i_3, измеренными при включении этих рубильников в отдельности. Отключаются рубильники PI, P2, и включается рубильник РЗ. При напряжении £/=^174 в измеряется напряжение f/i-з, которое должно быть равно напряжению 127
f/i_3, измеренному при одновременном включении рубильников Р1 и Р2. Если это требование не выполняется, то необходимо изменить положение штепселей на регулировочной доске трансформатора 1ТКУ1 таким образом, чтобы оно, выполнялось с наибольшей точностью. Для проверки правильности включения компенсирующего устройства прямой последовательности включаются одновременно все три рубильника схемы рис. 3-13. При правильном включении устройства напряжение £Л_з должно быть близким к нулю. Проверка величины проводимости #2к и правильности включения компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности производится аналогично, но при перекрещенных фазах В и С (зажимы 5 и 3) на испытательном блоке 15ИБ. Для исключения влияния устройства компенсации емкостных токов прямой последовательности снимается перемычка со шпилек 10—12. При проверке устройства компенсации обратной последовательности напряжение £/i_3, измеренное при одновременном включении рубильников Р1 и Р2, должно быть равно сумме напряжений (Л_3, измеренных при включении этих рубильников в отдельности. При одновременном включении рубильников Ply P2 и РЗ напряжение f/i_3, как и при проверке устройства прямой последовательности, должно быть близким к нулю. Векторные диаграммы, поясняющие способ проверки устройств-компенсации емкостных токов, приведены на рис. 3-14. Показанные на нем э. д. с. приведены к вторичной обмотке трансформатора 1ТУ, причем э. д. с. Ё^х и Ё т'2 относятся к комбинированному фильтру токов, а э. д. с. Ё'пХ и Ё'п2—к компенсирующим устройствам. Рассмотренный способ проверки компенсирующих устройств основывается на том, что при указанных выше величинах токов 1Ао и 1Вс э. д. с. комбинированного фильтра в точности равны э. д. с. фильтра при подводе к нему симметричных систем токов прямой или обратной последовательностей, равных по величине компенсируемому току. При проверке сравниваются по величине и фазе напряжения на выходе органа управления, пропорциолальные соответственно э. д. с. Ё 'т от комби- 128
я аз н а о ы S •"! Г' •5з 5з - •^ II с* X! Я 9»Я 2 0) Он О я я я ч 2 <w с н о и « о Я <1> л£ О) О •5) -о с •5? ^^ •л *->< ►4°f •п .^ >Т t I 1 5» К4 Iе* ta '*$* •^ о я g о !=[« w A я Й ° § s - а, Я с 2 .. S и &§ и о са н я «3 о Я я а- о м <и ^1 я Он 9—2502 129
нированного фильтра токов и^ от компенсирующих устройств. Известно [Л. 4], что при подводе к комбинированному фильтру симметричной системы токов прямой последовательности /К1 э. д. с. на выходе фильтра ETl = lKl(R-\f3XM), а при подводе системы токов обратной последовательности /Ка __ eT2 = iK2(R + V3Xm), где R — рабочая часть сопротивления 1R8 комбинированного фильтра; %м ~ сопротивление взаимной индукции между каждой из первичных и вторичной обмотками трансреактора фильтра. При проверке компенсирующих устройств к защите подводятся векторы токов 1А0 = — /к и 1ВС= ±1 -%- *к- Знак минус в выражении для тока 1ВС относится к проверке компенсирующего устройства прямой последовательности, а знак плюс — к проверке устройства обратной последовательности. При подводе указанных токов э. д. с. £Т1 и ЁТ2 равны: Сопоставление полученных выражений для э. д. с. £Ti и Ет2- и формул для этих э. д. с, приведенных из [Л. 4], показывает, что схема рис. 3 13 действительно позволяет имитировать симметричный режим по току прямой и обратной последовательностей. Учитывая, что составляющие напряжения прямой и обратной последовательностей принимаются равными фазному напряжению, а способ подвода тока имитирует симметричный режим, можно сделать вывод, что приведенный метод проверки компенсирующих устройств 130
Эквивалентен их проверке неЛОсредстбенно емкоСтнЫмй токами линии, рассмотренной ниже в § 3-16,д. Проверка согласования полярностей включения трансформаторов 1ТКУ1 и 1ТКУ2 производится по схеме, показанной на рис. 3-13, при включении только рубильника РЗ. При этом поочередно снимаются перемычки 10—12 и 18—20 (рис. 2-11), и электронным вольтметром измеряется напряжение £Л-з на выходе органа при напряжении {/=ЗС/ф=174 в. Третье измерение производится при включении обоих трансформаторов, т. е. наличии обеих указанных перемычек. При этом напряжение f/i-з должно быть больше, чем при включений одного только трансформатора 1ТКУ2. Проверка чувствительности органа управления в. ч. передатчиком. Эта проверка производится при токе, равном 0,25 а, поочередно подводимом к зажимам 5—3 (В—С) и 7—/ (А—0) блока 15ИБ. При снятой крышке блока 20ИБ измеряется напряжение U7 на выходе органа. Измерения производятся электронным вольтметром, подключенным к шпилькам /—3. Перед проверкой необходимо снять заземляющий провод соответствующего зажима вольтметра. Невыпол* нение этого требования может привести к тому, что при проверке исправности цепей управляющей лампы JI2 в. ч. передатчика, когда вставляется крышка блока 20ИБ, на цепи постоянного тока может быть подана «земля». Заземление вольтметра при проверке чувствительности органа управления не является необходимым, поскольку в этом случае напряжение наводки не превышает 3% напряжения на его выходе. По полученным данным определяется напряжение £/у(3) на выходе органа управления высокочастотным передатчиком при симметричном трехфазном токе прямой последовательности /(3) = 0,25 а путем пересчета по формуле _ г/(3) _ У* ..(2) иу ~k— 1 иу или иу k+\uy ' где £/(2) и [/(1)—напряжения на выходе органа управле- У У ния, измеренные ранее при проверке его чувствительности; о* 131
k — действительный коэффициент комбинированного фильтра токов. Приведенные для £/(3> выражения могут быть получены, если учесть, что э. д. с. Е7 комбинированного фильтра определяется как прямой, так и обратной последовательностями тока Ёу = (/, + */,) (R - /3*м) = -Щгх (А + klt), где R — рабочая часть сопротивления 1R8. При однофазном питании через зажимы 7 — / блока 15 И Б (А — 0) составляющие прямой и обратной последовательностей тока фазы А, выделяемые комбинированным фильтром, совпадают по фазе и равны: / =/ -^ М л 2 3 ' откуда £<■> = 2ДЛ») 'у — 3 " При трехфазном коротком замыкании э. д. с. на выходе фильтра определяется из выражения £(3)_2Л/<»). Учитывая, что получаем, при k+l При двухфазном питании через зажимы 5 — 3 блока 15 И Б (В — С) составляющие прямой и обратной последовательностей тока фазы А противоположны по фазе и равны: отсюда 132
Учитывая, что UY пропорционально соответствующей э. д. с. на выходе фильтра, получаем при трехфазном питании током /(3) = /(2> _ 7/(3) _ Y3 Г/(2) у k=T у ' Напряжения на выходе органа управления при различных значениях коэффициента k фильтра не должны отличаться от приведенных в табл. 3-5 больше чем на ±10%. Таблица 3-5 Напряжение Uy в на выходе органа управления высокочастотным передатчиком при токах IBCt fAQ и симметричном трехфазном токе прямой последовательности /(3) k 1вс =0,25 а 1А0 = 0,25 а /(3) =0,25 а (расчетные значения) 6 29 23,5 10 8 29 21,5 7,2 10 29 20,5 5,6 Типовые характеристики чувствительности органа управления Uy=f(I) приведены на рис. 3-15. Параллельно нагрузке фильтра нормально подключены сопротивления цепей манипуляторной (управляющей) лампы Л2 высокочастотного передатчика, что несколько снижает чувствительность органа управления. Поэтому для проверки исправности цепей этой лампы необходимо проверить чувствительность органа управления при вставленной крышке испытательного бло^а 20ИБ и включенном постоянном токе на приемопередатчике. Постоянный ток подводится к сборке зажимов панели, а с испытательных блоков 18ИБ и 19ИБ снимаются крышки. Напряжение на выходе органа управления при токах 1Вс и /аог равных 0,25 а, не должно уменьшаться больше чем на 10% против напряжения, измеренного при этих же токах со снятой крышкой испытательного блока 20ИБ. При большем снижении напряжения необходимо проверить величины сопротивлений цепей лампы Л2 высокочастотного передатчика. 133
=>* «Ь\ 4^!v с_}1 CO1 *"- <c § § § =s» ^\ 5^ -N § § CO § § Nk ! =,=» ^\ ^\ •5Г ' < •-J 1 1 § 43 CO ts <o c-T 5~n >: <nj c^ oa О oo ^r <0 c^ L <*> II ^ J cS4 «5) fc Qo Сз* 4j <5T <0 If >• >: SS CM <^T при КОВ. о СГН Ч~» СО II £• L л -?4 •о я -е* иком ого сг я ь я СО 03 •=* и о> о о* а, v я с я я Е^ я a Вй g* о — со 5 о к 2 *> О и я s *-•©* W я> я о я ы V ч ^ СО № Он Я с я ^£ со со я я со « °3 я и Н со о со о л 2« 2 »я Н Я я и И СО о Я С? СО В* со тики )ТКИХ я о* * X Ои Щ. со Я Xj n . х ю Я ~ я 00 я .: Ч ЙЯ fX о-
Если при проверке чувствительности органа управления со снятой крышкой испытательного блока 20ИБ напряжение на выходе органа будет значительно отличаться от данных, приведенных в табл. 3-5, то необходимо дополнительно проверить коэффициенты трансформации трансформатора 1ТУ. Проверка коэффициентов трансформации трансформатора 1ТУ производится при подведении напряжения 100 в к его вторичной обмотке (шпильки 7—21) и измерением напряжения на его первичной обмотке (между шпилькой 25 и отводами первичной обмотки 45> 46 и 47, выведенными на переключатель коэффициента k комбинированного фильтра). Для отделения трансформатора от схемы органа управления снимаются перемычки со шпилек 5—7 и 25—27. При проверке необходимо строго придерживаться указанного способа измерения, так как при оставлении в схеме перемычки между шпильками 5—7 можно повредить стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2, а при подводе напряжения к первичной обмотке трансформатора 1ТУ может произойти пробой его обмоток. Величины коэффициентов трансформации трансформатора 1ТУ определяются отношением напряжений вторичной и первичной обмоток. Расчетные значения коэффициентов трансформации при различных коэффициентах k, равные отношениям п чисел витков вторичной и первичной обмоток трансформатора 1ТУ, приведены в табл. 3-6. Таблица 3-6 Коэффициенты трансформации п трансформатора 1ТУ для различных коэффициентов k комбинированного фильтра токов k п 6 155 8 152 10 149 Значительное отклонение коэффициентов трансформации трансформатора 1ТУ от дайных табл. 3-6 может указывать на неисправность трансформатора* Измерение угла фу между током на входе панели защиты и напряжением на выходе органа управления высокочастотным передатчиком. Измерение производится при 135
отключенном передатчике (снята крышка блока 20ИБ) фазовольтметром ФВ по схеме, приведенной на рис. 3-16. При проверке указанный угол измеряется при подводе тока /вс = 0,5 а к зажимам 3—5 блока 15ИБ и проверяется стабильность угла при изменении тока 1Вс от 0,3 до 4,0 а. Нулевое положение шкалы фазовольтметра устанавливается при включении переключателя Я в положение 1. Фазовольтметр подключается к шпилькам 1—2 параллельно сопротивлению 1R1, величина которого со- Панель защиты Рис. 3-16. Схема измерения угла между током Iвс на входе панели и напряжением на выходе органа управления высокочастотным передатчиком. ставляет примерно 10 ком, т. е. 0,1 суммарного сопротивления 1R1 и 1R2. Такое включение фазовольтметра практически не изменяет результирующее сопротивление частотного фильтра и поэтому исключает влияние сопротивления фазовольтметра на величину измеряемого угла <ру. После переключения переключателя П в положение 2 и приведения в нулевое положение стрелки фазовольтметра вращением его фазорегулятора на шкале отсчитывается проверяемый угол. Напряжение на реостате в схеме на рис. 3-16, подводимое к фазовольтметру, совпадает по фазе с током 1вс- При увеличении этого тока сопротивление реостата будет уменьшаться и становиться соизмеримым с актив- 136
но-индуктивным сопротивлением панели. При этом фаза тока на входе панели будет изменяться в некоторых пределах относительно напряжения источника питания, что вызовет изменение фазы напряжения, по которому устанавливается нулевое положение шкалы углов фазо- вольтметра при токе /вс = 0,5 а. Поэтому при проверке стабильности угла между напряжением на выходе органа управления и током 1ВС необходимо при всех измерениях проверять нулевое положение шкалы углов фа- зовольтметра переводом переключателя Я схемы рис. 3-16 в положение /. При отклонении показания от нуля шкалы ее необходимо вновь устанавливать в нулевое положение, как указано выше. При токе 1ВС = 0,5 а угол фу между напряжением UY на выходе органа управления и указанным током при принятом коэффициенте k комбинированного фильтра не должен отличаться от данных, приведенных в табл. 3-7, больше, чем на ±5°. При изменении тока 1ВС от 0,3 до 4,0 а угол фу не должен отличаться ОТ угла, измерен- Таблица 3-7 ного при токе /Вс = 0,5 а, уГОл ъ между напряжени- больше, чем на +5 и —8°. ем на выходе органа управ- Величина угла Фу в зна- ления и током 7ж; = 0>5 « чительной мере определяет- ^™S3JBK«T ся сопротивлением дросселя комбинированного фильтра 1Др1 частотного фильтра. токов Поэтому при отклонении величины этого угла от указанных выше значений необхо- k v°y 6 32 8 37 10 42 димо измерить величину сопротивления дросселя. Для этого между шпильками 5—7 включается миллиамперметр, снимается перемычка между шпильками 13—15 и на шпильку 17 и зажим 4 комплекта аппаратов 1 включается вольтметр. Питание осуществляется подачей на панель тока /бс = 0,5 а. Сопротивление дросселя должно быть 'порядка 26—27 ком. Увеличение или уменьшение величины сопротивления дросселя производится путем соответственно уменьшения или увеличения величины воздушного зазора его сердечника. 137
При незначительных отличиях угла сру от данных табл. 3-7 с учетом допустимых отклонений на ±5°, или если при изменении тока от 0,3 до 4,0 а угол фу будет изменяться несколько больше, чем на +5 и —8°, от величины угла при токе /Бс = 0,5 а, необходимо сверить углы фу налаживаемой панели с углами фу панели, установленной на другом конце линии. Если при токе 1Вс^= = 0,5 а (или при какой-либо другой его величине) разность между углами фу обеих панелей защиты не будет превышать 10°, то допускаются несколько большие отклонения этого угла от значений, приведенных в табл. 3-7. 3-12. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНА СРАВНЕНИЯ ФАЗ ТОКОВ Перед проверкой на шпильках реле комплекта аппаратов 2 с задней стороны панели в соответствии с рис. 2-9 устанавливается заданная уставка по углу блокировки защиты. В тех случаях, когда это допустимо, снимается перемычка со шпилек 37—39 (рис. 2-14) этого же комплекта аппаратов (см. § 1-4). Проверка органа сравнения фаз токов производится в следующем объеме: а) проверяется зависимость длительности импульсов тока на выходе приемника от величины управляющего напряжения (напряжения манипуляции); б) снимается фазная характеристика, определяются углы блокировки защиты и проверяется четкость работы контактной системы реле 2РН4; в) проверяются токи срабатывания и возврата реле 2РНЗ и 2РН4 при питании органа сравнения фаз переменным напряжением. Проверка зависимости длительности импульсов тока на выходе приемника от величины управляющего напряжения. Эта проверка Производится при снятом с панели защиты постоянном токе, для чего удаляются крышки с испытательных блоков 18ИБ и 19ИБ. В испытательный блок 18ИБ (рис. 1-1) вставляется контрольный штепсель, на котором устанавливается перемычка между зажимами 1—2, а между зажимами 3—4 включается миллиамлерметр для измерения величины тока на выходе приемни.ка. Измерение этого тока прибором приемопередатчика «ток приема» не может быть выполнено с необходимой точностью. 138
Орган управления при проверке отделяется от приемопередатчика, для чего с испытательного блока 20ИВ (рис. 1-2) снимается крышка. При помощи контрольного штепселя на зажимы 2—4 этого блока через специальный трансформатор, позволяющий разделить цепи переменного и постоянного тока, подается напряжение, изменяемое в пределах 0—100 в. Подавать напряжение на шпильки блока 20ИБ запрещается, так как при этом могут быть повреждены стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2, если крышка с этого блока не снята. При проверке якорь реле 2РП5 должен быть притянут к сердечнику и закреплен. Перед проверкой приемопередатчик должен быть отключен от высокочастотного кабеля и нагружен на встроенное в приемопередатчик сопротивление 100 ом. Отделение приемопередатчика от высокочастотного кабеля осуществляется переключением перемычки на специальной колодке приемопередатчика с зажимов «пост— линия» на зажимы «пост—1О0 ом». Передатчик при проверке пускается кнопкой с ручным возвратом (Кн). Длительность y импульсов тока на выходе приемника определяется в электрических градусах частоты 50 гц по величине тока, измеряемого миллиамперметром при различных величинах напряжений управления (манипуляции) иу по быражению т = 360%^-, in где /п — ток на выходе приемника при неработающем передатчике; Лт.ср — среднее значение этого же тока при работающем передатчике. По данным измерений и расчетов строится характеристика y=f(Uy) и на ней находится точка, при которой длительность импульсов тока на выходе приемника на 15° меньше, чем при UY, равном 100 е. Соответствующее этой точке напряжение условно названо напряжением полной манипуляции высокочастотного передатчика. При правильной настройке передатчика оно должно составлять 7—9 в. Типовая характеристика Y=f(^y) приведена на рис. 3-17, 139
Длительность импульсов тока на выходе приемника при [/у=100 в у приемопередатчика типа ПВЗ-400 обычно составляет 130—150°. У приемопередатчика типа ПВЗД при работе на двух частотах длительность этих импульсов может быть несколько меньшей. После проверки длительности импульсов тока приемника при включении приемопередатчика на сопротивление 100 ом приемопередатчик подключается к высокочастотному кабелю и при напряжении £/у=Ш0в вновь проверяется длительность импульсов тока приемника. Уменьшение этой длительности более чем на 10° по сравнению с длительностью при включении приемопередатчика на 100 ом, как правило, свидетельствует о наличии отраженных от противоположного конца линии высокочастотных сигналов, мощность которых достаточна для запирания приемника. Последнее необходимо учитывать при снятии фазной характеристики защиты (см. ниже). Снятие фазной характеристики, определение углов блокировки и проверка четкости работы контактной системы реле2РН4. При снятии фазной характеристики для каждого полукомплекта защиты определяется зависимость тока в обмотке реле 2РН4, измеряемого миллиамперметром, включенным между шпильками 33—35 (рис. 2-14), от угла сдвига фаз между высокочастотными импульсами обоих передатчиков на данном конце линии. Якорь реле 2РП5 должен быть притянут к сердечнику и закреплен в этом положении. Орган управления необходимо отделить от приемопередатчика, для чего с испытательного блока 20ИБ (рис. 1-2) снимается крышка. Так же как и при предыдущей проверке, на зажимы 2—4 этого блока через разделительный трансфор- 140 ии 140 130 по 110 о IV" ' , 15° 1 <ь\ I 20 V0 60 80 в упаян Рис. 3-17. Зависимость длительности импульсов тока приемника у в электрических градусах частоты 50 гц от величины напряжения на выходе органа управления высокочастотным передатчиком.
