Способ непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защиты

 

Изобретение относится к области электротехники , в частности к способам ненрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной заиинты, например дифференциально-фазовой, ванной приемопередатчиками, работаюни1ми на одной кварцевой частоте. Целью изобретения является повышение надежности непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защиты. Цель достигается тем, что на входе органа сравнения фаз из результирующих высокочастотных импульсов тока с биениями выделяют составляющую низкой частоты. Амплитуда указанной составляюп1,ей ограничивается порогом чувствительности и порогом запирания приемника. 2 ил. S (Л со о N3 СО О5 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН @4 Н02НЗЗО

I й

1 (!

) Г

> 2

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ(РСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3989745/24-07 (22) 11.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (71) Новомосковская ГРЭС «Тулэнерго» (72) В. M. Пахомов и В. А. Шефер (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 930477, кл. Н 02 Н 3/30, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 310328, кл. Н 02 Н 3/30, 1971.

Я0,» 1302365 А1 (54) СПОСОБ НЕПPEPЫВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО КАНАЛА РЕЛЕЛНОИ ЗАщиты (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защить1, например дифференциально-фазовой, оборудованной приемопередатчиками, работающими на одной кварцевой частоте. Целью изобретения является повышение надежности непрерывного автоматического контроля высокочастотного канал а релейной за щиты.

Цель достигается тем, что на входе органа сравнения фаз из результирующих высокочастотных импульсов тока с биениями выделяют составляющую низкой частотьк Амплитуда указанной составляющей ограничивается порогом чувствительности н порогом запирания приемника. 2 ил.

1302365

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защиты, например дифференциально-фазовой, оборудованной приемопередатчиками, работающими на одной кварцеванной частоте.

Цель изобретения — повышение надежности непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защиты.

На фиг. 1 приведена блок-схема приемопередатчика типа ПВЗК с дифференциально-фазовой защитой типа ДФЗ вЂ” 2; на фиг. 2-, характеристика чувствительности приемника — зависимость тока, отдаваемого приемником в релейный комплект, от напряжения высокой частоты на входе приемника.

В режиме контроля высокочастотные сигналы передатчика 1, вырабатываемые задающим генератором 2 через промежуточный каскад 3, посылают на вход усилителя 4 мощности. На аноды ламп усилителя 4 мощности и промежуточного каскада 3 подают пониженное напряжение от стабилизированного делителя 5 напряжения, величина которого определяет уровень сигнала, посылаемого в канал 6 связи, обеспечивающего взаимную связь между приемопередатчиками, установленными по концам защищаемой линии. Пониженное напряжение выбирают с учетом затухания конкретного канала и чтобы свой сигнал 7 попал в зону 8 усиления приемника 9, т.е. между порогами чувствительности и запирания приемника 9.

Высокочастотные сигналы 7 одновременно направляют в канал 8 связи и на вход своего приемника 9. При этом на входе приемника 9 присутствует спектр сигналов, состоящий из высокочастотных сигналов 7 своего передатчика 1 с уровнем зоны порогов чувствительности и запирания приемника 9, сигналов 0 дальнего передатчика с уровнем на 7 — 9 дБ ниже порога чувствительности приемника 9 и флуктационных помех 11, средний уровень которых в полосе входного фильтра 12 приемника 9 на 25 — 27 дБ ниже порога чувствительности приемника 9. Высокочастотные сигналы 7 и 10 соответственно своего и дальнего передатчиков при сложении образуют результирующий сигнал 13 с биениями, частота которых определяется частотой изменения разности фаз высокочастотных сигналов и равна разности частот кварцованных передатчиков. Эта частота для задающих генераторов с кварцевой стабилизацией обычно не превын ает 100 — 150 Гц..

Результирующий сигнал 13 с биениями усиливают в каскаде усилителя 14 высокой частоты приемника 9, детектируют и усиливают в выходном каскаде 15 и выделяют на выходе в органе 16 сравнения фаз релейного комплекта 17, содержащем сигнальное реле «Вызов», составляющую низкой частоты 18. В результате в обмотке сигналь5

55 ного реле органа 16 сравнения фаз протекает ток, величина которого зависит от амплитуды биений 19 на входе приемника 9. Увеличение затухания высокочастотного канала вызывает снижение амплитуды биений 20 на входе приемника 9 и уменьшение составляющей низкой частоты 21 на выходе приемника 9 и, следовательно, величины тока в обмотке сигнального реле органа 16 сравнения фаз релейного комплекта 17.

