Устройство для защиты линии электропередачи
(19)RU(11)1022613(13)C(51) МПК 6 H02H3/30, H02H7/26Статус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи сверхвысокого напряжения. Известно устройство для дифференциальной направленной защиты с ультракоротковолновыми (УКВ) каналом связи, содержащее измерительный орган из блоков тока прямой и обратной последовательности и общей трансформатора формирователя разрешающих импульсов, первичная обмотка которого через выходы пускового органа подключена к токовым блокам, а вторичные обмотки подключены соответственно к УКВ передатчику и к органу сравнения, выполненному по схеме И. Недостатками этого устройства являются: возможность отказа защиты с обоих сторон линии электропередачи (ЛЭП) в случае одностороннего питания или недостаточной чувствительности с одной стороны из-за использования разрешающих сигналов и слабая помехозащищенность. Последнее обусловлено тем, что передача миллисекундного разрешающего импульса требует широкой полосы пропускания фильтра тонального приемника, вследствие чего защищенность этого приемника от интенсивных помех при использовании для связи стандартного телефонного канала оказывается недостаточной. Известно также устройство для защиты линии электропередачи с УКВ-каналом, содержащее пусковой орган блокировки, соединенный через ключ, управляемый от органа манипуляции, с входом передатчика блокирующего сигнала и, через элемент НЕ, с входом передатчика контрольного сигнала, а также пусковой орган отключения, соединенный с цепями управления высоковольтным выключателем через ключ и элементы выдержки времени на срабатывание и на возврат, при этом ключ управляется сигналом, поступающим от элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами органа манипуляции, тонального приемника блокирующего сигнала и элемента ИЛИ-НЕ; на входы которого подаются сигналы от приемников блокирующего и контрольного сигналов. Данное устройство позволяет предотвратить излишнее срабатывание защиты при совпадении во времени внешнего короткого замыкания на линии и обрыва связи по радиорелейному каналу. Недостатком устройства является низкая надежность функционирования при воздействии интенсивных помех, т.к. требуемая полоса пропускания фильтра тонального приемника довольно широка (около 1000 Гц). Известно также устройство для защиты линии электропередачи, содержащее пусковой орган блокировки, выход которого непосредственно соединен с тональным передатчиком блокирующего сигнала и через первый элемент НЕ с тональным передатчиком контрольного сигнала, выходы которых подключены к входу телефонного канала, радиорелейной линии, пусковой орган отключения, выход которого соединен с последовательно включенными первым элементом ЗАПРЕТ и первыми элементами выдержки времени на срабатывание и на возврат, выход последнего подключен к цепям управления высоковольтным выключателем, первый тональный приемник контрольного сигнала, подключенный к выходу канала радиорелейной линии через общий усилитель-ограничитель и ключ тонального сигнала, запрещающий вход которого через второй элемент НЕ соединен с выходом пускового органа отключения, причем выход первого приемника контрольного сигнала через третий элемент НЕ подключен к запрещающему входу первого элемента ЗАПРЕТ, а также второй приемник контрольного и приемник блокирующего сигналов, входы которых подключены к выходу общего усилителя-ограничителя, а выходы соединены со схемой фиксации неисправности канала радиорелейной линии. Данное устройство является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком устройства-прототипа является недостаточно высокая надежность действия защиты при коротком замыкании в зоне действия защиты в случае совпадения во времени такого замыкания с обрывом связи по каналу радиорелейной линии из-за затухания или по другим причинам. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания устройства при коротком замыкании в зоне защиты. Цель достигается тем, что в устройстве для защиты линии электропередачи, содержащем два полукомплекта, каждый из которых содержит пусковой орган блокировки, выход которого соединен с тональным передатчиком блокирующего сигнала и через первый элемент НЕ с тональным передатчиком контрольного сигнала, выходы которых предназначены для подключения к входу телефонного канала радиорелейной лини, пусковой орган отключения, выход которого соединен с последовательно включенными первым элементом ЗАПРЕТ и первыми элементами выдержки времени на срабатывание и возврат, выход последнего связан с цепями управления высоковольтным выключателем, общий усилитель-ограничитель, вход которого предназначен для подключения к выходу телефонного канала радиорелейной линии, первый приемник контрольного сигнала, подключенный к выходу усилителя-ограничителя через ключ тонального сигнала, запрещающий вход которого через второй элемент НЕ соединен с выходом пускового органа отключения, причем выход второго приемника через третий элемент НЕ подключен к запрещающему входу первого элемента ЗАПРЕТ, а также второй приемник контрольного сигнала и приемник блокирующего сигнала, входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, а выходы соединены с блоком фиксации неисправности канала радиорелейной линии, дополнительно введены второй элемент ЗАПРЕТ, вторые элементы выдержки времени на срабатывание и возврат, высокочастотные передатчик и приемник, элемент И и ИЛИ, причем выход пускового органа блокировки соединен с входом высокочастотного передатчика, выход пускового органа отключения подключен к входу второго элемента ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого соединен с выходом высокочастотного приемника, вход которого и выход высокочастотного передатчика предназначены для подключения к высоковольтной линии через элемент присоединения, а выход второго элемента Запрет подключен к последовательно соединенным вторым элементам выдержки времени на срабатывание и на возврат, выходы первого элемента выдержки времени на возврат и блока фиксации неисправности канала радиорелейной линии соединены с входами