матор при помощи контрольного штепселя подается напряжение (/у=100 в. Передатчики на обоих концах линии пускаются нажатием кнопок Кн. Снятие фазной характеристики и определение углов блокировки защиты осуществляется при номинальном напряжении постоянного тока. Перед проверкой необходимо убедиться, что при неработающем передатчике ток на выходе приемника составляет 20 ма. Типовая фазная характеристика защиты приведена на рис. 1-3. В ряде случаев фазная характеристика может обладать некоторой несимметрией по отношению к линии, проходящей параллельно оси ординат через угол 180°. Углы срабатывания реле 2РН4 по обеим ветвям характеристики будут при этом несколько отличаться один от другого. Последнее может вызываться различием величин напряжений высокочастотных сигналов, поступающих на вход приемника от своего и удаленного передатчика. Указанная несимметрия обычно не превышает 10°. На длинных линиях возможна большая несимметрия фазной характеристики, обусловленная наличием отраженных высокочастотных сигналов. Последнее, однако, не может привести к неправильным действиям защиты [Л. 1] и поэтому эта несимметрия допустима. При наличии несимметрии фазной характеристики за угол блокировки должен приниматься меньший из углов, при которых срабатывает реле 2РН4. При невозможности получения требуемого угла блокировки за счет изменения включения дополнительной обмотки необходимо изменить ток срабатывания реле 2РН4 путем его перерегулировки в соответствии с рекомендациями § 3-5. Требуемый ток срабатывания реле, соответствующий заданному углу блокировки защиты, находится при этом из полученной фазной характеристики. Перед изменением тока срабатывания реле 2РН4 необходимо повторно убедиться в том, что ток на выходе приемника при неработающем передатчике составляет 20 ма, а длительность импульсов этого тока при манипуляции работающим передатчиком находится в допустимых пределах. Коэффициент возврата реле 2РН4 по току должен быть не ниже 0,4. При использовании дополнительной обмотки реле 141
2РН4 в качестве тормозной (см. § 1-4, рис. 1-15) необходимо иметь в виду, что вследствие изменения схемы органа сравнения фаз токов фазная характеристика защиты будет несколько отличаться от типовой характеристики (рис. 1-3). Если при этом угол блокировки защиты не соответствует заданному, то необходимо изме- Панель защиты 3^ 0- Рис. 3-18. Схема снятия фазной характеристики защиты. ФР—фазорегулятор; ФВ — фазовольтметр; SO—электронный осциллоскоп; ТР— разделительный трансформатор. нить ток срабатывания реле путем его перерегулировки согласно рекомендации § 3-5. При снятии фазной характеристики и определении углов блокировки защиты на обоих концах линии, где установлены полукомплекты защиты, собираются схемы согласно рис. 3-18. При использовании индукционного фазорегулятора перед снятием фазной характеристики необходимо проверить, является ли форма кривой снимаемого напряжения синусоидальной и не искажается ли она при изменении фазы напряжения от 0 до 360°. Для выполнения этой проверки через контрольный штепсель к зажимам 2—4 блока 20ИБ необходимо подвести от фазорегулятора напряжение 100 в и при работающем передатчике на- 142
блюдать за формой высокочастотных импульсов по электронному осциллоскопу и за величиной анодного тока выходной лампы приемника по миллиамперметру, включенному между зажимами /—2 блока 18ИБ. При изменений фазы напряжения от 0 до 360° форма (длительность) высокочастотных импульсов и ток на выходе приемника не должны изменяться. Величина этого тока должна равняться току, измеренному ранее при проверке длительности его импульсов для £/у=Ю0 е. Фазные характеристики снимаются поочередно на полукомплектах защиты, установленных на обоих концах линии. К зажимам 2—4 блока 20ИБ (рис. 1-2) обеих панелей защиты через разделительные трансформаторы ТР подводится 'напряжение 80—100 в. Фаза этого напряжения манипуляции изменяется при помощи фазорегулятора там, где снимается фазная характеристика, а на другом конце линии фаза напряжения манипуляции остается постоянной. На конце линии, где снимается фазная характеристика, взаимное расположение высокочастотных импульсов проверяется по электронному осциллоскопу, а угол сдвига между ними — по фазо- вольтметру. Начальное (нулевое) положение отсчета углов по фазовольтметру определяется совмещением середин высокочастотных импульсов обоих передатчиков на экране осциллоскопа. Такое взаимное расположение высокочастотных импульсов соответствует углу 0° между ними (короткое замыкание в защищаемой зоне). При наличии отраженных высокочастотных сигналов начальное положение отсчета углов определяется совмещением только основных импульсов. При помощи фазорегулятора угол между высокочастотными импульсами изменяется от 0 до 360° через каждые 15—20°. Миллиамперметром, включенным между шпильками 33—35 (рис. 2-14), фиксируется при этом ток в обмотке реле 2РН4. По полученным данным строится фазная характеристика. Токи зрабатывания реле 2РН4 и соответствующие им углы блокировки защиты, а также токи возврата этого реле проверяются на обеих ветвях фазной характеристики. При наличии фазорегулятора только на одном конце линии фазные характеристики снимаются одновременно для обоих полукомплектов защиты. Для этого при изме- 143
нении фазы напряжения манипуляции на одном из концов линии измеряются токи в обмотках реле 2РН4 обоих полукомплектов защиты. При этом углы между высокочастотными импульсами на полукомплекте защиты, где изменяется фаза напряжения манипуляции, передаются при измерениях по телефону на другой конец линии. При построении фазной характеристики и определении углов срабатывания реле 2РН4 для полукомплекта защиты того конца линии, на котором отсутствует фазорегулятор, необходимо учитывать, что вследствие конечной скорости распространения по линии высокочастотных импульсов обоих передатчиков они сдвинуты по фазе на этом конце линии на угол, отличающийся на 2а (при длине линии 100 км а = 6°) от угла между.этими импульсами, измеряемого фазовольтметром на другом конце линии. При построении фазной характеристики для полукомплекта защиты там, где отсутствует фазорегулятор, все углы, получаемые по телефону с другого конца линии, должны быть изменены поэтому на 2а. Знак, с которым необходимо учитывать угол 2а, зависит от направления вращения фазорегулятора на противоположном конце линии. Его необходимо принимать таким, чтобы с учетом 2а ветви фазной характеристики располагались симметрично относительно точки, соответствующей на оси абсцисс 180°. Четкость работы контактной системы реле2РН4 проверяется после снятия фазной характеристики и проверки углов блокировки. Проверка производится при изменении тока в его обмотке от 1,1 величины тока срабатывания до максимального, что достигается изменением сдвига фаз между высокочастотными импульсами обоих передатчиков (см. ниже). Плюс постоянного тока на контакты реле 2РН4 подается путем установки перемычки между шпильками 17—18 комплекта аппаратов 2. При изменении тока в указанных пределах не должно быть искрения и вибрации контактов реле 2РН4, а его якорь должен четко переключаться с одного неподвижного контакта на другой. У правильно отрегулированного реле наличие вибрации контактов может указывать на неисправность либо конденсатора 2С19, либо меднозакисного выпрямителя 2ВК4. 144
Проверка токов срабатывания и возврата реле2РНЗ и 2РН4 при питании органа сравнения фаз токов переменным напряжением позволяет отказаться от снятия фазной характеристики при плановых проверках защиты. Последнее допустимо, если результаты этого испытания и проверки длительности импульсов тока на выходе приемника при плановой проверке будут совпадать с результатами проверки при новом включении защиты, так как это будет указывать на отсутствие изменений фазной характеристики и углов блокировки защиты. Рассматриваемая проверка производится при отсутствии на панели защиты постоянного тока. Через контрольный штепсель на зажимы 1—3 блока 18ИБ подается переменное напряжение, регулируемое потенциометром. При плавном подъеме напряжения фиксируются его величина на входе органа и токи в обмотках реле 2РНЗ и 2РН4, соответствующие их срабатыванию и возврату. При проверке реле 2РНЗ миллиамперметр включается между шпильками 29—31, а якорь реле 2РП4 закрепляется притянутым к сердечнику. При проверке реле 2РН4 миллиамперметр включается между шпильками 33—35, а притянутым к сердечнику закрепляется якорь реле 2РП5. При проверке реле 2РНЗ одновременно проверяется четкость размыкания его нормально закрытого контакта при наличии постоянного тока на панели. 3-13. ПРОВЕРКА РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА Проверка реле постоянного тока производится в следующем объеме: а) определяется время действия реле 2РП1-Т-2РП7, 7РП и 8РП, а также 24РП-Т-26РП в случае выполнения указанных на рис. 1-17 изменений в схеме защиты; проверка ведется при номинальном напряжении постоянного тока; б) определяются напряжения срабатывания и возврата реле 2РП1-г2РП7, 7РП, 8РП, 24РП+26РП и напряжения срабатывания указательных реле 9РУ+13РУ; в) определяются токи срабатывания и возврата реле 6РП. Проверка реле постоянного тока производится совместно с их добавочными сопротивлениями и искрогаси- тельными контурами. При проверке приемопередатчик 10—2502 145
полностью отделяется от релейной части защиты. Для этого снимается крышка блока 20ИБ, на зажимах 15, 16, 18 и 19 сборки зажимов панели опуокаются контактные 0? ЭМС-5Ч „ 0. 0117 0110 50- S0- 70- 80- 30 Панель зачциты -0-А/&Ц} -07(19Иб) %7(ЮИ6) Рис, 3-19. Схема проверки времени возврата реле 2РПЗ, 2РП4, 2РП6 и 2РП7 9MQ-54—электронный миллисекундомер. мостики, а крышки блоков 18ИБ и 19ИБ заменяются контрольными штепселями. Время действия реле измеряется либо миллисекундо- мером, либо, если оно превышает максимальный предел Панель защиты 02 01 ЭМС-5Ч #-{-0220 0127 0110 0-4-0^ А 30- 40- S0 60 70- 8 30 •*-w-j РП -0—*ЛЛ-0 И(7(19ИБ) ^7(18Иб) 0 0 Рис. 3-20. Схема проверки времени возврата реле 2РП1 и 24РП. 146
измерения этого прибора, электрическим секундомером. На рис. 3-19, 3-20, 3-21 и 3-22 приведены схемы для измерения времени действия реле посредством электрон- Паиель защиты <97(19Иб) Я7(18иб) Рис. 3-21. Схема проверки времени срабатывания реле 2РП5% 7РП% 25РП и 26РП. иого миллисекундомера ЭМС-54 завода «Энергоприбор», а на рис. 3-23 приведена схема с использованием электрического секундомера (ЭС). П&нель защиты 02 01 ЭМС-54 &-Ъ~022О 0121 01W 0-±-0ъ 07(18ИВ) J Рис. 3-22. Схема проверки времени срабатывания реле 8РП. 10* 147
Время действия реле при номинальном напряжении на схеме защиты должно соответствовать данным табл. 3-8. При необходимости, регулировка кодовых реле осуществляется в соответствии с рекомендациями DG зс ьг за Панель защиты zpnz ■0-ЛЛлп 7(Г8ИБ) Ри£. 3-23. Схема проверки времени возврата реле 2РП2. § 3-5. Значительное отклонение времени действия реле от данных табл. 3-8, особенно у реле 2РП1 и 2РП4, может указывать на наличие витковых замыканий в обмотке реле, на несоответствие установленного сопротивления требуемой величине или неисправности искрогаси- Таблица 3-8 Времена действия реле постоянного тока, сек Реле (обозначение в схеме) 2РП1 2РП2 2РПЗ 2РП4 2РП5 2РП6 2РП7 7РП 8РП 24РП 25РП 26РП При снятии напряжения (возврате) Не более 0,009 0,5—0,6 0,2—0,25 Не более 0,012 — 0,2—0,3 0,2-0,3 — — 0,2—0,25 — " При подаче напряжения (срабатывании) — — — 0,01-0,015 — — Не более 0,015 Не более 0,015 — 0,04—0,05 1 0,008—0,012 148
тельных контуров. В этих случаях необходимо сверить величины сопротивлений обмоток реле, добавочных сопротивлений и параметры искрогасительных контуров с соответствующими данными, приведенными в заводской информации о панели дифференциальной фазной высокочастотной защиты типа ДФЗ-401. Напряжения срабатывания реле при их работе в схеме защиты (вместе с добавочными сопротивлениями) не должны превышать 70% номинального напряжения источника постоянного тока. Напряжение возврата реле 2РП1 вместе с добавочными сопротивлениями 2R20 и 2R21 должно быть ниже 70% номинального напряжения. Проверка времени действия и напряжения срабатывания и возврата реле 2РП1, 2РПЗ-+-2РП7,7РП 8РП 24Р/7,25Р17п26Р17т1ропзволтся по схемам, приведенным на рис. 3-19, 3-20, 3-21 и 3-22 и рекомендациям табл. 3-9, 3-10 и 3-11. Положение контактов проверяемых реле соответствует наличию на панелях защиты постоянного тока. Номера шпилек при отсутствии в таблицах специальных указаний относятся к тому аппарату, в котором находится проверяемое реле. Время действия реле должно определяться при номинальном напряжении постоянного тока, как среднее из трех измерений. Напряжения срабатывания и возврата каждого реле определяются непосредственно после измерения времени его действия. Величина напряжения постоянного тока изменяется потенциометром, в качестве которого используется реостат с сопротивлением 300—500 ом. Проверка времени действия и напряжений срабатывания и возврата реле2Р/Т2 производится по схеме рис. 3-23. Реле ЗРН1 вынимается из штепсельной колодки. Питание секундомера ЭС осуществляется через разделительный трансформатор ГР, что обеспечивает разделение цепей переменного и постоянного токов. При отключении рубильника Р снимается напряжение с катушки реле и пускается секундомер. Остановка секундомера производится замыканием контактов реле 2РП2. Напряжения срабатывания и возврата реле определяются при замкнутом рубильнике Р. При проверке токов срабатывания и возврата реле 6PI7 переключательное устройство 14ПУ устанавливает- 149
со «3 cf а ч \о cd Н S I О Он CCJ н (CJ Он 03 05 О я Я а я се а «*£ а я о М »? Оц И С* Ш Я я м н о 9S я я <и Я о я я ч CD ее а а а а а О) СО 4) ass 2 о. а о а о Д СО ч а, а со С В 3g орь реле еле сра- 5>» а * а а а а <у 8§ •a £ 3 s £ и ;>» «и S Л w м Закрепить прит 2Р#4. Реле 4РС за батывания ободить рь реле РПЗ § ял J S; НОЙ КО ритяну 2РПЗ. ками 3 уть от л в л и ч ср.5 * О ь, м В Й Вынуть из штеп реле ЗРН2У закрепи сердечнику якорь р перемйчку между ш Якорь реле 2РП4 по обуется о, Е- <D X 2РНЗ. реле )—12 V3 й колодки пильками 1 §а ^ ^ ч >» <и ч: Н * 5 5 Вынуть из ште Снять перемычку м 1ч. 05 0^*-ч CSJ >-«1 О* «5 6» I N,<0<5> 00 s a 0-, °0N*O<© I А* я а о* 5 OON.1^ <С I оок^^о. а™ a js 04 N I 150
cu для прове [ защиты :е схемы пане. товв подго [ OU ИИ)1 се Си си а О >бой и " ежду 2 к § •=< си я напряжения срабатывания реле фата СО апряжения во ле S СУ cu СТВИЯ ни дей О) г си Си м К « ЛЬК ратс 5 « 5 в се К л ч о, Ч си 1! 3g S >> зажи сек Схемы ле I ачение ;еме) ft, со « .9 0Q « а Ч Освобод якорь ре 2РП2 льной ый к Якорь реле ЗРЯ/ изштеп< Закрепить притяну якорь реле 2РП2. подтянуть от руки ынуть ДКИ. очнику 2РП1 PQ 2 Ч v ч S.4 О о> <Р. моо, <Q S: ©> *"Ч V—• KC^iNCi см со OON^^i Рис. 3-20 и 2-14 ярш СО СО со »! со S «Я §5 CCN :у между ш якорь реле к СГ sffi 3 ffi 2 a ЯТЬ П ТЬ ОТ] ffi ffi U с CD сь w 6Г s: o^ ^ Kt^cogJ 1 *ч °0 1 1 0>t^^<0 1 CO ис. 3-21 и 2-14 D< ft §3 еле 7РП cu ffi OO Я ки в зажим иль urn q ернут CQ CQ б* ft o> *-4 s—' t^<N OoCi 1 *"ч *-ч 1 1 C^K^^O 1 со йс. 3-21 и 1-1 PL. ft fc CO CO зажим M КТНЫЙ МОСТЕ нта [устить ко и панели с м О си о Ю о £Г 5: со **| К^^сл 1 ^ 1 1 0>^1^<© со Рис. 3-22 и 1-1 £ о, 00 а> 1—i • со со ffi" ffi ч хо со Н ft ft. оо S ft cu К «о ft ft. сч 0> **< ft ft. csi о ч о СМ CCJ И (в А п ю о « я « к в (в « 3 н Св ю ев л и 9S в ш Ш * в! л а (в ffi ffi в? ffi n н о «В а» « ffi ffi о S3 о си CQ О ffi ffi о ч о ч о л в о
—• • со се ЛИЦ \о £ «0 Q И ctf звр о 0) 5J № а а тыва аба 95& В0» 2^ а а н w »S5 о « а мен: V л я 0) а а о ред О 1 к « CU СУ п 1 о о. с К 4 я Й" се со 1 я си Я се Я Я о си м со о о я 5 а, си я О ю о >» си 2 К 1 о 1 ^ 2 к в си и I к к «5 И 5 1 си л м П CU w Я Ч §■6 8, я о, 1 ° CCJ со о. со я си И № о, Sg Я Ч № Я СО и •я си ч: Я Я си Я си о. ю со я о * н U3 СО ч а я со я а ag Я 5 «» 1 ч о. §§ 3§ Я£ я >» »Ч су 1 5 w со 3 я 8 О си Я си си 1 5 * S Д*5* 0<go ю в 1 с ). J 1 *-< ооксь^ о 1 t*"» со U. ^ °* ^ <N a ю « Л 2 a 5 И о о м аз се ^5 н ag Е- со о в« о *5 « 5:^* °0 t> si S * S E- •e 2 £ «" о S 3§g ^h ^н ^ co« & ft i? CN 1 ^ T 00 _ я«- CO i—t 1 о t5 a, <c> CN 152
ся в положение «сигнал». Между шпилькой 20 комплекта аппаратов 2 и шпилькой 5 реле 6РП включается миллиамперметр. Напряжение постоянного тока подается на панель защиты от потенциометра в соответствии со схемой, приведенной на рис. 3-19. Ток срабатывания реле 6РП должен составлять 11 лш±20%, а его коэффициент возврата должен быть не ниже 0,3. Работа контактной системы реле проверяется при закороченном миллиамперметре и номинальном напряжении постоянного тока на панели защиты. Проверка напряжения срабатывания указательных реле 9РУ-*-13РУ.Напряжение с потенциометра подается на зажим 7 испытательного блока 18ИБ (рис. 1-1) и на шпильку / соответствующего указательного реле. Изменяя при помощи потенциометра величину напряжения, фиксируют напряжения срабатывания указательных реле. Эти напряжения не должны превышать 70% номинального напряжения постоянного тока. 3-14. ПРОВЕРКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ Проверка взаимодействия реле производится совместно с приемопередатчиком при напряжении постоянного тока, пониженном при помощи потенциометра до 80% номинального напряжения панели. При выборе реостата для потенциометра необходимо учитывать, что панель защиты вместе с приемопередатчиком потребляет ток величиной около 1,5 а. Проверка взаимодействия производится по принципиальной схеме цепей постоянного тока защиты |(рис. 1-1). Предварительно необходимо проверить затяжку проводов на шпильках реле, убедиться в отсутствии отсоединенных проводов, проверить правильность положения перемычек (накладок) между шпильками реле и установить переключательное устройство 14ПУ в положение «сигнал». Должен быть также проведен осмотр, а при необходимости и чистка контактов реле. Реле при проверке переключаются от руки. Поведение реле должно соответствовать (приводимому ниже описанию: 1. Срабатывание, реле ЗРН1 должно вызывать отпадание якоря реле 2РП1 и пуск высокочастотного передатчика. При этом должен упасть до нуля ток на выхо- 153
де приемника, контролируемый по миллиамперметру «ток приема». После возврата реле ЗРН1 в исходное положение должен отпасть якорь реле 2РП2 и притянуться якорь реле 2РП1, должно- вновь сработать реле 2РП2 и должна прекратиться работа передатчика. О последнем можно судить по восстановлению тока на выходе приемника. Аналогичные действия должны быть при срабатывании и возврате реле 5РТ. При притянутом к сердечнику якоре реле 2РП2 возврат реле ЗРП1 и 5РТ не должен вызывать срабатывания реле 2РП1. 2. Срабатывание реле ЗРН2 должно вызвать отпадание якоря реле 2РП4, срабатывание реле 2РП5, отпадание якоря реле 2РПЗ, повторное срабатывание реле 2РП4 и выпадание флажка указательного реле «пуск защиты» (ЮРУ). При возврате реле ЗРН2 должно вернуться в исходное положение реле 2РП5 и сработать реле 2РПЗ. При притянутом к сердечнику якоре реле 2РПЗ возврат реле ЗРН2 не должен вызывать срабатывание реле 2РП4. 3. Срабатывание реле 4РС должно вызвать отпадание якоря реле 2РПЗ. Возврат реле 4РС вызывает срабатывание реле 2РПЗ. 4. При удержании отпавшего якоря реле 2РП4 срабатывание реле 4РС должно вызывать срабатывание реле 2РП5. 5. При переключении реле 4РС в положение после срабатывания последующее срабатывание реле ЗРН2 не должно вызывать отпадания якоря реле 2РП4. 6. Срабатывание реле 2РНЗ должно вызвать отпадание якоря реле 2РП7 и выпадание флажка указательного реле «вызов» (12РУ). Возврат реле 2РНЗ должен вызвать срабатывание реле 2РП7. 7. Пуск высокочастотного передатчика нажатием кнопки «пуск» должен вызвать вздрагивание якоря реле 2РНЗ. При переключении реле 2РП5 или 2РП4, если перемычка между шпильками 37—39 комплекта аппаратов 2 (рис. 2-14) не снята, аналогичное явление должно происходить с реле 2PII4. 8. Замыкание контактов реле 2РН4 при переключен- 154
ном б положение после срабатывания реле ЗРН2 вызывает срабатывание реле 6РП и 7РП и выпадание флажка указательного реле «срабтывание защиты» (ЭРУ). То же должно происходить при переключенном в положение после срабатывания реле 4РС и закрепленном отпавшем якоре реле 2РП4. 9. Срабатывание только реле 2РН4 не должно вызывать действия каких-либо других реле. 10. При переключении в положение после срабатывания якоря реле 4РН5 должно сработать реле 2РП6, должен выпасть флажок указательного реле «напряжение» (ПРУ), исчезнуть ток приемника, а также должны отпасть якоря реле 2РПЗ и 2РП4. 11. При переключении в положение срабатывания якоря реле 4РН5 замыкание контактов реле ЗРН2 и 2РН4 или 4РС, 2РП4 и 2РН4 не должно вызывать срабатывания реле 6РП, 7РП и 9РУ. Если перемычка между шпильками 39—37 не снята, то в момент переключения контактов реле 4РН5 кратковременно может срабатывать реле 2PU4. 12. Замыкание контактов реле 7РП при притянутом якоре реле 2РП5 должна вызывать самоудерживание реле 2РП5. 13. При пущенном нажатием кнопки «пуск» высокочастотном передатчике переключение реле 8РП в положение после срабатывания должно вызвать появление тока приемника (т. е. остановку работы передатчика). 14. При поочередном изъятии из приемопередатчика по одной лампе в каждой из параллельных ветвей цепи накала должен выпадать флажок указательного реле «накал» (13РУ). 15. По окончании проверки взаимодействия реле проверяется действие защиты на световые и звуковые сигналы. 3^15. ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ИМИТАЦИЕЙ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ Проверка ведется при наличии постоянного тока на панели защиты и производится в следующем объеме: а) проверяется согласование полярностей включения реле сопротивления, компенсирующего устройства пускового органа и устройства емкостной компенсации обратной последовательности органа управления высокочастотным передатчиком; 155
б) проверяется поведение реле 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны; в) проверяется время срабатывания защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне. Проверка по п. «а» производится в связи с тем, что при испытаниях защиты током нагрузки линии условия для четкой проверки правильности включения указанных компенсирующих устройств различны. Четкая проверка ЛИТР Панель защиты Т Рис. 3-24. Схема проверки согласования полярностей включения реле 4РС, компенсирующих устройств пускового органа и органа управления высокочастотным передатчиком. компенсирующего устройства пускового органа может быть выполнена при больших токах нагрузки, а органа управления — при сравнительно малых токах. Проверка по п. «а» позволяет по результатам проверки правильности включения какого-либо из этих элементов током нагрузки линии судить о правильности включения других элементов. Проверка производится по схеме, показанной на рис. 3-24, при имитации короткого замыкания на фазах ЛВ, для чего напряжение подается на зажимы 7—3 блока 16ИБ, а ток на зажимы 7—5 блока 15ИБ. Зажимы 7—5 блока 16ИБ закорачиваются. Полярность подводимых к панели защиты токов и напряжений должна соответствовать рис. 3-24. Реле сопротивления 4РС переводится в режим работы органом направления мощности, для чего перемычка между шпильками 14—16 комплекта аппаратов 4 156