В режиме контроля через обмотку сигнального реле постоянно протекает ток составляющей низкой частоты 18, и реле под действием этого тока находится в подтянутом положении. Сигнальное реле органа 16 сравнения фаз выполняет в контроле функцию порогового элемента. Ток возврата сигнального реле, который задают, определяет уставку автоматического непрерывного контроля. При увеличении затухания до уставки или при повреждении канала, величина тока в обмотке сигнального реле органа 16 сравнения фаз становится меньше заданной уставки, реле отпускает и замыкает свой контакт в цепи выходного реле 22 общей для защиты сигнализации релейного комплекта 17, которое сработает и выдаст сигнал о неисправности высокочастотного канала.

В режиме контроля выходные цепи органа 23 манипуляции релейного комплекта

17, который управляет работой задающего генератора 2, разомкнуты размыкающими контактами 24 пускового реле 25 защиты релейного комплекта 17. При коротком замыкании защита запускается, контакты 24 подключают выходные цепи органа 23 манипуляции, подают на аноды ламп усилителя 4 мощности и пррмежуточного каскада 3 полное анодное напряжение, шунтируя цепь пониженного запуска, и переводят передатчики в режим, соответствующий пуску защиты.

После отключения короткого замыкания пусковое реле защиты возвращается в исходное положение и приемопередатчики вновь переходят в режим контроля.

Настройка автоматического непрерывного контроля может быть выполнена в двух видах в зависимости от конкретных условий: величины затухания канала, согласования элементов высокочастотного канала, характеристик приемопередатчиков и их настройки.

Двухсторонний контроль. Контроль высокочастотного канала обеспечивается обоими полукомплектами и применим для высокочастотных каналов с затуханием до 15 дБ. При этом сигналы от каждого передатчика, передаваемые в высокочастотный канал, по уровню находятся в зоне 1орогов чувствительности — запирания своих приемников.

Односторонний контроль. Применяется для высокочастотных каналов с затуханием свыше 15 дБ и в том случае. когда первый вид контроля не проходит. Например, не удается обеспечить нужный уровень бие1302365 ний на одном из концов высокочастотного канала. При этом контроль высокочастотного канала осуществляют одним полукомплектом, являющимся приемным. Приемный конец обеспечивает контроль собственного приемопередатчика, высокочастотного канала и передатчика противоположного конца. Второй полукомплект, передающий, обеспечивает контроль только собственного приемопередатчика. В режиме одностороннего контроля уровни сигналов, передаваемые в линию, по отношению к своим приемникам выбирают для приемного конца в зоне порогов чувствительности — запирания, для передающего конца — выше порога запирания, обеспечивая при этом необходимый уровень сигналов биения на противоположном приемном конце. На передающем конце контроль собственного приемопередатчика осуществляют реле, включенным в анодную цепь выходной лампы приемника.

Пример 1. Двухсторонний контроль.

Исходные данные (пост УПЗ вЂ” 70): а.. — затухание линии 10 дБ азап — запас по затуханию 19 дБ

U. ° — напряжение порога чувствительности 1,5 Ь приемника

U-. — напряжение порога запирания приемника 2,18 ак — уставка контролируемого запаса по перекрываемому затуханию 7дБ

Входное сопротивление поста согласовано с выходным сопротивлением кабеля, т.е.

Znx.поста= Z. кабеля. Приемопередатчики по концам защищаемой линии имеют симметричные исходные данные. Разность частот кварцованных передатчиков составляет

50 Гц.

Формула расчета затухания а= 201g< — (1) где Uc — напряжение сигнала передачи на входе собственного приемника;

U — напряжение сигнала, приходящего на вход приемника дальнего передатчика.

Условие отстройки приемника от сигнала дальнего передатчика (2)

Передатчики по концам защищаемой линии ставят на непрерывную передачу высокочастотных сигналов пониженной мощности

При этом уровни сигналов выбирают при помощи делителя напряжения таким образом, чтобы на входе каждого приемника они составили: сигнал от своего передатчика Uc= 1,6 В, сигнал, приходящий от дальнего передатчика, Ui= 0,5 В.

Высокочастотные сигналы от своего и дальнего передатчиков на входе приемников складываются и образуют результирующий сигнал Up с биениями, амплитуда которого колеблется с частотой 50 Гц в пределах

Up= l,1 — 2,1 В, т.е. амплитуда биений находится между порога ми чувствительности —. запирания приемника, занимая при этом всю область его усиления. Приемник после усиления и детектирования результирующего сигнала с биениями выдепяет на выходе в органе сравнения фаз составляющую низкой частоты 50 Гц. При этом в обмотке сигнального реле органа сравнения фаз протекает ток максимальной величины, под действием которого реле находится в подтянутом положении.