элемента ИЛИ, а выходы элемента ИЛИ и второго элемента выдержки времени на возврат подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, выход которого подключены к цепи управления высоковольтным выключателем. Структурная схема устройства показана на чертеже. Устройство содержит пусковой орган блокировки 1, выход которого подключен к входу тонального передатчика блокирующего сигнала 2 и через первый элемент НЕ-3 к входу тонального передатчика контрольного сигнала 4; пусковой орган отключения 5, выход которого через первый элемент Запрет 6 соединен с первыми элементами 7 и 8 выдержки времени на срабатывание и возврат; второй элемент НЕ-9; усилитель-ограничитель 10, выход которого подключен к входу ключа тонального сигнала 11, запрещающий вход которого соединен с выходом элемента НЕ 9; второй приемник контрольного сигнала 12; приемник блокирующего сигнала 13; первый приемник контрольного сигнала 14, выход которого через третий элемент НЕ 15 подключен к запрещающему входу первого элемента Запрет 6; блок фиксации неисправности канала радиолинейной линии 16; второй элемент Запрет 17; вторые элементы 18 и 19 выдержки времени на срабатывание и возврат; высокочастотные передатчики 20 и приемник 21; элементы И 22; ИЛИ 23. Каждый из двух полукомплектов защиты 24 соединен с телефонным каналом 25 радиорелейной линии и с высокочастотным каналом, образованием по защищаемой линии электропередачи 26 с помощью элементов высокочастотной обработки 27. Пусковые органы подключаются к трансформаторам тока 28 и напряжения 29, а выходные цепи полукомплектов подключены к цепям отключения выключателей 30. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы высоковольтной линии на выходе пускового органа блокировки 1 присутствует нулевой логический сигнал. Тональный передатчик блокирующего сигнала 2 и высокочастотный передатчик 20 при этом остановлены, а тональный передатчик 4 контрольного сигнала запущен за счет инверсии первым элементом НЕ 3 логического сигнала, поступающего от пускового органа 1. По каналу радиорелейной линии 25 непрерывно передается контрольный тональный сигнал в обоих направлениях. На выходе пускового органа отключения 5 также присутствует нулевой логический сигнал. За счет его инверсии вторым элементом НЕ 9 создается запрет на прохождение принимаемого контрольного сигнала с выхода общего усилителя-ограничителя 10 на вход первого приемника контрольного сигнала 14 через тональный ключ 11. Поэтому на выходе этого приемника логическое значение сигнала нулевое, а на запрещающем входе первого элемента ЗАПРЕТ 6 единичное за счет инверсии в третьем элементе НЕ 15. На выходе цепочки из элементов выдержки времени 7 и 8 имеется нулевой логический сигнал, второй приемник контрольного сигнала 12 имеет на выходе единичный логический сигнал, а приемник блокирующего сигнала 13 нулевой. Блок 16 фиксации неисправности канала радиорелейной линии представляет собой логический элемент ИЛИ-НЕ, поэтому единичный сигнал на выходе ее может появиться лишь при одновременном отсутствии в канале и контрольного, и блокирующего сигналов, что указывает на неисправность. Так как нормально контрольный сигнал принимается, то логическое значение сигнала на выходе схемы 16 нулевое. Таким образом, на обоих входах схемы ИЛИ 23 присутствуют нулевые логические значения сигнала, поэтому на выходе элемента ИЛИ 23, соединенном с первым входом схемы И 22, логическое значение сигнала нулевое. Также нулевое логическое значение сигнал присутствует и на втором входе элемента И 22, за счет отсутствия блокирующего сигнала в канале высокочастотной связи приемник 21 не создает запрета на прохождение сигнала от пускового органа отключения 5 к второму входу элемента И 22 через второй элемент Запрет 17 и вторые элементы выдержки времени 18 и 19, но сам логический сигнал от пускового органа отключения нулевой. В результате в нормальном режиме работы на выходе элемента И 22 и на обоих концах линии присутствуют нулевые логические сигналы, и высоковольтные выключатели 30 не отключаются. При срабатывании пускового органа отключения 5 на одном из концов защищаемого участка линии высокочастотный передатчик 20 на этом конце не запускается, и остается включенным тональный передатчик контрольного сигнала 4. Если короткое замыкание произошло вне защищаемого участка, то на противоположном конце линии срабатывает пусковой орган блокировки 1, вследствие чего запускается тональный передатчик блокирующего сигнала 2 и высокочастотный передатчик 20, а передача контрольного сигнала прекращается. На конце, где сработан пусковой орган отключения, принимаются одновременно блокирующие тональные сигналы приемника 13 и блокирующие высокочастотные сигналы приемником 21. В результате осуществляется запрет прохождения единичного логического сигнала через элементы ЗАПРЕТ 17 и 6, отключения выключателей 30 не будет. Если короткое замыкание произошло в зоне действия защиты, то пусковые органы отключения срабатывают на обоих концах, контрольные сигналы передаются в обоих направлениях, а высокочастотные передатчики 20 не запускаются. В результате логический единичный сигнал от пускового органа отключения 5 с выдержкой времени, определяемой элементами 18 и 7 поступает на оба входа элемента И 22, причем на один из входов этого элемента сигнал поступает через элемент ИЛИ 23. Если короткое замыкание в зоне действия защиты совпадало во времени с пропаданием связи в канале по радиорелейной линии, то единичный логический сигнал поступит на элемент ИЛИ 23 от блока 16 фиксации неисправности канала радиорелейной линии и обеспечит срабатывание защиты, несмотря на то, что прохождение единичного логического сигнала от пускового органа отключения через элемент Запрет 6 будет прервано за счет отсутствия срабатывания приемника контрольного сигнала 14. Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность действия защиты на срабатывание при коротком замыкании в зоне ее действия и может найти широкое применение для линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 23-2001
Извещение опубликовано: 20.08.2001