(рис. 2-20) переставляется в положение 14—12. При напряжении £/=100 в и токе / = 0,1—0,15 а реле должно срабатывать. Векторная диаграмма, поясняющая работу реле в этом режиме, приведена на рис. 3-25,6. Затем проверяется правильность включения трансформаторов ЗТКП. При . включении рубильника - п Р1 устанавливается ток /=0,4—0,5 а, а включением рубильника Р2 — напряжение U== = |/3 Iz2K. При одно- иь временном включении обоих рубильников ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2, измеряемый миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10 ком- Зона плекта аппаратов 3 срабатывания (рис. 2-17), должен L а) Uа примерно равняться нулю. Векторные диа- Рис. 3-25. Векторные диаграммы, поясняющие проверку согласования полярностей включения реле сопротивления 4РС, компенсирующих устройств пускового органа л Зона, торможения ивс 6) У и органа управления высокочастотным передатчиком, токи и напряжения, подводимые к защите при проверке (а); проверка реле сопротивления 4РС (б); проверка компенсирующего устройства пускового органа (в); проверка компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности (г). u2A=Y{°A+a2"B+a[)c); *2А = Т{}А+аУв+а'1с); V2A—iI2Asi2k=0\ 12А-^2АУ2к-^12А* 'гя в) -^гяг: гн и, 'гя "гя \ ■Juuyt гк 1иг№ 'Zk г) 157
граммы, поясняющие работу устройства, приведены на рис. 3-25,<?. После этого проверяется правильность включения устройства компенсации емкостных токов обратной последовательности органа управления в. ч. передатчиком. При этом устройство компенсации емкостных токов прямой последовательности отключается, для чего снимается перемычка 10—12 комплекта аппаратов 1. При включении рубильника Р1 устанавливается ток 7=0,03— 0,05 а и электронным вольтметром фиксируется напряжение Ui-z на выходных зажимах органа управления. Затем отключается рубильник Р1, включается рубильник Р2 и устанавливается напряжение £/, при котором напряжение £/i_3 станет таким же, как и при включении тока рубильником PL При одновременном включении рубильников Р1 и Р2 напряжение f/i_3 должно увеличиться примерно вдвое. Векторные диаграммы, поясняющие действие устройства компенсации емкостных токов обратной последовательности для этого случая, приведены на рис. 3-25,г. Проверка взаимного согласования устройств компенсации емкостных токов прямой и обратной последовательностей производилась ранее (§ 3-11), поэтому правильность включения устройства компенсации емкостных токов прямой последовательности дополнительно не проверяется. Проверка поведения реле 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны производится при отделенном от передатчика органе управления, для чего снимается крышка с испытательного блока 20ИБ. На комплекте аппаратов 4 снимается перемычка со шпилек 3—5, чем разрывается цепь обмотки реле 4РН5 блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения. На зажимы 7—5 блока 16ИБ (рис. 1-2) при закороченных зажимах 3—5 этого блока при помощи контрольного штепселя подается напряжение от 1,05 напряжения срабатывания реле ЗРИ2 до 120 в, т. е. до 40 в напряжения обратной последовательности. При пяти значениях напряжения в указанном диапазоне напряжение включается толчком по 2 раза. При этом ведется наблюдение за поведением защиты и реле 2РН4, якорь которого во всех случаях не должен вздрагивать. Последнее свидетельствует о том, что пуск высо- 158
кочастотного передатчика происходит раньше, чем срабатывают реле 2РП4 и 2РП5, что необходимо для надежной блокировки защиты при коротких замыканиях вне защищаемой зоны. Проверка времени срабатывания защиты производится при имитации короткого замыкания на фазах В—С по схеме, показанной на рис. 3-26. Перед проверкой ор- 01 эмс-54 0TZ7 0110 0 0*» { 3 0- 40- 50- 6 0- 7 0 80- 30- 3 ш L®. т±Т 7РП Панель защиты 16И6 w 80- 100- 15И6 3 §) Рис. 3-26. Схема проверки времени срабатывания защиты при несимметричных коротких замыканиях. ган управления подключается к приемопередатчику, для чего вставляется ранее снятая крышка испытательного блока 20ИБ. Включением рубильника Р на зажимы 5—3 блока 15ИБ подается ток порядка 0,5 а, а на зажимы 7—3 блока 16ИБ при закороченных зажимах 3—5 последнего подается напряжение такой величины, чтобы ток в обмотке реле ЗРН2 в 2 раза превышал ток его срабатывания. Измерение тока в обмотке реле ЗРН2 производится миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10 комплекта аппаратов 3. Остановка миллисекундомера осуществляется, при помощи реле 7РП, для чего используются его свободные контакты. 159
Вместе с реле 7РП время срабатывания защиты не должно превышать 0,055 сек при наличии перемычки между шпильками 37—39 комплекта аппаратов 2 и 0,065 сек, если эта перемычка снята. 3-16. ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ТОКОМ НАГРУЗКИ ЛИНИИ До проверки защиты током нагрузки линии должны быть проверены трансформаторы тока и напряжения, на которые включается защита, и их цепи до панели защиты. Проверка должна производиться в объеме, указанном в программах и инструкциях, принятых в энергосистемах. Перед проверкой защиты томом нагрузки линии все цепи защиты полностью восстанавливаются. Проверяется Надежность контактных соединений на переключателях чувствительности, шпильках реле и комплектах аппаратов, а также на сборке зажимов панели и испытательных блоках. Затем поднимаются контактные мостики на сборке зажимов панели, за исключением контактных мостиков цепей отключения и сигнализации, и защита подключается к трансформаторам тока и напряжения. Переключательное устройство 14ПУ остается в положении «сигнал». При выполнении указанных ниже операций на испытательных блоках 16ИБ и 17ИБ цепей напряжения необходимо соблюдать осторожность во избежание коротких замыканий. При новом включении проверка защиты током нагрузки ведется одновременно на обоих концах линии. При этом проверяется: а) правильность подвода цепей от трансформаторов тока и напряжения; б) правильность включения реле сопротивления 4РС\ в) правильность включения комбинированного фильтра токов органа управления в. ч. передатчиком; г) правильность настройки фильтров напряжения компенсирующих устройств органа управления; д) устройства компенсации емкостных токов; е) правильность настройки фильтра напряжения обратной последовательности пускового органа; ж) правильность включения компенсирующего устройства пускового органа; 160
з) действие блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения; и) совпадение фаз токов и напряжений между подстанциями, где установлены полукомплекты защиты; к) исправность цепей отключения выключателей линии. При проверках по п. «а»^«з» с панели снимается минус постоянного тока снятием крышки с испытательного блока 18ИБ, а приемопередатчик отключается своим выключателем. При проверке правильности подвода цепей от трансформаторов тока и напряжения измеряются величины вторичных токов в фазах, снимается их векторная диаграмма и измеряется ток небаланса в нулевом проводе. Измеренные токи в фазах сравниваются с показаниями щитовых амперметров защищаемой линии. Ток небаланса в нулевом проводе измеряется миллиамперметром с небольшим внутренним сопротивлением. Наличие тока небаланса указывает на целость нулевой цепи. Если при измерении тока небаланса миллиамперметр не дает отклонений, необходимо проверить исправность нулевой цепи замыканием на землю с отсоединением от панели защиты одной из фаз трансформаторов тока. Измерение тока в нулевом проводе производится при этом амперметром. Снятием векторной диаграммы токов с учетом показаний щитовых ваттметров защищаемой линии определяется направление векторов первичных токов линий. Правильность подвода цепей от трансформаторов напряжения проверяется путем фазировки напряжения на зажимах панели с напряжением на кроссе трансформаторов напряжения или на другой проверенной панели защиты. Правильность включения реле сопротивления 4РС проверяется путем перевода этого реле в режим работы органом направления мощности, для чего с задней стороны панели на комплекте аппаратов 4 переключается перемычка со шпилек 14—16 на шпильки 12—14. Поведение реле должно соответствовать выражению для Мвр, приведенному в § 3-9, т. е. оно должно срабатывать, если ток отстает от напряжения одноименной фазы на угол в пределах от 0° до 180—6° или опережает напряжение на угол 0°—6°, где 6= (2—12°). 11—2502 161
После проведения указанной проверки восстанавливается нормальная схема включения реле сопротивления 4РС. Правильность включения комбинированного фильтра токов проверяется измерением тока вторичной обмотки трансформатора 1ТУ при помощи миллиамперметра, включаемого между шпильками 5—7 комплекта аппаратов 1. Измерение указанного тока, пропорционального напряжению на выходе органа управления, производится при обратном и прямом чередовании фаз токов, подводимых к панели защиты. Перед измерением крышка блока 16ИБ заменяется контрольным штепселем, на котором соединяются между собой зажимы /, 3, 5 и 7, чем закорачиваются цепи напряжения со стороны панели защиты. Для получения системы токов обратной последовательности на блоке 15ИБ при помощи контрольного штепселя перекрещиваются фазы В и С. Отношение тока, измеренного при обратном чередовании фаз токов к этому же току при прямом чередовании, должно быть примерно равно коэффициенту k комбинированного фильтра. Последнее действительно до токов порядка 0,7 а, так как при больших токах обратной последовательности вступают в действие стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2. Проверка правильности настройки фильтров напряжения компенсирующих устройств органа управления высокочастотным передатчиком производится измерением напряжений небаланса при холостом ходе фильтров (сняты перемычки между шпильками 18—20 и 10—12 комплекта аппаратов 1) и подводе к пацели защиты напряжения прямого и обратного чередований фаз. Обратное чередование фаз напряжения получается перекрещиванием фаз В и С при помощи контрольного штепселя на испытательном блоке 16ИБ. Измерение напряжений небаланса производится вы- сощэомным вольтметром соответственно на шпильках 20—24 и 12—16 комплекта аппаратов /. При этом целесообразно контролировать форму кривой напряжения небаланса электронным осциллоскопом. При наличии в напряжении небаланса составляющей основной частоты, что может быть выявлено при помощи осциллоскопа, 162
производится подстройка фильтров в соответствии с рекомендациями § 3-7. Проверка устройств компенсации емкостных токов. При новом включении защиты проверяется соответствие величин проводимостей компенсирующих устройств заданным уставкам и правильность их включения. При наличии на одном конце линии реактора, его при проверке защиты на другом ее конце необходимо отключить При проверке компенсирующих устройств на том конце линии, где установлен реактор, его отключать не требуется, так как к защите в рассматриваемом случае подводится ток линии за вычетом тока реактора. При плановых проверках защиты необходимо проверять только правильность включения компенсирующих устройств. Последнее не требует отключения линии и может быть выполнено непосредственно томом нагрузки рассматриваемым ниже способом. При проверке используется электронный вольтметр, подключаемый к зажимам 1—3 комплекта аппаратов L Поскольку один из зажимов вольтметра заземляется, необходимо (во избежание появления «земли» на постоянном токе) убедиться перед проверкой, что приемопередатчик отключен своим выключателем. При новом включении защиты проверяются компенсирующие устройства емкостных токов прямой и обратной последовательностей. Вначале проверяется компенсирующее устройство обратной последовательности. Для исключения влияния устройства компенсации прямой последовательности онимаетоя перемычка со шпилек 10—12 комплекта аппаратов /. Электронным вольтметром измеряется напряжение U\-z на выходе органа управления при подводе к защите только системы токов обратной последовательности. Для этого при помощи контрольного штепселя на блоке 15ИБ перекрещиваются фазы В и С, а на блоке 16ИБ посредством контрольного штепселя с соединенными между Собой зажимами 1, 3, 5 и 7 закорачиваются цепи напряжения панели защиты. Затем на защиту подается только напряжение обратной последовательности, для чего на блоке 16ИБ перекрещиваются фазы В и С, г с блока 15ИБ снимается контрольный штепсель. При принятом способе компенсации емкостных токов, когда компенсирующие устройства И* 163
используются на обоих концах линии (см. § 1-3), и соответствии проводимости устройства заданной уставке напряжение £/i_3, измеряемое при подводе только системы напряжений, должно быть в 2 раза меньше, чем оно было при подводе к защите только системы токов обратной последовательности. Для проверки правильности включения компенсирующего устройства к защите одновременно подводятся ток и напряжение обратной последовательности (на блоках 15ИБ и 16ИБ перекрещены фазы В и С). При правильном включении устройства напряжение £Л_3 должно в этом случае равняться разности напряжений £Л_3, измеренных при раздельном подводе только тока или только напряжения. Проверка компенсирующего устройства емкостных токов прямой последовательности производится аналогично при подводе к защите систем токов и напряжений этой последовательности. Для исключения влияния устройства компенсации емкостных токов обратной последовательности при этом снимается перемычка со шпилек 18—20 комплекта аппаратов /. В отличие от проверки компенсирующего устройства обратной последовательности напряжение £Л_3, измеренное при проверке устройства прямой последовательности при подводе только системы токов, может оказаться примерно на 15% меньше, чем удвоенное значение f/i_3, определяемое при подводе только системы напряжений прямой последовательности. Объясняется это тем, что в рассматриваемом случае к защите поступает ток, примерно в 2 раза превышающий значение тока, подводимого к ней при проверке от постороннего источника (см. § 3-11), поскольку весь емкостный ток линии, находящейся под на/пряжением, протекает только с одной ее стороны. В то же время из-за некоторой нелинейности трансреактора комбинированного фильтра напряжение на его выходе при подводе токов прямой последовательности возрастает не вполне пропорционально их увеличению. При проверке компенсирующего устройства обратной последовательности эта нелинейность практически не сказывается потому, что в этом случае напряжение на сопротивлении 1R8 комбинированного фильтра и э. д. с. его трансреактора не вычитаются, как при проверке 164
устройства прямой последовательности, а суммируются (см. §3-11). При проверке правильности включения компенсирующего устройства прямой последовательности путем одновременного подвода напряжения и тока напряжение C/i-з, как и при проверке устройства обратной последовательности, должно равняться разности напряжений, измеренных при раздельном подводе тока и напряжения При плановой проверке защиты током нагрузки линии проверяется правильность включения компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности. Правильность включения компенсирующего устройства прямой последовательности током нагрузки линии проверять не требуется, поскольку взаимное согласование полярностей включения обоих устройств проверено от постороннего источника (см. § 3-11). При этой проверке к защите подается система напряжений обратной последовательности, для чего перекрещиваются фазы В и С на блоке 16ИБ. Через контрольный штепсель блока 15ИБк защите поочередно подводится ток одной из фаз. Электронным вольтметром измеряется напряжение £Л_3 на выходе органа управления: при подключении к защите только системы напряжений обратной последовательности, при поочередном подключении только одной из фаз тока и при поочередном подводе одной из фаз тока одновременно с системой напряжений обратной последовательности. При одновременном подводе к защите системы напряжений обратной последовательности и тока одной из фаз величины напряжений t/i_3, измеренных во всех трех случаях, будут заметно отличаться друг от друга. Правильность включения компенсирующего устройства проверяется путем сопоставления указанных трех измерений напряжения £Л_3 с тремя векторами токов: составляющая обратной последовательности фазы А от соответствующего тока, подводимого к панели защиты; ток компенсации обратной последовательности; результирующий ток обратной последовательности, подводимый к органу управления при каждом из трех измерений. 165 гДе Ка - 1'02Ау2Ч — /2у
Векторы /2у заранее должны быть построены то векторной диаграмме токов нагрузки линии, полученной по данным измерений и заданной уставке у2к. Пример построения векторных диаграмм токов 121=12а—jU2Ay2K, выполненного по данным п. 50 приложения 1, приведена рис. 3-27. При правильном включении компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности характер соотношения величин напряжений f/i-з, полученных при трех измерениях с одновременным подводом к защите системы напряжения обратной последователь ности и тока одной из фаз, должны соответствовать характеру соотношения величин заранее построенных векторов тока /2у» Приведенный способ проверки правильности включения компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности основан на том, что напряжения £/i_3 при трех измерениях с одновременным подводом тока и напряжения, с вполне допустимым приближением пропорциональны построенным векторам токов 12у. Причина некоторой неточности, выявляемой при сопоставлении данных измерений с векторами токов 12у> заключается в том, что при построении векторных диаграмм этих токов не учитывается составляющая прямой последовательности фазного тока. Указанная погрешность не может, однако, привести к неправильным выводам, поскольку величина напряжения t/i-з, обусловленного комбинированным фильтром при принятых в защите коэффициентах к, определяется в основном составляющими обратной последовательности фазных токов. При построении векторных диаграмм токов 12у=12а— —]^2аУ2к следует исходить из того, что вектор напряжения 02а равен по величине и совпадает по фазе с вектором напряжения 0А, а вектор тока компенсации jU2Ay2K опережает вектор U2A на 90°. Численное значение вектора тока 12а равно 7з фазного тока, а его фаза в зависимости от тока, подводимого к защите, определяется для каждой диалраммы из выражения где а = е>120°. 166
Рис. 3-27. Векторные диаграммы к проверке правильности включения компенсирующего устройства емко" стных токов обратной последовательности током нагрузки линии: векторная диаграмма токов и напряжений линии (а); к защите подведен ток фазы А (б); к защите подведен ток фазы В (в); к защите подведен ток фазы С (г). Масштабы диаграмм б, в, г отличаются от масштаба диаграммы а. \»и Juzr Угн ]"гяУгк 167
Четкая проверка правильности включения компенсирующего устройства емкостных токов обеспечивается при условии 0фу2к ^ 0,1/ф. При необходимости для большей четкости проверки допускается увеличивать проводимость компенсирующего устройства путем изменения положения штепселей на регулировочной доске трансформатора 1ТКУ2. При построении векторных диаграмм токов /гу ток компенсации 02аУ2к должен в этом случае подсчитаваться с учетом нового значения у2к- При отсутствии условий для достаточно четких выводов по результатам рассмотренного способа проверки правильности включения компенсирующего устройства емкостных токов об этом необходимо также судить путем сопоставления результатов проверки по § 3-15,а и по пунктам «б», «ж» данного параграфа. Правильность настройки фильтра напряжения обратной последовательности пускового органа проверяется путем измерения тока /р в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при прямом и обратном чередовании фаз напряжения и снятой крышке блока 15ИБ. Ток /р измеряется миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10 комплекта аппаратов 3. При прямом чередовании фаз напряжения ток небаланса не должен превышать 0,3 лш, а при обратном чередовании ток /р составляет 25—30 ма. Дополнительно проверяется ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при одновременной подводке к защите системы токов и напряжений прямой последовательности. В этом случае ток небаланса не должен превышать 0,4 ма. При превышении указанных величин токов небаланса производится дополнительная регулировка фильтра в соответствии с рекомендациями § 3-7,6. При проверке правильности включения компенсирующего устройства пускового органа к защите подводится система токов обратной последовательности, для чего перекрещиваются фазы В и С на блоке 15ИБ. Поочередно от защиты отсоединяется одна из фаз напряжения, а к зажиму, с которого снято напряжение со стороны панели защиты, подключается нулевой провод. Миллиамперметром, включенным между шпильками 8—10 комплекта аппаратов 3, измеряется ток /2р при подводе к защите только тока обратной последовательности, при по- 168
очередном подключении только цепей напряжения без одной из фаз и при одновременном подводе системы токов обратной последовательности и напряжения с поочередным отключением одной из фаз. Вначале измеряется ток /2р только при подводе системы токов обратной последовательности. Для отключения цепей защиты от трансформатора напряжения в блок 16ИБ вставляется контрольный штепсель с закороченными между собой зажимами 7, 5, 3 и 1 (рис. 1-2). Затем производятся измерения тока /2р при подаче только напряжения с отключением одной из фаз, причем после каждого из этих измерений включением контрольного штепселя блока 15ИБ измеряется ток /2р при одновременном подводе тока и напряжения. При измерении тока /2р при подаче только напряжения контрольный штепсель с блока 15ИБ снимается. Подвод напряжения к защите осуществляется через контрольный штепсель блока 16ИБ, на котором устанавливаются перемычки между зажимами /—2, 3—4, 5—6 и 7—S. Отключение одной из фаз напряжения осуществляется поочередным снятием перемычек 7—8, 5—6 или 3—4, причем первые из указанных трех парных зажимов, с которых при измерении снимается перемычка, соединяются с зажимом 1, т. е. с нулевым проводом. Правильность включения компенсирующего устройства пускового органа проверяется путем сопоставления трех измерений тока /2р при одновременном подводе к защите указанных выше токов и напряжений с тремя векторами напряжения обратной последовательности: ^2Р = U2A jI2Az2Ki где 12А — составляющая тока обратной последовательности фазы А; 02Д — составляющая напряжения обратной последовательности фазы А от соответствующих напряжений, подводимых к защите; j!2Az2K — напряжение компенсации при подводе системы токов обратной последовательности; £/2Р — результирующее напряжение обратной последовательности, подводимое к фильтру напряжения пускового органа при каждом из трех измерений. Векторы £/2р строятся заранее по векторным диаграммам тока нагрузки линии и заданной уставке г2к. При- 169
мер построения векторных диаграмм напряжений U2p = =&2А—//глЗгк» выполненного по данным § 60 приложения 1, приведен на рис. 3-28. При правильном включении компенсирующего устройства пускового органа соотношения токов 12^ полученные при прех измерениях с одновременным подводом к защите системы токов обратной последовательности и напряжения двух фаз, должны соответствовать соотношениям заранее построенных векторов напряжения £/2р- Последнее объясняется тем, что токи /2р при «всех трех указанных измерениях пропорциональны численным значениям векторов [У2р, построенных для тех же условий, при которых выполняются измерения. Построение вектооных диаграмм напряжений f/2p = =£?2А—/Да^2к выполняется с учетом того, что вектор тока обратной последовательности 12А равен по величине вектору тока фазы А и совпадает с ним по фазе, а вектор напряжения компенсации JI2a^2k опережает вектор тока 12А на 90°. Численное аначерие вектора напряжения и2А равно Уз фазного Рис. 3-28. Векторные диаграммы к проверке правильности включения компенсирующего устройства пускового органа током нагрузки линии: векторная диаграмма токов и напряжений линии (а); отключено напряжение фазы А (б); отключено напряжение фазы В (в); отключено напряжение фазы С (г). Масштабы диаграмм б, в, г отличаются от масштаба диаграммы а.
напряжения, а его фаза в зависимости от того, какая из фаз напряжения отключена, определяется из выражения Четкая проверка правильности включения компенсирующего устройства пускового органа обеспечивается при удовлетворении условия неравенства /ф2г2К^0,05С/ф, где /ф и [/ф — фазные ток и напряжение. Для более четкой проверки допускается при необходимости увеличить сопротивление z2K компенсирующего устройства против заданного путем изменения положения штепселей на регулировочных досках трансформаторов ЗТКПА, ЗТКПВ и ЗТКПС. В этом случае подсчет напряжения компенсации при построении векторных диаграмм должен производиться с учетом нового значения При отсутствии условий для достаточно четких выводов по результатам проверки правильности включения компенсирующего устройства пускового органа рассмотренным способом необходимо их сопоставить с результатами проверки по § 3-15,а; 3-16,6, д. Проверка действия блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения. Миллиамперметром, включенным между шпильками 3—5 комплекта аппаратов 4, измеряется ток небаланса в обмотке реле 4РН5. Если его величина превышает 0,15 ма, необходимо при помощи регулируемых частей сопротивлений 4R12, 4R13 и 4R14 произвести подрегулировку устройства блокировки на минимальную величину тока небаланса. Проверка действия блокировки, т. е. срабатывания реле 4РН5, выполняется поочередным снятием с панели фаз напряжения обмоток трансформатора, соединенных в звезду и в разомкнутый треугольник. Ток в обмотке реле 4РН5 должен при этом примерно совпадать с данными п. 59 приложения 1. При проверке совпадения фаз токов между подстанциями на обоих концах линии включаются приемопередатчики, а в испытательные блоки 18ИБ вставляются контрольные штепсели с перемычками между зажимами 1—2 и 3—4 для подключения к приемопередатчикам ор- 171
ганов сравнения фаз токов. Отключение на испытательном блоке 18ИБ минуса с панели защиты одновременно обеспечивает при этом пуск высокочастотного передатчика контактами реле 2РП1. Якорь реле 2РП5 закрепляется притянутым к сердечнику, а между шпильками 33—35 комплекта аппаратов 2 включается миллиамперметр. Снятием перемычек 10—12 и 18—20 комплекта аппаратов / отключаются устройства компенсации емкостных токов прямой и обратной последовательностей. На одной из подстанций к защите подключается одна фаза тока, а на другой подстанции на защиту поочередно подключаются все три фазы тока. На каждом по- лукомплекте защцты при этом фиксируется ток в обмотке реле 2РН4 по миллиамперметру, включенному между шпильками 33—35 комплекта^, и ведется наблюдение за током на выходе приемника по показаниям миллиамперметра «ток приема» приемопередатчика. На одной из подстанций целесообразно проверять при этом взаимное расположение высокочастотных импульсов обоих передатчиков при помощи электронного осциллоскопа, подключаемого к зажимам «выход в. ч.» и «земля» сборки приемопередатчика. Такая же проверка выполняется при поочередном подключении к защите на первой подстанции трансформаторов тока двух других фаз. При подключении к защите на обеих подстанциях трансформаторов тока одноименных фаз токи на выходе приемника и в обмотке реле 2РН4 должны быть примерно равны нулю. На питающем конце линии, особенно при малых токах нагрузки, могут иметь место небольшие по величине токи на выходе приемника и в реле 2РН4, обусловленные конечной скоростью распространения высокочастотных сигналов и сдвигом фаз между токами на концах линии, который вызывается ее емкостной проводимостью [Л. 6] Последняя из указанных двух причин связана с тем, что в рассматриваемом случае устройства компенсации органа управления не устраняют сдвига фаз, обусловленного емкостной проводимостью линии, и, как указано выше, отключаются при проверке. Проверка совпадения фазировки цепей напряжения на обеих подстанциях выполняется при манипуляции высокочастотными передатчиками напряжениями с выходов органов управления, получаемыми от устройств компенсации емкостных токов обраггной последовательности. 172
Перед проверкой восстанавливаются перемычки 10— 12 и 18—20 на комплекте аппаратов А Цепи трансформаторов тока отключаются от цепей защиты (снимается крышка испытательного блока 15ИБ), и на обоих полукомплектах защиты перекрещиванием фаз В и С на контрольных штепселях испытательных блоков 16ИБ подается напряжение обратной последовательности. Затем измеряется ток на выходе приемника и в обмотке реле 2РН4 при работающих высокочастотных передатчиках. При правильной фазировке цепей напряжения ток в обмотке реле 2РН4 должен быть не меньше 2 ма. Чем длиннее линия, т. е. чем больше уставки устройств компенсации емкостных токов обратной последовательности, тем больше величина тока в реле 2РН4 приближается к максимальному значению, определяемому фазной характеристикой защиты. При длине линии меньше 100 км ток в обмотке реле 2РН4 может быть и меньше 2 ма из- за увеличения длительности высокочастотных импульсов передатчиков, обусловленного недостаточной чувствительностью устройств компенсации емкостных токов обратной последовательности. После проверки совпадения фазировки цепей тока и напряжения по концам линии на обоих полукомилектах защиты восстанавливается нормальная схема подключения цепей тока и напряжения и на одной подстанции на испытательном блоке 20ИБ перекрещиваются провода, подходящие к зажимам /—2 и 3—4 (рис. 1-2). При этом фиксируются токи на выходе приемника и в реле 2РН4, которое должно в этом случае срабатывать. После восстановления нормального подключения проводов на блоке 20ИБ токи на выходе приемника и в обмотке реле 2РН4 должны стать равными нулю. Перед проверкой исправности цепей отключения выключателей линии на сборке зажимов панели восстанавливаются контактные мостики цепей отключения и сигнализации и устанавливается крышка на испытательном блоке 18ИБ. Проверяется правильность положения всех других контактных мостиков на зажимах сборки панели, правильность положения штепселей на регулировочных доскак трансформаторов, а также соответствие положения перемычек (накладок) между шпильками на всех комплектах аппаратов монтажным и принципиальным схемам защиты. 173
Производится обмен высокочастотными сигналами между приемопередатчиками обоих полукомплектов защиты. При этом проверяется правильность показаний миллиамперметра приемопередатчика, включенного на выходе приемника, и сигнализация, действующая при срабатывании реле 2РНЗ. Исправность цепей отключения проверяется опробованием действия защиты на отключение выключателей. Переключательное устройство 14ПУ устанавливается при этом в положение «отключение с АПВ» или «отключение без АПВ», а действие защиты имитируется лодачей плюса на зажим 4 переключательного устройства 14ПУ. После проверки исправности цепей отключения выключателей пломбируются крышки на реле и комплектах аппаратов и защита сдается в эксплуатацию дежурному персоналу. 3-17. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ОБЪЕМ ПЛАНОВОЙ ПРОВЕРКИ ЗАЩИТЫ Плановую проверку защиты рекомендуется производить в следующем объеме: 1. Внешний осмотр и проверка монтажа панели — по §3-2. 2. Внешний осмотр и проверка механической исправности реле и комплектов аппаратов—<по § 3-4. 3. Проверка изоляции — по § 3-6. 4. Проверка электрических характеристик пускового органа напряжения обратной и тока нулевой последовательностей— по § 3-7,а, д-5-л. 5. Проверка токового реле 5РТ — по § 3-8. 6. Проверка реле сопротивления 4РС — по § 3-9. 7. Проверка блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения — по § 3-10,а. 8. Проверка электрических характеристик органа управления высокочастотным передатчикам—по § 3-11,а, в, г, е, /К. При проверке по § 3-11,а проверяется только исправность стабилизаторов напряжения путем установления их видимого свечения при токе /вс=3 а. При проверке по § 3-11,ж угол между током 1Вс на входе панели и напряжением на выходе органа управления измеряется только лри токе 0,5 а. 9. Проверка электрических характеристик органа сравнения фаз токов — tio § 3-12,а-^-в. 174
Фазная характеристика и углы блокировки защиты проверяются по § 3-12,6 только в том случае, если результаты плановой проверки защиты по § 3-12,а или 3-12,в будут отличаться от соответствующих данных протокола наладочных испытаний при новом включении защиты. 10. Проверка времени действия реле 2РП1--2РП4— по § 3-13,а и напряжения срабатывания и возврата реле 2РЛ1+2РП6, 7РП и 8РП по § 3-13,6. Время действия реле постоянного тока по § 3-13,а (за исключением указанных реле 2РП1 и 2РП4) проверяется только в случае необходимости их регулировки. 11. Проверка взаимодействия реле —по § 3-14. 12. Проверка поведения реле 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны — по § 3-15,6. 13. Проверка защиты током нагрузки линии — по § 3-16,а-г-к. По § 3-16,д проверяется только правильность включения компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности без отключения линии. По § 3-16,и проверяется совпадение фазировки цепей тока и напряжения на обеих подстанциях только при нормальной схеме подключения этих цепей с перекрещиванием проводов от выходных зажимов органа управления на испытательном блоке 20ИБ и при нормальном подключении указанных проводов. ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ОСОБЕННОСТИ, КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-402 4-1. ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ Дифференциально-фазная защита типа ДФЗ-402 предназначена для использования на линиях 400—500 кв небольшой протяженности. Предельная длина линий указанного напряжения, где может применяться данная защита, составляет примерно 100 км. Принципиальная схема защиты приведена на рис. 4-1 и 4-2. Защита содержит три основных органа: пуска, управления высокочастотным передатчиком и сравнения 175
Развернутая схема оперативных цепей Питание 6л приема-передатчика. fi & 7 Ф& 8 т Контроль ms^s ,*, г $Р 3 I I 17 Or/7 £P fj jge q ООП 7 I *ч>ЛЛгС11Н>---00m резервных Остановка ft * о ■ ■ о I 1 защит иУРОВ работы б.ч. 1 Рис. 4-1. Развернутые схемы цепей постоянного тока защиты типа рабочем
фаз токов. Назначение отдельных органов такое же, как и аналогичных органов защиты Типа ДФЗ-401, рассмотренных в § 1-1. В отличие от защиты типа ДФЗ-401 пусковой орган, действующий при несимметричных коротких замыканиях и фиксирующий появление кратковременной несиммет- Развернутая схема цепей органа сравнения фаз токов грпз грпч г$ 9ТГ t f '§д? aoo 6™*^ ш г. КВ.ч приемнику 0—О—«W> ям и _ _> * 601 Ч zm 3 80 f Я Развернутая схема цепей сигнализации Срабатыбамие защиты* о | Пуск защиты Напряжение Вызов Накал «9 9JSQI ОРУ г го] IT ~TJ5PU * ir-o 4? Сборка зажимоб панели mm Till •а *> Sb щ «о *» ^ «0 »» SB jT'i'i § ^ ^ 5 fc О igyi SHSffl ш 51 шт ДФЗ-4©2. Контакты реле показаны для защиты, находящейся в положении 12—25#2 177
Vv~ -э^сЧ1'-
рии в сети, в рассматриваемой защите не содержит цепей напряжения и реагирует на составляющие тока обратной и нулевой последовательностей. В связи с этим в защите типд ДФЗ-402 отсутствует устройство блокировки при нарушениях в цепях напряжения. Возможность применения токового пускового органа без использования цепей напряжения для компенсации емкостных токов [Л. 7] объясняется сравнительно небольшими емкостными токами на линиях небольшой протяженности, для которых предназначена защита. По этой же причине в органе управления также отсутствуют устройства для компенсации емкостных токов защищаемой линии. В заводском исполнении выходные цепи защиты типа ДФЗ-402 выполнены применительно к условиям ее использования в сочетании с трехфазным АПВ в отличие от защиты типа ДФЗ-401, где указанные цепи выполнены применительно к работе защиты в сочетании с однофазным АПВ. В связи с этим в рассматриваемой защите предусмотрены два выходных промежуточных реле для действия на два выключателе защищаемой линии и несколько по-другому, чем в защите типа ДФЗ-401, осуществлена остановка работы передатчика при срабатывании защиты. В целях обеспечения такой же быстроты действия, как у защиты типа ДФЗ-401, органы сравнения фаз токов обеих защит выполнены одинаковыми (см. § 1-4). По этой же причине в защите типа ДФЗ-402, как и в защите типа ДФЗ-401, используются два независимых пуска высокочастотного передатчика — контактный и безынерционный. Безынерционный пуск в защите тиоа ДФЗ-402 выполняется по такой же схеме, как и в защите типа ДФЗ-401 (рис. 1-6). За исключением отсутствующих устройств для компенсации емкостных токов линии схема органа управления в. ч. передатчиком защиты типа ДФЗ-402 полностью совпадает со схемой этого органа, рассмотренного в § 1-3. В связи с одинаковыми номинальными данными цепей переменного и постоянного тока обеих защит в рассматриваемой защите максимально использованы отдельные узлы и элементы защиты типа ДФЗ-401. Наоя- 12* 179
ду с указанными выше органами сравнения фаз и управления в. ч. передатчиком использованы такие же, как в защите типа ДФЗ-401, реле сопротивления для пуска защиты при симметричных коротких замыканиях, кодовые и поляризованные реле, выпрямительные мосты, фильтр пятой гармоники в пусковом органе токов обратной и нулевой последовательностей и другие элементы. Попользованы аналогичные способы изменения чувствительности пускового органа и ограничения напряжения на его выпрямительных мостах ЗВК1 и 35/0?. Фильтр тока обратной последовательности пускового органа (схема фильтра рассмотрена в {Л. 4]) выполнен проходным и состоит из трансформатора с воздушным зазором ЗТФП, трансформатора тока ЗТК и сопротивления 3R4. Трансформатор ЗТК с коэффициентом трансформации 1/1 между каждой из первичных и вторичной обмотками введен для компенсации э. д. с. фильтра, обусловленной токами нулевой последовательности. Вторичная обмотка трансформатора включена на 7з рабочей части сопротивления 3R4. В связи с использованием пускового органа токов обратной и нулевой последовательностей и отсутствием устройств д^я компенсации емкос№ыд токов линии в органе управления высокочастотным передатчиком цепи напряжения в защите типа ДФЗ-402 требуются только для питания реле сопротивления. Трансформаторы нацряжения для питания защиты могут поэтому подключаться как непосредственно к линии, так и к шинам подстанции. По этой же причине рассматриваемая защита в отличие от защиты типа ДФЗ-401 обеспечивает отключение поврежденной линии при ее включении под напряжение. Схемы цепей постоянного тока обеих защит за исключением выходных цепей и цепей устройства блокировки при нарушениях в цепях напряжения, отсутствующей в защите типа ДФЗ-402, выполнены аналогично. В связи с этим пуск защиты как при несимметричных, так и при симметричных коротких замыканиях, а также способы обеспечения селективности при внешних повреждениях в сети принципиально одинаковы в обеих защитах. Пуск защиты при симметричных коротких замыканиях осуществляется от реле ЗРН1, ЗРН2 и реле сапро- 180
тивления 4РС. При этих видах повреждения в отличие от защиты типа ДФЗ-401 рассматриваемая защита пускается также токовым реле 7РТ, ток срабатывания которого выбирается больше максимального тока нагрузки линии. Такое дублирование пуска целесообразно потому, что в кольцевой сети токи короткого замыкания на защищаемой линии, как правило, достаточно велики, и зона действия реле 7РГ, несмотря на его грубую уставку, оказывается достаточно большой. Несмотря на отсутствие специального устройства для блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения, неисправности в этих цепях не могут вызвать неправильного действия защиты, так как они не приводят к срабатыванию реле ЗРН1 и ЗРН2. При нарушениях в цепях напряжения может сработать только реле сопротивления 4РС. При этом отпадает якорь реле 2РПЗ, чем обеспечивается автоматическая блокировка цепи чувствительного пуска защиты посредством реле сопротивления при симметричных коротких замыканиях, поскольку при этом срабатывание реле ЗРН2 не может уже вызвать снятия напряжения с обмотки реле 2РП4. При нарушениях в цепях напряжения защита, таким образом, лишь загрубляется по отношению к симметричным повреждениям, сохраняя полностью свою чувствительность при несимметричных коротких замыканиях. Контроль за действием защиты при коротких замыканиях в сети и неисправностями в ее цепях осуществляется при помощи указательных реле в соответствии с данными табл. 4-1. Вопрос выбора уставок защиты типа ДФЗ-402 в настоящей главе отдельно не рассмотрен. При выборе Таблица 4-1 Сигнализация действия защиты Обозначение реле в схеме ПРУ ПРУ 13РУ 14РУ 15РУ Указательное реле предназначено для контроля Срабатывания защиты Пуска защита Исправности цепей напряжения Вызова персонала подстанции при проверке высокочастотного канала Исправности цепей накала ламп высокочастотного приемопередатчика 181
уставок органов управления в. ч. передатчиком и сравнения фаз токов можно пользоваться рекомендациями, приведенными в § 1-3 и 1-4, а при расчете уставок пускового органа — рекомендациями для защиты типа ДФЗ-(2 [Л. 4]. 4-2. ДЕЙСТВИЕ ЗАЩИТЫ ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ Действие защиты как при несимметричных, так и при симметричных коротких замыканиях в сети аналогично действию защиты типа ДФЗ-401, рассмотренному в § 1-6. При несимметричных повреждениях пуск защиты осуществляется посредством реЛе ЗРН1 и ЗРН2, а при симметричных — одновременно реле ЗРН1 и ЗРН2 и реле сопротивления 4РС. Дополнительно защита может также пускаться реле 6РТ и 7РТ, включенными на ток фазы В. При коротком замыкании в защищаемой зоне срабатывание реле 2РН4 приводит к срабатыванию выходных промежуточных реле 9РП и 10РП. Последние имеют по три удерживающие обмотки для действия на выключатели с пофазными приводами. Разрыв цепей удерживающих обмоток, включенных последовательно с отключающими катушками, производится блок-контактами соответствующих фаз выключателей. В рассматриваемой защите несколько по-другому, чем в защите тапа ДФЗ-401, выполнена остановка работы высокочастотного передатчика при ее срабатывании. В отличие от рис. 1-17, на котором приведена схема остановки работы передатчика защиты типа ДФЗ-401 при ее сочетании с трехфазным АПВ, остановка работы передатчдка в защите типа ДФЗ-402 выполнена таким образом, что обеспечивается предотвращение его повторного пуска после отключения выключателя линии. Для этой цели в качестве реле 5РП1, используемого для остановки работы передатчика, применено реле типа КДР-ЗМ, якорь которого при размыкании цепи его обмотки отпадает с выдержкой временд 0,2—0,25 сек. Благодаря этому контакты реле 5РП1 размыкаются вселда после возврата реле ЗРН1 и 6РТ, что обеспечивает возврат в исходное положение реле 2РП1, пускающего передатчик, до истечения выдержки времени реле 2РП2. Необходимость такого выполнения остановки рабо- 182
ты передатчика в рассматриваемой защите объясняется тем, что защита четко действует при одностороннем включении всех трех фаз линии устройством АПВ на не- устранившееся короткое замыкание. Вследствие этого после повторного отключения выключателя на том конце линии, где устройство АПВ подействовало первым, на ее другом конце могло бы иметь место замедление защиты после срабатывания своего комплекта АПВ. Последнее обусловлено приемом блокирующего (нема- нштулированного) высокочастотного сигнала с конца линии, на котором повторное отключение выключателя уже произошло и где при отсутствии специальных мер передатчик продолжал бы работать в течение 0,5—0,6 сек после отключения линии (время отпадания якоря реле 2РП2). Введение в схему защиты ДФЗ-402 реле 5РП1 устраняет указанную выше возможность замедления защиты, поскольку при ее срабатывании происходит остановка работы высокочастотного передатчика. Однако по схеме рис. 4-1 остановка работы передатчика осуществляется только от контактного пуска. Из-за наличия безынерционного пуска остановка работы передатчика при коротком замыкании на защищаемой линии будет иметь место не (после срабатывания защиты, а только после отключения выключателя линии и исчезновения напряжения с обмоток реле ЗРН1 и ЗРН2. При первоначальной схеме безынерционного пуска передатчика (см. § 1-2) такая схема была вполне приемлема, поскольку она удовлетворяла рассмотренному выше основному назначению — предотвращать работу /передатчика после отключения выключателя линии. При выполнении безынерционного пуска по схеме рис. 1-6, в которой его возврат существенно замедлен, остановка работы передатчика по схеме рис. 4-1 уже не может предотвратить его работу после отключения выключателя линии. Последнее обусловлено тем, что при больших кратностях тока короткого замыкания время возврата безынерционного пуска, выполненного по схеме рис. 1-6, может достигать 0,5 сек. Поэтому при пуске передатчика по схеме рис. 1-6 необходимо изменить способ остановки работы передатчика, выполнив его так, как это показано в схеме'рис. 4-3. Согласно этой схеме работа передатчика прекращается сразу же после срабатывания реле 8РП путем подачи минуса на экранную 183
сетку лампы Л4 разделительного каскада приемопередатчика. Повторный пуск передатчика контактами реле 2РП1 после отключения выключателя линии в схеме рис. 4-3 предотвращается по существу так же, как и в схеме рис. 4-1, так как реле 8РП будет возвращаться в исходное положение после возврата пусковых органов с вре- Рис. 4-3. Схема остановки работы высокочастотного передатчика при срабатывании защиты тцпа ДФЗ-402 для случая его безынерционного пуска по схеме рис. 1-6. Положение контактов реле соответствует наличию постоянного тока на панели. менем 0,2—0,25 сек, обусловленным временем отпадания якоря реле 5РП1. Чтобы предупредить повторную работу передатчика при больших кратностях тока короткого замыкания под действием безынерционного пуска, необходимо уменьшить его максимальное время возврата до 0,2—0,25 сек, для чего сопротивление 390 ком в схеме рис. 1-6 должно быть уменьшено до 200 ком. При использовании защиты типа ДФЗ-402 в сочетании с устройством ОАПВ необходимо учитывать, что при отключении только одной фазы линии нельзя останавливать работу передатчика при срабатывании защиты. Вместе с тем при этом необходимо обеспечить, как 184
это было рассмотрено выше, остановку работы передатчика при отключении линии всеми тремя фазами после повторного включения ее поврежденной фазы на не- устранившееся короткое замыкание. В связи с изложенным при использовании защиты в сочетании с ОАПВ необходимо снять перемычку между проводами 135 и 139 (зажимы 10 и И сборки панели) и подать плюс от контактов промежуточного реле устройства ОАПВ, действующего на отключение всех трех фаз линии, на зажим 11 сборки панели (рис. 4-1). 4-3. КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ Рассматриваемая защита имеет такое же конструктивное оформление, как и защита типа ДФЗ-401 (см. § 2-1). Способы выполнения монтажа и маркировки в обеих защитах также аналогичны (см. § 2-3). 800- 21ИБ ггиб г-» ~"8Z5 *- Ь El ь ь i с: ^ ' I :> ь с Рис. 4-4. Расположение аппаратуры на панели защиты и габаритные размеры панели. 1—4 комплекты аппаратов; 5—комплект реле 5РП. 185
Габаритные размеры панели и расположение на ней аппаратуры приведены на рис. 4-4. Основные узлы защиты смонтированы в комплектах аппаратов /; 2\ 3 и 4 на их цоколях и на откидных гети- каксовых платах, установленных на специальных стойках внутри комплектов аппаратов 1\ 2 и 3. 4-4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 1. Номинальные данные: а) переменный ток 1 а, 100 в, 50 гц\ б) постоянный так 220 в. 2. Потребляемая мощность в нормальном режиме: а) цепей переменного тока при фазном токе, равном I а, — не более 30 ва на фазу; б) цепей переменного напряжения при линейном напряжении 100 в— не более 40 ва на фазу; в) цепей постоянного тока (без приемопередатчика) при напряжении 220 в — не более 35 вт. 3. Выходные промежуточные реле 9РП и 10РП типа РП-214 имеют одну параллельную и три последовательные обмотки (для работы на выключатели, имеющие ло- фазные приводы), По току удерживания последовательных обмоток выходные реле имеют исполнения на 1 а, 2 а и 4 а. 4. Все реле и аппараты панели, длительно обтекаемые током или постоянно находящиеся под напряжением, термически устойчивы при 110% номинальных величин переменного и постоянного тока. 5. Время срабатывания защиты составляет 0,03— 0,06 сек: а) при несимметричном коротком замыкании и двукратном токе срабатывания реле ЗРН2; б) при симметричном коротком замыкании, сопровождающемся током 0,3а, и сопротивлении петли короткого замыкания, равном 0,6 сопротивления уставки реле сопротивления 4РС. 6. Пусковые реле ЗРН1 и ЗРН2 реагируют на ток обратной последовательности и утроенный ток нулевой последовательности. Чувствительность реле ЗРН2 потоку обратной последовательности на входе фильтра пускового органа составляет: 0,1; 0,15 и 0,2а. При подключенном трансформаторе ЗТПН чувствительность ре- 186
^ w L\ £\ ^ v^ \т U "^1 №
ле ЗРН2 по утроенному току нулевой /последовательности составляет: 0,3; 0,4 и 0,5 а. Изменение чувствительности по току обратной и нулевой последовательностей производится при помощи двух переключателей, расположенных на откидной плате комплекта аппаратов 5, аналогичных по своей конструкции переключателям чувствительности пускового органа защиты ДФЗ-401. При всех уставках чувствительность реле ЗРН1 в 2 раза выше чувствительности реле ЗРН2 при питании их оо стороны входа фильтра. Характеристики чувствительности пускового органа (кратность тока в обмотке реле ЗРН2 к току его qpa6a- тывания) в зависимости от величин токов обратной и нулевой последовательностей при различных уставках приведены на рис. 4-5. Способ определения чувствительности пускового органа по этим характеристикам аналогичен рассмотренному в § 2-2,5. 7. В защите используется такое же, как и в защите типа ДФЗ-401, реле сопротивления 4РС. Технические данные этого реле приведены в § 2-2,7. 8. Значения коэффициента & комбинированного фильтра токов, способ его изменения и чувствительность органа управления в. ч. передатчиком — такие же, как и в защите типа ДФЗ-401 (см. § 2-2,8). 9. Орган сравнения фаз токов полностью аналогичен использованному в защите типа ДФЗ-401. Данные относительно углов блокировки и способа их изменения приведены в § 2-2,10. 10. Данные относительно изоляции цепей переменного и постоянного тока защиты см. в § 2-2,11 и 2-2,12. 11. Обмоточные данные реле, трансформаторов и дросселей, а также основные технические данные конденсаторов, сопротивлений, меднозакисных выпрямителей и стабилизаторов напряжения приведены в заводской информации о панели релейной части дифференциально-фазной защиты типа ДФЗ-402. 4-5. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ / В комплект аппаратов 1 входят элементы органа управления высокочастотным передатчиком: комбинированный фильтр токов, состоящий из трансформатора 1ТФУ и сопротивления 1R4; трансформатор управле- 188
W /TV. & 1RZ IH3 ] С ft (Ь (Ь~ф© ф ф 4VH /д»/ f—® v. I I—wv * ' 7@ Рис. 4-6. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 1. 189
ния 1ТУ; стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2\ частотный фильтр состоящий из дросселя 1Др1, сопротивлений 1R1, 1R2, 1R3 и конденсаторов 1С1 и 1С2; конденсатор 1СЗ. I fis\\ Монтажные схемы комплекта при- ^\й/ ведены на рис. 4-6 и 4-7. На откидной плате комплекта смонтированы стабилизаторы напряжения 1СТ1 и 1СТ2. Остальные элементы органа расположены на цоколе комплекта. Для откидывания платы необходимо вывернуть верхние части правых стоек и винт из правой средней стойки. Параметры элементов органа управления и их конструктивное исполнение такие же, как и у аналогичных элементов защиты типа ДФЗ-401. Рис. 4-7. Монтажная схема лицевой стороны откидной платы комплекта аппаратов /. 4-6. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 2 В комплект аппаратов 2 входят промежуточные кодовые реле 2РП1+2РП5, а также орган сравнения фаз токов. Монтажные схемы комплекта аппаратов 2 приведены на рис. 4-8 и 4-9. На цоколе комплекта расположены трансформаторы 2ТС и 2ТО и сопротивления 2R7, 2R8 и 2R9. Остальные элементы органа сравнения фаз токов: выпрямительные мосты 2ВК1 и 2ВК2, конденсаторы 2С1-Т-2С4 и поляризованные реле 2РНЗ и 2РН4, а также промежуточные кодовые реле смонтированы на откидной плате комплекта. Для откидывания платы необходимо вывернуть верхние части левых стоек и винт из левой средней стойки. Параметры элементов органа сравнения фаз токов и их конструктивное исполнение такие же, как и у аналогичных элементов защиты типа ДФЗ-401. 4-7. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 8 В комплект аппаратов 3 входит пусковой орган токов обратной и нулевой последовательностей. Монтажные схемы комплекта приведены на рис. 4-10 и 4-11. 190
Pjic, 4-8. ДОортажная схема цоколя комплекта аппаратов £
ZPH3 ZPH4 fc* 1 о о" |0 О D 4\i6 t t TeTjj 0 I 0 1 тая d I n n nl \ яг4 4д4к / Nln ■ u p СД рЛЛ-j 0 D 0 0 Tl5| a) Рис. 4-9. Монтажная схема откидной платы комплекта аппаратов 2: лицевая сторона (а); задняя сторона (б). 192
6) 13—2502 193
Рис. 4-10. Монтажная схема цоколя комплекта аппаратов 3. 194
На цоколе комплекта расположены трансформаторы ЗТФП и ЗТК, стабилизирующий трансформатор ЗС777, дроссель ЗДрЗ, сопротивления 3R1, 3R2 и 3R4y а также конденсаторы ЗС1, ЗС2 и ЗС5. Трансформатор ЗТПН, выпрямители ЗВК1 и ЗВК2, сопротивление 3R3, конденсаторы ЗСЗ и ЗС4 и поляризованные реле ЗРН1 и ЗРН2 смонтированы на откидной гетинаксовой плате. Для откидывания платы необходимо вывернуть верхние части правых стоек. Трансформаторы ЗТФП и ЗТК имеют по три обмотки каждый: две первичные, намотанные для идентичности характеристик одновременно двумя проводами, и одну вторичную. Сердечники трансформаторов собраны из F-образных пластин трансформаторной стали, причем сердечник трансформатора ЗТФП HMeet воздушный зазор в среднем стержне. Величина зазора фиксируется при помощи четырех шпилек с гайками, стягивающими сердечник. Эта величина, обеспечивающая необходимые ЗРН1 ) зрнг а) Рис. 4*11. Монтажная схема откидной платы комплекта аппаратов 3: лицевая сторона (а). 13* 195
/ \ЗТПИ гз\ С1 Ш\ ш до *А \38 ш 39 \ЗСЗ о- f \ 3 33 23 12 \0,5 0£ № 8\1 5 6 ~36 0J5 @Ь*^ 0,Л -*-4S 6) Рис. 4-11. Задняя сторона (б). параметры трансформатора, устанавливается на заводе и в эксплуатации не регулируется. Конструктивное исполнение других выше перечисленных элементов комплекта аппаратов 3 такое же, как и 196
аналогичных элементов пускового органа составляющих обратной и нулевой последовательностей защиты типа ДФЗ-401, рассмотренных в § 2-6. 4-8. КОМПЛЕКТ АППАРАТОВ 4 В комплект аппаратов 4 входят индукционное реле сопротивления 4РС с трансформаторами 4ТХ и 4ТНу дросселем 4Др2, конденсаторами 4С1 и 4С2 и сопротив- Рис. 4-12. Монтажная схема комплекта аппаратов 4. 197
Рис. 4-13. Монтажная схема комплекта реле 5РП. лениями 4R1+-4R4. Монтажная схема комплекта аппаратов 4 приведена на рис. 4-12. 4-9. КОМПЛЕКТ РЕЛЕ 5РП Комплект реле 5РП содержит промежуточные кодовые реле 5РП1 и 5РП2 типа КДР-ЗМ. Монтажная схема этого комплекта приведена на рис. 4-13. ГЛАВА \ПЯТАЯ ПРОВЕРКА И НАЛАДКА ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-402 5-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Проверка защиты производится по принципиальным и монтажным схемам, приведенным на рисунках гл. 4 в соответствии с общими положениями по проверке защиты типа ДФЗ-401, приведенными в § 3-1. Рассматриваемая ниже проверка относится к новому включению защиты. Плановая проверка защиты выпол- 198
няется в объеме, рекомендованном в соответствующих пунктах § 3-17. Большинство элементов схемы защиты типа ДФЗ-402 конструктивно выполнено точно так же, как и аналогичные элементы схемы защиты типа ДФЗ-401, проверка и наладка которых рассмотрена в гл. 3. Поэтому в настоящей главе подробно рассмотрены методы проверки лишь элементов, имеющих существенное отличие от элементов защиты ДФЗ-401. В остальных случаях даются ссылки на соответствующие параграфы гл. 3, а также указываются номера тех зажимов и шпилек реле и аппаратов, которые отличаются от соответствующих номеров зажимов и шпилек в схемах проверки элементов защиты типа ДФЗ-401. 5-2. ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПРОВЕРКА МОНТАЖА ПАНЕЛИ Проверка проводится по рекомендациям § 3-2. Если безынерционный пуск выполняется по схеме рис. 1-6, то перед проверкой необходимо изменить схему остановки работы передатчика при срабатывании защиты. Для этого в соответствии со схемой рис. 4-3 производятся следующие изменения в монтаже панели защиты: а) в комплекте реле 5РП (рис. 4-13), провод, идущий от правого нормально открытого контакта реле 5РП1 к зажиму 6 (плюс), снимается с этого зажима и подводится к зажиму 7 (минус); б) с задней стороны панели снимается монтажный провод 106, соединяющий между собой шпильку 2 комплекта реле 5РП со шпилькой 5 комплекса аппаратов 2 (рис. 4-8); в) ввертываются шпильки в зажимы 8 и 10 реле 8РП\ г) с задней стороны панели прокладываются монтажные провода, один из которых соединяет между собой шпильку 2 комплекта реле 5РП со шпилькой 11 реле 8РП, а другой — шпильку 8 реле 8РП со шпилькой 5 комплекта аппаратов 2; д) устанавливается перемычка между шпильками 10—12 реле 8РП. 5-3. ВНЕШНИЙ ОСМОТР РЕЛЕ И КОМПЛЕКТОВ АППАРАТОВ И ПРОВЕРКА ИХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ИСПРАВНОСТИ Проверка производится по рекомендациям § 3-4. 199
5-4. ПРОВЕРКА ИЗОЛЯЦИИ Проверка производится по рекомендациям § 3-6. При этом в соответствии с § 3-6,6, в измерение сопротивлений изоляции цепей обмоток трансформаторов 1ТУ (зажим 27 аборки панели, рис. 4-1), ЗСТП и ЗТПН (зажим 20 той же сборки), 2ТС и 2ТО (шпильки 25—29 и 25—33 комплекта аппаратов 2) производится хмегомметром на 500 в. При проверке электрической прочности изоляции по § 3-6,г электрически соединяются между собой верхние испытательные винты зажимов 1+4, 7, 8, 12, 16, 18, 29+34, 36+38, 40 и 42 сборки зажимов панели. Вторичные обмотки всех трансформаторов указанной проверке не подвергаются. 5-5. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУСКОВОГО ОРГАНА ТОКОВ ОБРАТНОЙ И НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ На переключателях чувствительности устанавливаются заданные уставки по токам обратной и нулевой последовательностей. При использовании для пуска защиты только тока обратной последователыности снимается накладка на переключателе чувствительности по току нулевой последовательности и отключается трансформатор ЗТПН. Для этого перемычка в цепи нулевого провода защиты на комплекте аппаратов 3 устанавливается между шпильками 21—23. Вначале производится проверка пускового орга.на при отключенном трансформаторе ЗТПН. Проверка пускового органа производится в следующем объеме: а) проверяется настройка фильтра тока обратной (последовательности при холостом ходе; б) проверяется фильтр пятой гармоники; в) производится совместная проверка фильтра тока обратной последовательности и его нагрузки; г) проверяются токи срабатывания и возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 при имитации двухфазного короткого замыкания; д) проверяется четкость работы контактных систем реле ЗРН1 и ЗРН2; 200
е) проверяется стабилизирующее действие трансформатора ЗСТП\ ж) проверяется действие безынерционного пуска высокочастотного передатчика. Если пуск защиты должен осуществляться также от тока нулевой последовательности, то при подключенном трансформаторе ЗТПН дополнительно проверяются: з) насыщение трансформатора ЗТПН\ и) токи срабатывания реле ЗРН1 и ЗРН2 при однофазном питании. Проверка фильтра тока обратной последовательности при холостом ходе производится по схеме рис. 5-1. Панель защиты Рис. 5-1. Схема проверки фильтра тока обратной последовательности при холостом ходе. Для отключения нагрузки фильтра снимается перемычка со шпилек 22—24 комплекта аппаратов 3. При подводе тока через контрольный штепсель к зажимам 7—5 испытательного блока 18ИБ (фазы А—В) вольтметром, включенным на шпильку 22 и хомутик 45 сопротивления 3R4, измеряется э. д. с. на выходе фильтра. При токе Iab, равном 1 а, э. д. с. фильтра должна быть равна 10,5 в±10%. Одновременно проверяется правильность включения первичных обмоток трансформатора ЗТК по показаниям амперметра, включенного в цепь его вторичной обмотки (между шпильками 14—16 комплекта аппаратов 3). При правильном включении трансформатора ЗТК ток в его вторичной обмотке должен равняться нулю. Затем питание переносится на зажимы 3—/ испытательного блока 18ИБ (фаза С—0) и устанавливается такой ток /со, при котором э. д. с. на выходе фильтра была бы такой же величины, как и при указанном 201
выше двухфазном питании панели током 1Ав. При пра* вильной регулировке фильтра ток 1Со должен быть в у/ 3 раз больше тока Iab- Если соотношение токов не удовлетворяет указанному требованию, то необходимо произвести регулировку части сопротивления 3R4y ограниченной хомутиками 14—43 и составляющей 2/з его рабочей части. Для этого при токе Ico, в ^3 раз большем тока Iab, хомутик 43 сопротивления перемещается в ту или иную сторону до тех пор, пока &. д. с. фильтра не достигнет такой же величины, как и при токе 1Ав- Если перемещением хомутика 43 установить требуемую величину сопротивления не удается, то можно перемещать также хомутик 14. Проверяется, что падение напряжения на части сопротивления 3R4 между хомутиками 14—44 составляет 7з падения напряжения на всей рабочей части сопротивления 3R4. Одновременно проверяется также коэффициент трансформации трансформатора ЗТК. При этом питание подводится к зажимам 5—3 (В—С) испытательного бло'ка 18ИБ, что обеспечивает протекание тока по всему сопротивлению 3R4. Ток не более 1 а целесообразно устанавливать такой величины, чтобы стрелка вольтметра, подключенного к хомутикам 43—14, отклонялась на 2/з шкалы. При подключении вольтметра к хомутикам 43—44 его показание должно в 1,5 раза превышать предыдущее измерение, т. е. стрелка вольтметра должна отклоняться на всю шкалу. Если соотношение между этими двумя показаниями вольтметра будет отличаться от 1,5, то необходимо изменить положение хомутика 44 сопротивления 3R4. Полная величина рабочей части сопротивления 3R4, определяемая делением напряжения между хомутиками 43—44 на подводимый к панели ток, должна равняться 9ож±10%. Коэффициент трансформации трансформатора ЗТК равен 1/1. Он проверяется по току в цепи его вторичной обмотки, который может отличаться от тока 1вс, тюдво- димого к панели, не более чем на ±5%. После проверки настройки фильтра при холостом ходе амперметр отключается и восстанавливаются перемычки между шпильками 22—24 .и 14—16 комплекта аппаратов 3, 202
Проверка фильтра пятой гармоники производится з соответствии с рекомендациями § 3-7. При проверке снимается перемычка между шпильками 2—4 комплекта аппаратов 3. Ток не более 1 а подводится к зажимам 7—5 (А—В) испытательного блока 18И(Б. Его величина выбирается такой, чтобы вольтметром с большим внутренним сопротивлением можно было четко измерить падения напряжения на дросселе ЗДрЗ и конденсаторе ЗС5. При снятии частотной характеристики фильтра для отделения его от остальной схемы защиты необходимо снять провод 33 с колодки трансформатора ЗСТП (рис. 4-10), а питание фильтра осуществлять по проводам 33 и 34, идущим к дросселю ЗДрЗ и конденсатору ЗС5. Питание фильтра осуществляется в соответствии с рис. 3-5. Совместная проверка фильтра тока обратной последовательности и его нагрузки позволяет косвенно установить исправность всех элементов нагрузки фильтра и правильность работы схемы пускового органа при различных видах несимметричных коротких замыканий. Проверка производится при имитации трех видов двухфазных и трех видов однофазных коротких замыканий путем подачи тока через контрольный штепсель на зажимы испытательного блока 18ИБ. При этом миллиамперметром с внутренним сопротивлением не более 100 ому включенным между шпильками 2—4У измеряется ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2. При имитации коротких замыканий к панели защиты подводится ток, составляющая обратной последовательности которого равна заданному току срабатывания реле ЗРН2. Для этого ток на входе панели должен быть больше уставки на переключателе чувствительности оо току обратной последовательности в КЗ раз при двухфазном питании и в 3 раза — при однофазном питании. Токи в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при всех видах питания не должны отличаться больше, чем на ±7%, от среднего значения из всех шести измерений, которое обычно составляет 3,8 лш±10%. При значительном отклонении среднего значения тока в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 от указанной величины необходимо отдельно проверить исправность всех элементов нагрузки фильтра. 203
Проверка токов срабатывания и возврата реле ЗРН1 и ЗРН2 производится с использованием рекомендаций § 3-7,е. При этом вместо напряжения на панель защиты подается ток, подводимый через контрольный штепсель к зажимам 7—5 (А—В) блока 18ИБ. Измерение тока в обмотках реле осуществляется миллиамперметром, включенным между шпильками 2—4 комплекта аппаратов 3. Ток обратной последовательности на входе панели 12 определяется из выражения Проверка четкости работы контактных систем реле ЗРН1 и ЗРН2 производится три том же виде двухфазною питания (А—В) и включенном постоянном токе с использованием рекомендаций § 3-7,ж. Проверка производится при четырех—пяти значениях тока в интервале от 1,05 тока срабатывания реле ЗРН2 до За. Наличие вибрации контактов реле может указывать на неисправность либо конденсатора ЗСЗ, либо меднозакисного выпрямителя ЗВК1. Проверка стабилизирующего действия трансформатора ЗСТП производится при подводе тока к зажимам 7—5 (А—В) испытательного блока 18ИБ. Степень ограничения напряжения на вторичной обмотке трансформатора определяется величиной напряжения на обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2, которое может быть определено (§ 3-7,м) из выражения Up = /?р/р. В интервале токов 0,5—5 а снимаются три-четыре точки характеристики Uv = f(IBc)- При токе /ав = 5 а напряжение £/р не должно превышать 70 в. Проверка действия безынерционного пуска высокочастотного передатчика производится при наличии на панели защиты и приемопередатчике постоянного тока. Питание пускового органа защиты осуществляется током, поданным при помощи контрольного штепселя на зажимы 7—5 (А—В) испытательного блока 18ИБ. Проверка производится в соответствии с рекомендациями § 3-7,и. 204
До проверки необходимо поднять контактные мостики на зажимах 20; 21; 27 и 28 сборки панели, закрепить притянутым к сердечнику якорь реле 2РП1, а крышку испытательного блока 23ИБ заменить контрольным штепселем с соединенными между собой зажимами 2 я 4. Проверка насыщения трансформатора ЗТПН. При использовании трансформатора ЗТПН он подключается к схеме перестановкой перемычки со шпилек 21—23 на шпильки 19—21 (рис. 4-2). Проверка производится при однофазном питании с зажимов 3—/ (С—0) испытательного блока 18ИБ. Контроль насыщения осуществляется так же, как и при проверке трансформатора ЗС777, по миллиамперметру в цепи обмоток реле ЗРН1 и ЗРН2, показания которого в данном случае определяются не только трансформатором ЗТПН, но также и ранее проверенным трансформатором ЗСТП. В интервале токов 0,5—5 а снимаются три-четыре точки характеристики £/р=/(/со). При токе 5 а напряжение £/р на обмотках реле не должно превосходить 80 е. Проверка токов срабатывания реле ЗРН1 и ЗРН2 при однофазном питании. Ток через контрольный штепсель подается на зажимы 3—1 (С—0) иапытательнаго блока 18ИБ при наличии на панели постоянного тока. Ток срабатывания реле ЗРН2 при заданных уставках, на переключателях чувствительности по токам обратной и нулевой последовательностей не должен отличаться от величин, приведенных в табл. 5-1, более чем на ±20%. При большем отклонении тока срабатывания реле от данных табл. 5-1 необходимо проверить исправность меднозакисного выпрямителя ЗВК2 и трансформатора ЗТПН. Таблица 5-1 Ток срабатывания, а, реле ЗРН2 при однофазном питании Уставка по току /, 0,1 0,15 0,2 Уставка по току 3/0 0,3 0,2 0,23 0,25 0,4 | 0,5 0,22 0,27 0,31 0,24 0,3 0,34 205
Одновременно с проверкой токов срабатывания необходимо дополнительно к ранее проведенной проверке отсутствия вибрации контактов реле ЗРН1 и ЗРН2 при двухфазном питании проверить отсутствие их вибрации и при однофазном питании. Вибрация контактов реле при однофазном питании может указывать на неисправность меднозакисного выпрямителя ЗВК2. 5-6. ПРОВЕРКА ТОКОВЫХ РЕЛЕ 6РТ и 7РТ Проверка производится в объеме, указанном в § 3-8. При проверке ток через контрольный штепсель подается на зажимы 5—1 (В—0) блока 18ИБ. 5-7. ПРОВЕРКА РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 4РС Проверка производится в соответствии с рекомендациями § 3-9. Схема питания реле должна соответствовать рис. 3-9. Ток /подводится к зажимам 5—3 (В—С) блока 18ИБ, а напряжение подается на зажимы 0—4 (В—С) блока 19ИБ. При проверке работы реле в качестве органа направления мощности перемычка между шпильками 5—10 комплекта аппаратов 4 переключается на шпильки 10—12. 5-8. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНА УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ Проверка производится в соответствии с рекомендациями § 3-11,а, б, в, е, ж. Для отделения выходных цепей органа от приемопередатчика снимается крышка испытательного блока 23ИБ. При всех видах проверок ток через контрольный штепсель подается на зажимы испытательного блока 18ИБ. Для проверки стабилизаторов напряжения по § 3-11,а электронный осциллоскоп подключается к шпилькам 14—15 комплекта аппаратов 1. При измерениях сопротивлений частотного фильтра и нагрузки комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей ло § 3-11,6 вольтметр включается на шпильки 7—14. Регулировка комбинированного фильтра по § 3-16,в 206
осуществляется изменением величины сопротивления 1R4 между хомутиками 39—31. При проверке соответствия части сопротивления, ограниченной хомутиками 31—20, 7з всей рабочей части сопротивления 1R4, снимается перемычка между шпильками 20—/5, а вольтметр подключается к хомутикам 31—20. При измерении 2/3 сопротивления 1R4 вольтметр подключается к хомутикам 3& и 31, а при измерении всей величины рабочей части сопротивления 1R4 — к хомутикам 39 и 20. При проверке по § 3-11,е чувствительности органа совместно с приемопередатчиком необходимо перед подачей на последний постоянного тока снять крышки с иапытательных блоков 20ИБ и 21ИБ и вставить крышку блока 23ИБ. 5-9. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНА СРАВНЕНИЯ ФАЗ ТОКОВ Проверка производится в соответствии с рекомендациями § 3-12. При проверке длительности импульсов тока на выходе приемника по § 3-12,а орган управления отделяется от передатчика снятием крышки испытательного блока 23ИБ. На зажимы 2—4 этого блока при помощи контрольного штепселя подается напряжение от разделительного трансформатора. Крышка испытательного блока 21И Б заменяется контрольйым штепселем, на котором устанавливается перемычка между зажимами 3—4, а между зажимами 5—6 включается миллиамперметр для измерения тока на выходе приемника. При проверках четкости работы контактной системы реле 2РН4 по § 3-12,6 плюс на его контакты подается путем установки перемычки между шпильками 15—18 комплекта аппаратов 2 (рис. 4-8) при вставленных крышках испытательных блоков 20ИБ и 21ИБ. При проверке реле 2РНЗ и 2РН4 при питании органа сравнения фаз токов переменным напряжением по § 3-12,в последнее подается через контрольный штепсель на зажимы 3—5 блока 21ИБ. 5-10. ПРОВЕРКА РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА Проверка реле постоянного тока производится с использованием рекомендаций § 3-13 в следующем объеме: 207
а) определяется время действия реле 2РП1+2РП5, 8РПУ 9РП и 10РП при номинальном напряжении постоянного тока; б) определяются напряжения срабатывания и возврата перечисленных реле и напряжения срабатывания указательных реле 11РУ+15РУ. в) определяются токи удерживания реле 9РП и 10РП; г) проверяется правильность (однополярность) включения параллельной и последовательных обмоток реле 9РП и 10РП. Для отделения приемопередатчика от релейной части защиты снимаются крышки испытательных блоков 22ИБ и 23ИБ, а крышки блоков 20ИБ и 21ИБ заменяются контрольными штепселями. Время действия реле при номинальном напряжении на панели должны соответствовать данным табл. 6-2. При необходимости кодовые реле регулируются в соответствии с рекомендациями § 3-5,в. Таблица 5-2 Время действия реле постоянного тока, сек Реле (обозначение в схеме) 2РП1 2РП2 2РПЗ 2РП4 2РП5 5РП1 ЪРП2 8РП 9РП 10РП При снятии напряжения (возврате) Не более 0,009 0,5—0,6 0,2—0,25 Не более 0,012 — 0,2—0,25 0,2—0,3 — — — При подаче напряжения (срабатывании) — — — 0,01—0,015 0,03—0,04 — Не более 0,015 Не более 0,015 Не более 0,015 Время действия и напряжения срабатывания и возврата реле 2РП1,2РЛЗ+2РЛ5, 5РП1,5РП2, 8РП+ 10РП) а также напряжение срабатывания реле ПРУ проверяются с использованием рис. 3-19-^3-22 и согласно данным табл. 5-3 и 5-4. Напряжение срабатывания реле ИРУ проверяется одновременно с проверкой напряжения срабатывания реле 9РП или 10РЛ. 208
со блица 5 со Н % возврат я вания ий срабаты и 2РП5 ряжен 2РП4 Big o§i э5 S мени о рц « о а еделен: о* О ы для провер] хемы панели защит ►товке с ации по подгс I Опер обой о ежду а няют еди! о и ts к ( напряжени срабатывани реле ения возврата ряж я и нап реле ремени действи ю пильки паратов Эй Я g So 3 * я * Й СУ 3 w со Схемы О) я еле ачен еме) Q* Я X 2 со о Освободить якорь реле 2РП2 :олод- знику одтя- штепсельной к ый к серде» , реле 2РП1 п S3 ко s к * Вынуть реле ЗЯ ки. Закрепить nj якорь реле 2РП2. нуть от руки ts. оок«ъм« Рис. 3-20* и 4-8 1 *■*» **• 1 и реле 2РП1 и гакты реле 4РС. ять монтажные СУ Ю 1 ердечнику о закрыты аппарато гяиутые к с ь нормальн комплекта акрепить при' 4. Разомкнут шпилек 6 и 17 юда МС2 S о, о о, ^3 ео <oN I cs^ n 1 ts. 00 ts.lO'O I *Э Рис. 3-19 и 4-8 1 °* ft Освободить якорь реле 2РПЗ олод- якорь пиль- ть от Н2 из штепсельной к янутый к сердечнику : перемычку между ш > реле 2РП4 подтяну Вынуть реле ЗР, ки. Закрепить прит реле 2РПЗ. Снять ками 57—39. Якорь руки 1 Г| or,*-. Is. 1 cnJ —i см *э 1 is. 00t4»O«oT Рис. 3-19 и 4-8 5 8s «А . Закрепить о 37—39 пильками 3 >> Снять перемычку межд павший якорь реле 2РП4. ts» sbts.tr5<© j со Рис. 3-21 и 4-8 г «о •5 ft <3 м / блока 20И со Я а гствуют ш са 8 £* со и я о, о л типа ДФ ащиты со К оо ков / OtN ^2 ьных ДФЗ ч « испытате щиты тип ts, СО СО я «из б* В* as • 8 ю t4 Я 14—2502 209
VO H cd cu CO w о n к я к rt CO rtS? so, SO) ® »■ «5 g« sa. 0> s ffi s Q« ю о S S3 4> 4 09 О Оц a С II «у И ЧУ к н о. Ч g4 МИ § о со СО СО п я о £< ^ Я жсэ - О) ч: ч . о a С я 2 ^" и. ^ я ^ ч « Я 1 03 1 И СО О) о £ х ъ § >»о и | 5 о Я О w со >^io 3 я н н (J « я <у о W Q> И ЧХО Ч с^, а> со я**, со. о ч я ч я с а gtc: 2^ о-см « § я ' coj^ ь ч к со о я н м и * ч о с к «а о ю о * « s w и н 9 оединя и к 5 з§ 5 §• к со с п 3£ CQ S 5 « о а < л и со а з 0) и О с реле эбозначеня в схеме) ■»—ч tQ 5: S^^N I 1^ u , <n „_ <*3 У* a я H *"•« со >-*ч Г* Л 5 O, cu я i^ О g CO я «5 * SJ0**1*4 l^ ООЬч Со ^ о CN _^ w4 <■> я я w Си /—Ч h- со Рн Q ^> и со чВ И—ч ^ 5: Ьч OON. lO'O 1 ОО а *3 а« (X ^ 210
«to * 2 ч R 5 a a.£ a. g o. О 2 g CD CD К К CD V 2 4 H о fc Iе о о с»я И о- » н S о- 2 ч со 8 2 ч ь с St- CUN, *^ с о 05 8S Я О. н ь- О о РЗ CU CU с§ >> 5 о» Я то с к 35 «5 CN /—ч S 55 S ел т ы ьс ^ а. а. о. •^ о о о ^\о vo\o с\* о о о *N,C^O><0 *^ <N or) ^SS S •51 о о о CNJ О О О ^ с*э "* *£ ее и „, <L> 0J Si a* s ч я г: о о*Гч*ъ «о см см со • ^ cu С5 CU 00 "^ 1 со 0>1>ч<0«^ см со • rf ° S CU t: о. о> ^ I со ** o>ts. <©vo 1 со см со • ч*1 8я CU t: о. 14* 211
Проверка времени действия, напряжения срабатывания и возврата реле 2РП2 производится по схеме рис. 3-23. Проверка токов удерживания последовательных обмоток реле 9РП и 10РП и правильность (однополярность) их включения по отношению к параллельной обмотке Панель защиты £5p-®-t^ Рис. 5-2. Схема проверки правильности (однопо- лярности) включения обмоток реле 9РП и 10РП. осуществляются по схеме рис. 5-2 при вставленной крышке испытательного блока 20ИБ. Реостат R1 должен быть рассчитан на протекание токов до 5 а. Сборка схемы производится в соответствии с данными табл. 5-5, где указаны зажимы сборки панели, к которым следует Таблица 5-5 Рекомендации по сборке схемы проверки правильности включения обмоток реле 9РП и 10РП Реле 9РП 10РП Последовательные обмотки ; 2 3 1 2 3 Зажимы сборки панели (рис. 4-1) а 36 37 38 40 41 42 б 29 30 31 32 33 34 212
присоединять провода а и б схемы рис. 5-2 в зависимости от того, какая из последовательных обмоток проверяется. При проверке переключательные устройства 16ПУ и 17 ПУ схемы рис. 4-1 должны находиться в положении «отключение». При отключенном рубильнике Р2 якорь реле 9РП (или 10РП) подтягивается к сердечнику от руки и реостатом R1 по амперметру устанавливается ток на 10— 20% больше номинального тока удерживания реле, указанного в паспорте пакели. При плавном уменьшении тока фиксируется ток удерживания реле. Проверка выполняется для каждой из трех обмоток соответствующего реле. Для проверки правильности (однополярности) включения обмоток реле 9РП (или 10РП) якорь реле подтягивается от руки и реостатом R1 устанавливается ток на 30—50% больше тока возврата реле для данной обмотки. Замыкается рубильник Р2 и потенциометром R2 напряжение с нуля поднимается до номинального. При правильном включении обмоток реле не должно возвращаться во всем диапазоне изменений напряжения. Проверка напряжений срабатывания указательных реле 12РУ-+-15РУ производится в соответствии с рекомендациями § 3-13. 5-11. ПРОВЕРКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ Проверка осуществляется с использованием рекомендаций § 3-14 по принципиальной схеме цепей постоянного тока защиты рис. 4-1 с учетом изменений, выполненных в соответствии с схемой рис. 4-3. При проверке взаимодействия реле ЗРН1, ЗРН2, 4РС, 6РТ, 2РНЗ, 2РН4, 2РП1+2РП5, 5РП2 и указательных реле «пуск защиты» (12РУ), «напряжение» (13РУ), «вызов» (14РУ) поведение схемы должно соответствовать § 3-14,1-i-7 При этом необходимо учитывать, что в защите типа ДФЗ-402 реле 6РТ и 5РП2 выполняют соответственно те же функции, что и реле 5РТ и 2РП7 в защите типа ДФЗ-401. Работа схемы при проверке взаимодействия остальных реле характеризуется следующим: 1. Срабатывание реле 7РТ должно вызвать срабатывание реле 2РП5, отпадание якоря реле 2PTI3 и выпадание флажка указательного реле «пуск защиты» (12РУ). 213
После возврата реле 7РТ должно вернуться © исходное положение реле 2РП5 и сработать реле 2РПЗ. 2. Срабатывание только реле 2РН4 не должно вызывать действия каких-либо реле. При срабатывании реле 5РП1 должно сработать только реле 8РП (схема рис. 4-3). 3. Срабатывание реле 2РН4 при переключенном в положение после срабатывания реле ЗРН2 или 7РТ должно вызвать срабатывания реле 5РП1 и 8РП — схема рис. 4-3 (если на сборке зажимов панели не снята перемычка между зажимами 10 и 11) и выпадание флажка указательного реле «срабатывание защиты» (ПРУ). При переведенных в положение «отключение» переключательных устройствах 16ПУ и 17ПУ при этом срабатывают также и реле 9РП и 10РП. Возврат реле 2РН4 не должен вызывать возврата реле 5РП1 и 8РП + 10РП. Последнее имеет место только при возврате реле SPH2 и 7РТ. 4. При переключенном в положение после срабатывания реле ЗРН1 (или 6РТ) срабатывание реле 5РП1 должно вызвать срабатывания реле 2РП1 и 8РП (схема рис. 4-3) и прекращение работы передатчика, о чем можно судить по восстановлению тока на выходе приемника. Проверка действия сигнализации производится в соответствии с рекомендациями пп. 14 и 15 § 3-14. 5-12. ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ИМИТАЦИЕЙ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ Проверка ведется при наличии постоянного тока на панели защиты и производится в следующем объеме: а) проверяется поведение реде 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны; б) проверяется время срабатывания защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне. Проверка поведения реле 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны производится в соответствии с рекомендациями § 3-15,6. Для отделения органа управления от приемопередатчика снимается крышка с испытательного блока 23ИБ. Ток к защите подводится при помощи контрольного штепселя через зажимы 5-1 (В—О) блока 18ИБ. Изменение тока /во производится от 1,05 тока срабатывания реле ЗРН2 до 3 а. 214
Проверка времени срабатывания защиты производится при имитации однофазного короткого замыкания на фазе В по схеме рис. 5-3. Перед проверкой орган управления подключается к приемопередатчику, для чего Панель защитbi Рис. 5-3. Схема проверки времени срабатывания защиты. ЭМС-54—электронный миллисекундомер. вставляется ранее снятая крышка испытательного блока 23ИБ. На зажимы 5—1 блока 18ИБ подается ток такой величины, чтобы ток в обмотке реле ЗРН2 в '2 раза превышал ток его срабатывания. Измерение тока в обмотке реле ЗРН2 производится миллиамперметром, включенным между шпильками 2—4 комплекта аппаратов 3 (рис. 4-10). Остановка мил- лисекундомера осуществляется контактами реле 9РЛ. Вместе с реле 9РП время срабатывания защиты не должно превышать величин, приведенных в § 3-15,в. 5-13. ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ТОКОМ НАГРУЗКИ ЛИНИИ Проверка защиты током нагрузки линии производится с учетом рекомендаций § 3-16 в следующем объеме: а) проверяется правильность подвода цепей от трансформаторов тока и напряжения по § 3-16,а; б) проверяется правильность включения реле сопротивления 4РС по § 3-16,6; 215
в) проверяется правильность включения фильтра тока обратной последовательности; г) проверяется правильность включения комбинированного фильтра токов органа управления по § 3-16,в; д) проверяется совпадение фаз токов на полукомплектах защиты по § 3-16,и; е) проверяется исправность цепей отключения выключателей линии по § 3-16,к. При проверке правильности включения реле сопротивления 4РС по § 3-16,6 перевод этого реле в режим работы органом направления мощности осуществляется переключением перемычки между шпильками 8—10 комплекта аппаратов 4 па шпильки 10—12. Правильность включения фильтра токов обратной последовательности проверяется путем измерения тока /р з обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при прямом и обратном чередовании фаз тока. Ток измеряется при помощи миллиамперметра, включенного между шпильками 2—4. Ток небаланса, протекающий в-обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 при прямом чередовании фаз тока и заданном максимальном токе нагрузки линии, должен быть меньше тока возврата реле ЗРН2. Величина тока небаланса при максимальном токе принимается равной току, измеренному в обмотках реле и умноженному на отношение тока максимальной нагрузки к току, протекающему по линии при проверке. Как правило, указанное требование обеспечивается с большим коэффициентам надежности и при всех значениях тока нагрузки линии имеет место надежный возврат не только реле ЗРН2, но и реле ЗРН1. При проверке совпадения фаз токов между подстанциями по § 3-16,и подключение к приемопередатчикам органов сравнения токов осуществляется при помощи контрольных штепселей с перемычками между зажимами 3—4 и 5—5, которые вставляются в испытательные блрки 21ИБ. При этом пуск высокочастотных передатчиков контактами реле 2РП1 обеспечивается за счет снятия с панели защиты плюса на блоке 21ИБ. При проверке цепей отключения выключателей линии по § 3-16,к переключательные устройства 16ПУ или 17ПУ устанавливаются в положение «отключение», а действие защиты имитируется подачей плюса на зажим 3 соответствующего переключательного устройства.
Приложение 1 ПРОТОКОЛ НАЛАДОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ1 РЕЛЕЙНОЙ ЧАСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-401 на подстанции- линия 400 кв Панель защиты № Год выпуска Параметры линии 1. Длина линии / = 274 км 2. Сопротивление линии: а) удельное сопротивление 2УД = 0,293 ом/км; б) сопротивление всей линии гЛ = 80,4 ом. 3. Емкостная проводимость линии: а) удельная проводимость 6=3,93-Ю-6 ; (JJVL • КМ б) проводимость всей линии #л— 1 080• 10~в \\ом Заданные уставки Коэффициенты трансформации трансформаторов напряжения 400 I 0,1 I -р= "7=г 0,1; трансформаторов тока 2000/1. 1. Пусковой орган Напряжение обратной последовательности U2 на входе панели соответствующее срабатыванию реле ЗРН2, £/2Ср = 6 в. Утроенный ток нулевой последовательности на входе панели, соответствующий срабатыванию реле ЗРН2, 3/оср = 0,3 а. 1 Цифровые данные протокола соответствуют реальным данным наладочных испытаний рассматриваемой защиты на линии 400 кв длиной 274 км. 217
Сопротивление компенсации z2K на трансформаторах ЗТЦП _ Zn_ nT _80,4 2 000 *2К~ 2 "лн 2 '4С00 ==20»1 ож Сопротивление срабатывания реле сопротивления 4РС « . Лт , ,. Л 2 000 zcp = 1,52л — = 1,5.80,4- ^одо- =60 ож. Ток срабатывания токового реле 5РТ j __ &н /нагр.макс 1,1 1 400 /ср== £в п~г 0^5*2000 ==0,9 а' 2. Орган управления высокочастотным передатчиком Коэффициент k комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей &=10. Проводимость компенсирующих устройств емкостных токов прямой и обратной последовательностей ул па 1080-10-в 4 000 лол л Ухи = ^к = -у - = 2 ' 2Wв * 080* 10~в 1/°*' 3. Орган сравнения фаз токов Угол блокировки защиты (3=65°. А. Внешний осмотр и проверка монтажа защиты 1. Выполнены следующие изменения монтажа: а) подвижные хомутики регулируемых частей сопротивлений }R4\ 1R5; 1R6\ 1R7\ 3R18 и 3R19 соединены гибкими изолированными проводниками с задними неподвижными хомутиками; б) снята перемычка .между шпильками 37—39 комплекта аппаратов 2\ в) внутри «приемопередатчика произведены изменения в монтаже цепей безынерционного пуска передатчика по схеме рис. 1-6. 2. Произведены осмотр и проверка монтажа панели, переключательного устройства, испытательных блоков, регулировочных досок трансформаторов и оборки зажимов. В корпусе испытательного блока 18ИБ обнаружен и удален винт, ввернутый в его днище, оставшийся после снятия закорачивающих »пластин. На нижней стороне металлических накладок регулировочных досок трансформаторов 4ТВ и ЗТКП обнаружены и удалены заусенцы, которые при прижатии накладки штепселем замыкали "между собой соседние гнезда, создавая тем самым короткозамкнутые витки на трансформаторах. 3. Произведены внешний осмотр и проверка механической исправности реле. 2Г8
Проверены величины зазоров <между контактами поляризованных реле м чистота зазоров в- их магнитных цепях: Реле Зазор, мм ^ Сопротивление изоляции, ЗРЮ • 0,45 150 ЗРН2 0,55 150 2РНЗ 0,4 150 2РИ4 0,45 150 4РН5 0,5 150 6РП 0,45 150 Проверка величины сопротивления производилась мегомметром 500 в. 4. Изоляция цепей панели защиты: а) мегомметром 1 000 в произведены измерения сопротивления изоляции: Цепи R Мом Переменного напряжения разомкнутого треугольника на землю 200 Переменного напряжения звезды на землю... 100 Переменного тока на землю 150 Постоянного тока на землю . . 80 Сигнализации на землю 100 Между цепями не менее 80 б) мегомметром 500 в произведены 'измерения сопротивления изоляции вторичных обмоток трансформаторов 1ТУ, 1ТКУ1, 1ТКУ2, 2ТС, 2ТО, ЗСТП, ЗТПН и 4ТБ относительно земли, цепей переменного .напряжения, цепей переменного тока и цепей постоянного тока. Сопротивление изоляции вторичных обмоток трансформаторов ЗСТП и ЗТПН относительно цепей постоянного тока не измерялось, так как они электрически соединены между собой. Измерены сопротивления изоляции между первичными и вторичными обмотками трансформаторов 2ТС и 2ТО органа сравнения фаз токов. Во всех случаях сопротивление изоляции больше 100 Мом; в) Проверена электрическая прочность изоляции всех цепей защиты относительно земли переменным напряжением 1 000 в в течение 1 мин. Напряжение подавалось на объединенные зажимы панели 1+9, 11 + 14, 16, 18, 29, 30, 33+42. Крышки испытательных блоков 18ИБ, 19ИБ и 20ИБ были сняты, а между зажимами 7 и 8 контрольных штепселей блоков 18ИБ и 19ИБ были установлены перемычки. Мостики зажимов 15 и 19 сборки панели были опущены. г) Повторно произведена проверка сопротивления изоляции по п. 4,а. Сопротивления изоляции не изменились. Б. Проверка электрических характеристик пускового органа напряжения обратной и тока нулевой последовательностей Накладки на переключателях чувствительности реле ЗРН1 и ЗРН2 установлены в положение: по напряжению обратной последовательности £/2=6 в, 219
13. Проверены величины токов 3/0 срабатывания и возврата реле ЗРН1 и ЗРН2: Реле ЗРН1 ЗРН2 /ср»а 0,145 0,295 Iq> а 0,09 0,215 *в 0,62 0,73 14. Проверено отсутствие искрения и вибрации контактов реле ЗРН1 и ЗРН2 три токах 3/0 до 3 а. 15. Проверена чувствительность (пускового органа при подаче на него (Напряжения обратной и тока нулевой последовательностей: Реле ЗРН2 ий,в 6 3hi a 0,295 /р. ма 6,4 ^р/^ср 1,6 16. Проверена величина максимального напряжения на реле ЗРН1 и ЗРН2 при питании пускового органа напряжением U2 и током 3/0г UV=IV)'RV1 где #р =2 000 ом. Ua, в 50 0 50 3I0, a 0 3 3 /р, ма 25 22 33 "р. в 50 44 66 17. Проверен безынерционный пуск высокочастотного передатчика. Напряжение постоянного тока (/=222 в. Питание защиты \иА—ВС* в Появление в. ч. импульсов . . . Появление непрерывного сигнала 16 16,3 ^а, в 5,34 5,44, $I0, a 0,47 0,472 222
В. Проверка тонового реле др-р Уставка на шкале реле — 0,9. 18. Проверены токи срабатывания >и возврата реле: . 'ср.* 0,9 /в.а 0,79 ke 0,875 19. Проверено отсутствие вибраций контактной системы реле при токах до 5 а. Г. Проверка реле сопротивления 4РС На регулировочной доске трансформатора 4ГН штепселя установлены в положения, соответствующие N=50: 75 75 20. Проверена надежность замыкания нормально закрытых контактов реле при отсутствии на панели тока ж напряжения. Контакты замыкаются надежно. 21. Проверены сопротивления срабатывания и возврата реле при ф=90°. 1воа 1 "ср.« 121 ив,в 122 zcp» ом 60,5 ze, ом 61 *в 1,01 22. Проверена угловая характеристика срабатывания реле при токе 1 а и определен угол .максимальной чувствительности: <Р° ^ср, в 2ср, ОМ 0 34 17 30 75 37,5 60 106 53 90 121 60,5 120 104 52 150 64 32 180 26 13 210 8 4 240 5,5 2,75 270 5 2,5 300 6,25 3,12 330. 11 5,5 Угол максимальной чувствительности реле равен 87°. 23. Проверена работа реле в качестве органа направления мощности при токе /яс=0,5а.и напряжении UBc —100 в. Перемычка между шпильками 14—16 комплекта аппаратов 4 переключена на шпильки 14—12. Реле срабатывает при изменении угла <р от, —6 до + 175°. 223
24. Проверена зависимость сопротивления срабатывания реле от тока при ф=9й° я определен ток тонной работы реле: 7ЯС' <* t/cp, б Zcp, ОМ 0,07 7,15 51 0,1 11 55 0,15 17,5 58,4 0,2 24 60 0,4 48 60 0,9 108 60 Ток точной работы реле, при котором 2Ср = 0,9 2уСт, составляет 0,09 а. 25. Проверены токи срабатывания реле при «отсутствии напряжения: Цепь напряжения реле /ср, ма Разомкнута ... I 70 Замкнута . . . . | 155 26. Проверена четкость работы контактной системы реле при Ф=90°; гр=6-к55 ом 'и токах 1В с—0,2—5 а. При указанных условиях контакты реле работают без вибраций -и искрений. Д. Проверка блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения 27. Проверены токи срабатывания и B03Bpata реле 4РН5: 'ср» 1,6 1 0,625 28. Проверено отсутствие искрения и вибрации контактов реле 4РН5 при напряжении литания до 100 в, подаваемого на зажимы 1—7 блока 17ИБ. 29. Проверена правильность взаимной полярности включения обмоток трансформатора 4ТБ, подключаемых к разомкнутому треугольнику трансформатора напряжения Ц]7=Б0 в; /р=7,8 ма. 30. Проверена правильность полярности включения обмоток трансформатора 4ТБ, подключенных к одноименным фазам цепей звезды и разомкнутого треугольника трансформатора напряжения: Проверяется фаза Л С Напряжение подано t7=100 в 17ИБ 7—5 5—3 3—1 0=58 в 16ИБ 7—1 5—1 3—1 Закорочены между собой зажимы на блоке I 16ИБ | 5,3,1 7,3,1 7,5,1 между блоками 16ИБ | 1 1 1 17ИБ 5 3 1 Ток в реле, ма 0 0,05 0 224
Е. Проверка электрических характеристик органа управления высокочастотным передатчиком 31. Проверено действие стабилизаторов напряжения 1СТ1 и 1СТ2: а) ток 1Вс на входе панели при зажигании одного стабилизатора и вынутом из ламповой панельки втором стабилизаторе: Оставлен стабилизатор Левый 1,14 137 Правый 1,2 139 б) при токе 1в с=5 а электронным осциллоскопом проверена правильность полярности включения стабилизаторов; полярность включения правильная. в) проверено ограничение напряжения на выходе органа. При /всг=б а с7у=160 е. 32. Проверены величины сопротивления элементов органа управления высокочастотным передатчиком: Нагрузка фильтра Частотный фильтр Суммарное сопротивление 1R1+1R2 Сопротивление дросселя 1Др1 ^7—17* в Z, КОМ 12 98 8,17 15—7> ма U7-17> 6 Z, КОМ 4,18 93 22,2 13—5> ма U 1-3 R, ком 1 98,5 98,5 15-7> Мй U4-~17> в г, ком 4 102 25,6 33. Проверена настройка комбинированного фильтра: а) коэффициент k фильтра: 1вс*а 0,45 0,5 0,55 7 АО» а 0,63 0,706 0,77 I5-7* *" 5,0 5,6 6,2 k 9,5 9,95 9,70 9,5 + 9,95 + 9,70 ксред — = 9,71; 15—2502 225
б) сопротивление 1R8'. !ав> а 0,67 Зажимы U, в R, ом 49—27 6,0 8,96 49—39 4,0 5,98 #39-27 = 8,96 — 5,98=2,98 ом; #39-27 = "з"#49-27- 34. Проверены устройства компенсации емкостных токов линии 1н=укиф = 1 080.Ш-в-58 = 0,0626 а; 3 3 /до = -2-/„= -^--0,0626 = 0,0939 а; VT т/Т 1ВС = -^- /к = -?— 0,0626 = 0,0543 л. U = 174 е. а) устройство компенсации прямой последовательности: W, 80X2 £/|__3» в» ПРИ подводе к защите 7А0 8,8 *ВС 6,6 7Л0. 7ЯС 2,3 с/ 2,35- 7Л0» ^С»^ 0,07 б) устройство компенсации обратной шследовательности: #а 115X1 £7]_3» в» ПРИ подводе к защите 7Л0 | 7ДС 8,8 6,6 7Л0> 7ВС 15 и 14,7 7Л0' 7£С» ^ 0,06 35. Проверено согласование полярности включения трансформаторов 1TKV1 и 1ТКУ2 при {/=^174 в: Включены трансформаторы ^1-3» б 1ТКУ1 2,35 1ТКУ2 14,7 Оба трансформатора 17,1 226
36. Проверена чувствительность органа управления: а) при отключенном высокочастотном передатчике; с испытательного блока 20ИБ снята крышка: Ток Uу, в IBC=0,25 a 27,5 /40=0,25 о. 20,2 Напряжение U7 при симметричном трехфазном питании и токе 0,25 а определяется »из выражений IP ) _5,45 + 5,65 у .сред = 5,55 в; б.) при подключенном высокочастотном передатчике и включенном постоянном токе. В испытательный блок 20ИБ вставлена крышка: Ток Uy, в 1вс — °»25 а 26,8 1СА = 0.25 д 19,6 37. Проверена величина угла фу между током /в с на входе панели и напряжением иа выходе органа управления: !вс» а $ 0,3 38 0.5 40 1 44 2 42 3 40 4 39 Ж. Проверка электрических характеристик органа сравнения фаз токов 38. Проверена зависимость длительности, у импульсов тока на выходе приемника в электрических градусах частоты 50г^от величины напряжения манипуляции U7. 15* 227
С испытательного блока 20ИБ анята крышка. Uy,e ■'п-ср,» ма f 0 0 0 4 а,7 115 5 7,1 122 7 7,5 128,5 9 7,65 131 12 7,95 136,5 15 8 137 20 8,2 140,5 30 8,35 143 50 8,48 145,5 100 8,5 146 360° Y° = -j— Ai.cp, U= = 222 в; /п = 21 ма. Напряжение 'полной .манипуляции ^9 в. При подключении приемопередатчика .к высокочастотному кабелю и £/у=100 в ток /п.ср составил 8,3 ма, т. е. у—143°. 39. Проверена фазная характеристика защиты. Характе|рист.и1ка снималась при шомощи фазорегулятора; с испытательного блока 20ИБ снята крышка (схема органа сравнения фаз тонов соответствует рис. 1-1): U = 222 в; /п=21 ма: фо /р, ИШ 0 3,4 20 3,2 40 2,74 60 2,27 80 1,9 100 1,51 не 1,06 120 0,98 136 0,5 140 0,45 160 0 180 0 Продолжение ф° /р, ма 200 0 218 0,5 220 0,54 240 1,04 242 1,06 260 1,57 280 1,97 300 2,35 320 2,58 340 3,25 360 3,4 40. Проверены углы и токи срабатывания и возврата реле 2РН4: Ветви характеристики Тер Углы блокировки р° /ср» ма /в» ма k*, по току Левая 116 180—11б=+64 136 1,06 0,5 0,47 Правая 242 180—242«—62 218 1,06 0,5 0,47 228
41. Проверено, что контакты (реле 2РН4 не искрят и ие вибрируют при токах iB обмотке реле 1,2 ч-3,4 ма. 42. Проверены напряжения и томи срабатывания .и возврата реле 2РНЗ и 2РН4 при питании органа сравнения фаз переменным синусоидальным напряжением. С испытательного блока 18ИБ снята крышка. Реле Срабатывание Возврат . . . 2РНЗ /р, ма 0,8 0,3 0,375 £>1-3> * 10,2 4,3 0,42 2РН4 /р. ма 1,15 0,5 0,425 "1-3. « 14,1 7,8 0,55 3. Проверка реле 'постоянного тока 43. Проверены время действия реле и напряжения их срабатывания и возврата: Реле 2РП1 2РП2 2РПЗ 2РП4 2РП5 2РП6 Напряжение, в срабатывания 114 48 50 140 60 78 возврата 56 16 5 80 13 4,5 Время действия, сек при снятии напряжения (возврат) 0,006 0,55 0,21 0,007 — 0,25 при подаче напряжения (срабатывание) — — — 0,01 — Продолжение Реле Напряжение, в срабатывания возврата Время действия, сек при снятии напряжения (возврат) при подаче напряжения (срабатывание) 2РП7 7РП 8РП 9РУ ЮРУ ПРУ 12РУ 13РУ 52 — — 100 105 114 102 110 5 — — — -*- — — —• 0,2 — — — — -^. — — о,ооа 0,01 —_ — — — — 229
44. Проверены токи срабатывания и возврата реле 6РП: 7сР' ма 11 /в, ма 6 *в 0,55 И. Проверка взаимодействия (реле 45. Проверка производилась совместно с высокочастотным приемопередатчиком при напряженки постоянного тока /7=0,8-220= = 176 в. Взаимодействие реле, а также действие световой и звуковой сигнализации при срабатывании указательных реле правильное. К* Проверка защиты имитацией .коротких замыканий 46. Проверено согласование полярностей включения реле сопротивления, компенсирующего устройства пускового органа и устройства компенсации емкостных токов обратной последовательности органа управления: а) При подаче на панель защиты тока /=0,15 а и напряжения U =100 в в соответствии со схемой рис. 3-24 реле сопротивления, переведенное в режим работы органом направления мощности, срабатывает. Реле 4РС включено правильно. б) При совместной подаче на панель защиты тока 7=0,5 а и напряжения £/=18 в ток в обмотках реле ЗРН1 и ЗРН2 падает до нуля. Трансформаторы ЗТКП включены правильно. аз) Пр1и подаче на панель защиты тока /=0,05 а или напряжения £7=83 в напряжение t/i_3=7 в. При одновременной подаче тока и напряжения £/i_3=14 в. Трансформатор 1ТКУ2 включен правильно. 47. Проверено поведение реле 2РН4 при коротких замыканиях вне защищаемой зоны подачей толчком напряжения Ub-ca до 150 в. Во всех случаях якорь реле не вздрагивал. 48. Проверено время срабатывания защиты при несимметричном коротком замыкании и напряжении {Ув-сл^Зб а. *ср=0,045ч-0,052 сек (включая время срабатывания реле 7РП). Л. Проверка защиты током нагрузки лишни 49. Проверена правильность подвода цепей напряжения m тока к панели защиты, надежность контактных соединений на сборке зажимов панели, шпильках реле, испытательных блоках и переключателях чувствительности. Отключен приемопередатчик и снята крышка с испытательного блока 18ИБ. Защита подключена к трансформаторам тока и напряжения. 50. При помощи фазометра снята векторная диаграмма токов. Первичный ток нагрузки линии по щитовым приборам /в=500я. 230
Тоюи вторичных обмоток трансформаторов тока /4=0,25 а; /в =0,25 а; /с-0,25 а; 3/онб=4,5 ма: Напряжение Ток Угол между напряжением и током АО 1 А 190° во в 190° со с 190° 51. Проверена правильность включения реле сопротивления 4РС. При переводе в режим работы органом направления мощности реле не срабатывает. Согласно векторной диаграмме токов на его подвижную оистему действует момент в сторону торможения. Реле сопротивления включено правильно. 52. Проверена правильность включения комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей. Цепи напряжения отсоединены от трансформаторов напряжения и закорочены в сторону панели: Чередование фаз Прямое . . . Обратное . . . 'б-7. ма 0,62 6,0 , /^обр ^0 Q 7 6-7прям "0,62' 53. Проверена настройка фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей органа управления: Фильтр Ut Фильтр U2 и2л = 101 в и1л = 101 в £/нбх.х = 1.2в унбх.х=1.4 в Настройка фильтра производилась на минимальную величину напряжения небаланса по амплитуде основной гармоники, которая контролировалась по электронному осциллоскопу. 54. Проверены устройства компенсации емкостных токов при включении линии только со стороны данной подстанции. Вторичный емкостный ток линии равен 0,125 а: 231
а) Устройство компенсации обратной последовательности: N, 115X1 На защиту поданы Ток обратной последовательности Напряжение обратной последовательности 01-3- в 30,1 14,9 15,1 б) Устройство компенсации прямой последовательности: Nt 80X2 На защиту поданы Ток прямой последовательности . . Напряжение прямой последовательности "1-3. * 4,2 2,35 1,9 55. Проведена дополнительная проверка правильности включения компенсирующего устройства емкостных токов обратной последовательности током лагрузки линии: Подан ток фазы А В С C/l з» в* ПРИ подводе к панели только напряжения и, 15 только тока одной из фаз 21,6 18,6 18,1 напряжения и тока 24 33 12,4 Согласно полученным результатам и векторным диаграммам рис. 3-27, построенным по данным п. 50 настоящего протокола, устройство включено правильно. 56. Проверена правильность настройки фильтра напряжения пускового органа: Чередование фаз Прямое .... Обратное . . . Ток /р, ма, при подводе к панели только тока 0,02 3,4 только напряжение 0,1 27 лгока и напряжения 0,12 28,5 232
57. Проверена правильность включения компенсирующего устройства пускового органа: Снята фаза напряжения А В С Ток /р, ма, при подводе к панели только тока 3,1 только напряжения 15 тока и напряжения 14,8 13 18 Согласно полученным результатам и векторным диаграммам рис. 3-28, построенным по данным п. 50 настоящего протокола, устройство включено правильно. 58. Проверен ток небаланса ш реле 4РН5 блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения /р.нб=0,02 ма. 59. Проверено действие блокировки защиты при нарушениях в цепях напряжения поочередным снятием фаз напряжения: Опущен мостик зажима сборки панели /р, ма /р//ср 6 22 13,8 7 22 13,8 8 7,8 4,9 9 0,34 0,21 и 20 12,5. 12 5,1 3,2 13 4,6 2,9 14 6,0 3,7 60. Проверено совпадение фазировки цепей токов на обеих подстанциях. Включены и пущены кнопками Кн приемопередатчики. Якорь реле 2РП5 притянут к сердечнику и закреплен. Устройства компенсации емкостных токов прямой и обратной (последовательности отключены (сняты перемычки со шпилек 10—12 и 18—20 комплекта аппаратов /): Оставлены фазы тока на подстанции А В С на подстанции А В С А В С А В С Показания прибора п ср» ма 0,3 2,0 6,0 6,0 0,1 2,3 1,7 6,3 0 /р, ма 0,2 1,07 2,65 2,65 0,05 1,27 1,03 2,8 0 Фазировка токовых цепей правильная. 233
61. Проверено совпадение фазировки цепей напряжения на обеих подстанциях. Цепи трансформаторов тока закорочены и отсоединены от панели защиты. Перекрещены фазы напряжения В и С. Закреплен отпавший якорь реле 2РП6: /р=2,8 ма\ /п.ср=6,5 ма. Фазировка цепей напряжения правильная. 62. Токи на выходе приемника и в реле 2РН4 при нормальном подключении фаз тока и напряжения к панелям защиты на обеих подстанциях: Провода 715—716- Включены нормально . . п«ср 6 0 /р,ла 2,6 0 63. Проверена исправность цепи отключения выключателя линии. Проверены правильность положения контактных мостиков на зажимах сборки шанели, а также правильность положения перемычек между шпильками на комплектах аппаратов. Исправность цепи отключения проверена отключением выключателя линии от защиты. 64. Произведен обмен высокочастотными сигналами между подстанциями: Ток покоя /п, ма 20,1 /п,ср> ма, при пуске передатчика на подстанции 6,8 подстанции 7,1 обеих подстанциях 0 Заключение. Защита исправна и может быть включена в работу. Испытания проводили: « » 196 г. Приложение 2 ПРИБОРЫ И АППАРАТУРА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ НАЛАДКИ И ПРОВЕРКИ ЗАЩИТ 1. Мегомметр на 500 в. 2. Мегомметр на 1 000 в. 3. Испытательная установка для проверки изоляции переменным напряжением 1 С00 в. 4. Комплект реостатов для регулировки тока от 0,1 до 10 а. 234
5. Реостат 150—250 ом, 2—£ а —2 шт. 6. Реостат 500—600 ом. 7. Специальная лапка для регулировки контактов кодовых реле. 8. Фазорегулятор. 9. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) — 2 шт. 10. Электронный миллисекундомер. 11. Электрический секундомер. 12. Разделительный трансформатор 220 (110)/110. 13. Амперметр переменного тока 2,5—5 а. 14. Амперметр переменного тока 0,5—1 а. 15. Лабораторный трансформатор тока (ЛТТ) — 0у5—50/5 а. 16. Вольтметр постоянного и переменного тока 150—300 в. 17. Вольтметр переменного тока 7,5*—60 е. 18. Ампервольтметр многопредельный детекторной аистемы. 19. Электронный (вольтметр типа ЛВ9-2 или ВЛ-2М. 20. Фазометр или ваттметр. 21. Фазовольтметр. 22. Электронный осциллоскоп. 23. Щуп. Приложение 3 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ТИПА ДФЗ-401 Наименование элементов Сопротивление нерегулируемое Сопротивление регулируемое Конденсатор Обозначение в схеме 1R1 1R2 1R3 1R4, 1R7 1R5, 1R6 1R8 1CU 1С2 1 1СЗ 1 1С4, 1С5 1С6,1С7 Конструктивные данные и основные параметры ВС-1, 9,1 КОМ ВС-1, 91 КОМ ВС-1, 100 ком ПЭ-20, 1 500 ом и регулируемое 500 ом ПЭ-20, 4 000 + 1 500 ом и регулируемое 500 ом 11 ом, проволока константано вая 0 0,6 мм КСГ-2, 0,07 мкф, 500 в КСГ-2, 3X0,1 мкф+0,07 мкф, 500 в МБГП, 1 мкф, 600 в МБГП, 1 мкф, 600 в 235
Продолжение прилож. 3 Наименование элементов Стабилизатор напряжения Трансформатор Трансформатор Дроссель Сопротивление нерегулируемое Конденсатор Выпрямитель Трансформатор Реле Обозначение в схеме 1CTU 1СТ2 1ТКУ1 1ТХУ2 1ТУ 1ТФУ 1Др1 2R20, 2R21 2R23, 2R31 2R24 2R30 2R29 2С16,2С17 2С18,2С19 \2BK3,2ВК4 2ТС, 2ТО \2PH3, 2РН4 \2РПи 2РП4 2РП2 \2РПЗ, 2РП6 2РП5 1 2РП7 Конструктивные данные и основные параметры СГ-4С ш1==7 800 вит., ПЭЛ-0,14, отв. 4 000 вит. ш2 = 72 вит., ПЭЛ-0,41, отв. 3, 6, 9, 12, 27,42,52 вит. Ш1 = 7 800 вит., ПЭЛ-0,14, отв. 4 000 вит. ау2 = 888 вит., ПЭЛ-0,2. отв. 37, 74, 111,148,333, 518, 703 вит. тх = 570 вит., ПЭЛ-0,69, отв. 550 и 560 вит. ш2 = 8 500 вит., ПЭЛ-0,14 w1=w2=50 вит., ПЭВ2-0.8 ау3=670 вит., ПЭЛ-0,67, отв. 592 и 640 вит. ш = 17 000 вит., ПЭЛ-0,12 ПЭ-15, 4 000 ом ПЭ-15, 5 000 ом ПЭ-15, 5 000 ом ПЭ-15, 2 500 ом ВС-0,5, 16 ком КМБГ, 1 мкф, 160 в КМБГ, 1 мкфу 160 в 4ХВК-7-8 ш1=^ш2=4 000 вит., ПЭЛ-0,18 РП-7, ш1==25 000 вит., ПЭЛ-0,06 су2=4 000 вит., ПЭЛ-0,06 КДР-1,ш=20 000 вит., ПЭЛ-0,12 КДР-5М,ау=22 000вит., ПЭЛ-0,08 КДР-ЗМ, ш-,55 000 вит., ПЭЛ-0,07 КДР-1, и>=9 500 вит., ПЭЛ-0,18 КДР-ЗМ, ш=55000вит., ПЭЛ-0,07
Продолжение прилож. 3 Наименование элементов Сопротивление регулируемое Сопротивление нерегулируемое Конденсатор Реле Выпрямитель Дроссель Трансформатор Сопротивление регулируемое Сопротивление нерегулируемое Обозначение й схеме 3R18 3R19 1 3R22 3R32f 3R33 1 ЗС8 ЗС9, ЗС10 зси ЗС14 ЗС15 ЗС20, ЗС21 \ЗРН1, ЗРН2 1 3BKJ, ЗВК2 ЗДрЗ зтпн зстп зткп 4R12, 4R13 4R14 4R15 4R16 4R17 4R27 1 Конструктивные данные и основные параметры ПЭ-20, 300+300 ом и регули- 1 руемое 240 ом ПЭ-20, 300 ом и регулируемое 240 ом 1 ВС-1, 100 ком ВС-1, 47 ом МБГП, 3X2 мкф, 200 в МБГП, 1 мкф, 200 в КБГ-МП, 0,5 мкф, 200 в МБГП, 2x4 мкф, 400 в МБГП, 4 мкф, 400 в и 1 мкф* 600 в КБГИ, 0,05 мкф, 400 в 1 РП-7, Ш!=8 800 вит. ПЭЛ-0,1, «у2 = 4 200 вит. ПЭЛ-0,1 1 4ХВК-20-6 w == 1 300 вит., ПЭВ2-0,31 ' ш1=116 вит., ПЭВ2-0Д отв. 70 и 87 вит. ш2=5000<вит., ПЭЛ-0,2 Wx = 1 150 вит., ПЭЛ-0,2, отв. 555 и 720 вит. w2 = 2 000 вит., ПЭЛ-0,18 шст = 3 500 вит., ПЭЛ-0,2 ш1==340 вит., ПЭЛ-1,0 ^2=57б вит., ПЭЛ-0,35, отв. 24, 48, 72, 96, 216, 336, 456 вит. ПЭ-20, 400 ом и регулируемое 240 ом ПЭ-20, 400 ом и регулируемое 240 ом регулируемое 130 ом ПЭ-20, 100 ом ПЭ-20, 125 ом ПЭ-20, 10 ом 237
Продолжение пралож. 3 Наименование элементов Конденсатор Выпрямитель Реле Трансформатор Дроссель Реле Обозначение в схеме 4С12 4С13 4ВК5 4РН5 4РС 4ТБ 4ТХ 4ТШ 4Др2 5РТ 6РП 7РП9 8РП ЭРУ, ЮРУ ИРУ, 12РУ9 13РУ Конструктивные данные и основные параметры МБГП, 1 мкф и 0.5 мкф, 1 500 в МБПГ, 4X4 мкф, 400 в 4ХВК-20-6 РП-7. ш,= 8 800 вит., ПЭЛ-0,1 ш2=4 200 вит.. ПЭЛ-0,1 шп=4Х1 350 вит., ПЭВ2-0,27 о>я=2Х700 вит., ПЭВ2-0,38 wt=i 920 вит., ПЭЛ-0,27 w2=wi=2A0 вит.» ПЭЛ-0,27 ш4=ауб=480 вит., ПЭЛ-0,27 aye=z07=72O вит., ПЭЛ-0,27 ау1==а;2==156 вит., ПЭЛ-0,8 ш3=760 вит., ПЭЛ-0.31+ +200 вит., ПЭЛ-0,44 оу4=90 вит., ПЭЛ-0,31 шх=800 вит., ПЭЛ-0,69, отв. 240, 320, 400, 480, 560, 640, 720 вит. ш2=72 вит., ПЭЛ-0,69, отв. 8, 24, 40, 56 вит. w = 2 450 вит., ПЭЛ-0,31 ЭТ-523/2, да=2Х50 вит., ПЭЛ-1,2 РП-7, w =*2200 вит., ПЭЛ-0,25 РП-211, ш=8 400 вит., ПЭВ2-0,11+680 вит., ПЭВКТ2-0,1 /?Доб=5 000 ом, ПЭ-15 ЭС-21/220, ш=61 000 вит., ПЭЛ-0,05 238
Продолжение прилож. 3 Наименование элементов Сопротивление нерегулируемое Конденсатор Блок испытательный Обозначение в схеме 21R9, 21R10 21R11 22R 23R 24С 15ИБ, 16ИБ 17ИБ, 18ИБ 19ИБ,20ИБ Конструктивные данные и основные параметры ПЭ-75, 1 000 ОМ ПЭ-75, 1 000 ом ПЭ-20, 2X2 500 ом ПЭ-20, 500 ом КБГ-МП, 0,5 мкф, 600 в БИ4
ЛИТЕРАТУРА 1. Микуцкий Г. В., Высокочастотные каналы релейной защиты, Госэнергоиздат, 1959. 2. Микуцкий Г. В., Высокочастотные приемопередатчики типа ПВЗД для защиты линий большой протяженности, «Электрические станции», 1959. № 7. 3. Назаров Ю. Г. и С а пир Е. Д., Испытания дифференциально-фазной и направленной детекторной высокочастотных защит линий 400 кв, Сборник статей «Исследования и пусконаладоч- ные работы на электропередаче 400 кв Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — Москва», Госэнергоиздат, 1959. 4. Руководящие указания по наладке, проверке и эксплуатации релейной части дифференциально-фазной высокочастотной защиты типа ДФЗ-2, Госэнергоиздат, 1957. 5. С а пир Е. Д., Комбинированные фильтры тока и их применение «в дифференциально-фазной высокочастотной защите, Труды ЦНИЭЛ, вып. I, Госэнергоиздат, 1953. 6. С а п и р Е. Д., Влияние емкостной проводимости линий на работу высокочастотной дифференциальяо-фааной защиты, «Электричество», 1956, № 3. 7. С а п и р Е. Д., Компенсация емкостных токов в дифференциально-фазной высокочастотной защите линий, «Электричество», 1948, № 10. 8. Фабрикант В. Л., Фильтры симметричных составляющих, Госэнергоиздат, 1950. 9. С а п и р Е. Д., Дифференциально-фазная высокочастотная зашита линий 110—220 кв, «Электричество», 1955, № 6. 10. Луги некий Я. Н., Сапир Е. Д. и Я куб сон Г. Г., Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий 400 кв, Труды ЦНИЭЛ, вып. II, Госэнергоиздат, 1954. 11. Штемпель Е. П., Устройство для автоматической проверки высокочастотных каналов дифференциально-фазной защиты линий электропередач, Бюллетень изобретений, 1961, № 1, стр. 25.
Развернутая схема цепей постоянного тона Питание в.ч приемо-передатчика ZPflS ZPm гз Развернутая схема цепей органа сравнения фаз токов ъзг зч 36 Ь38 -о*о Развернутая схема цепей сигнализации 9Z01 $ру г -и—о- II [ I ЮРУ ГУ ЮРУ J 11РУ Г^ ИРУ 1 II * 1П°- г 05 —0 12РУ М* КРУ* 13РУ —9* 13РУ 2 А |Г-0- Z13 —-О Сборно зажимов панели SlMffli § 1 Nflflil^ififl gp мдааьняаиа I I I Г I I I I I I i~T ~Г jT,, -p. Il|ljl|t,l,l1i.l.1 I' i' i' I 1' I I I т I I f 1 [ I I I I I I I I I I 1 I ' I I I I I *T*L I _^T l_ I. Lt-ir_l_ lLr\lr^lt>> QrJ 10ч1^.1>^ 1м.1>»ч1<* ll^lcr^lrv. IftrJ&Jcsl»^ !Cvr Э: \s&\\ iw ;NS Зак. 2502. f От резервных Остановка работ* защит,УPQВ б.ч. передатчика и ОЙПВ Рис. 1-1. Схемы цепей постоянного тока защиты типа ДФЗ-401. Нумерация элементов схемы по заводским чертежам. Контакты реле показаны для защиты, находящейся в рабочем положении. J& ¥7 V6 J£ Ж Ж. SL S¥
» -„S ПИВ 5 ,, /г J *»* « Управление б.ч. пере дат чином К дополнительным комплектам трансформаторов тока Зак. 2502. Рис. 1-2. Схема цепей переменного тока и напряжения защиты типа ДФЗ-401. Нумерация элементов схемы — по заводским чертежам