При увеличении затухания высокочастотного канала до уставки а = 7 дБ напряжение сигнала от дальнего передатчика на входе каждого приемника уменьшается и составляет U. 0,12 В. При этом амплитуда результирующего сигнала с биениями на входе приемника снижается и составляет Up= 1,48 — 1,78 В, т.е. занимая только часть зоны усиления приемника, При этом ток в обмотке сигнального реле соответственно снижается до уставки, на которую настраивают сигнальное реле органа сравнения фаз, реле отпускает, замыкая сво" контакт в цепи выходного реле сигнализации защиты, которое выдает сигнал о неисправности высокочастотного канала.

При обрыве высокочастотного канала связь между приемопередатчиками нарушается, на входе приемников присутствуют сигналы топько от собственных передатчиков, и поэтому биения исчезают. При этом ток в обмотке сигнального реле падает до ну35 ля, реле отпадает и выдает сигнал о неисправности высокочастотного канала.

Сигнал о неисправности высокочастотного канала выдают оба полукомплекта по концам защищаемой линии.

4р Пример 2. Односторонний контроль.

Исходные данные (пост УПЗ вЂ” 70): а. — затухание линии 16 дБ а- . — запас по затуханию 19 дБ

U . — напряжение порога чувствительности

45 приемника 1,25 В

Un.з. — напряжение порога запирания, приемника 1,7 В

Остальные данные аналогичны исходным данным примера 1. При этом справедливы формулы (1) и (2).

Передатчики по концам защищаемой линии ставят на непрерывную передачу высокочастотных сигналов пониженной мощности. При этом уровни сигналов выбирают при помощи делителя напряжения.

На стороне передающего конца уровень сигнала выбирают таким образом, чтобы приходящий его сигнал на вход приемника

1302365 приемного полукомплекта имел трехкратную отстройку от его порога чувствительности и составил Ua = 0,42 В. При этом на вход собственного приемника с учетом затухания в канале связи сигнал поступает с амплитуи дой напряжения U = 2,65 В, т.е. сигнал по напряжению находится выше собственного порога запирания, и поэтому приемник на передающем конце полностью закрыт.

На стороне контрольного конца сигнал выбирают таким образом, чтобы он размещался в середине зоны усиления собственного приемника, т.е. напряжение собственного сигнала контрольного конца на входе приемника составляет Ucс= 1,47 В. При этом на вход приемника передающего полукомплекта с учетом затухания в канале связи сигнал приходит с амплитудой напряжения

Uii 0,23 В.

Сигналы своего и дальнего передатчика на входе каждого поста складываются и образуют результирующий сигнал с биениями, амплитуда которых колеблется с частотой

50 Гц в пределах: на входе приемника передающего полукомплекта Ui>= 2,42 — 2,88 В; на входе, приемника контрольного полукомплекта Up 1,05 — 1,89 В.

В передающем полукомплекте амплитуда результирующего сигнала находится все время выше зоны усиления приемника, поэтому приемник закрыт и не пропускает в орган сравнения фаз составляющую низкой частоты. При этом в сигнальном реле ток отсутствует, и контроль за состоянием высокочастотного канала не осуществляется.

В контрольном полукомплекте амплитуда биений занимает всю зону усиления приемников, поэтому в обмотке сигнального реле органа сравнения фаз протекает максимальный ток. Реле под действием тока находится в подтянутом положении и контролирует состояние высокочастотного канала.

При увеличении затухания высокочастотного канала до уставки а = 7 дБ напряжения сигналов, приходящих от дальних передатчиков на вход приемников, снижаются и составляют: сигнал от передающего конца на входе приемника контрольного полукомплекта U". 0,1 В, сигнал от контрольного конца на входе приемника передающего полукомплекта Ua"= 0,057 В.

Амплитуды результирующих сигналов с биениями на входе приемников снижаются и составляют для передающего полукомплекта Up= 2,59 — 2,7 В, т.е. остается выше зоны усиления приемника (контроль за высокочастотным каналом при этом отсутствук ет), для контрольного полукомплекта (/Р=

= 1,37 — 1,57 В (при этом амплитуда биений уменьшается, занимая только часть зоны усиления приемника, ток в обмотке сигнального реле соответственно снижается до уставки срабатывания, реле отпадает и выдает сигнал о неисправности высокочастотного канала).

При обрыве канала биения исчезают.

Сигнал о неисправности высокочастотного канала выдает только контрольный конец.

На передающем конце контроль за состоянием собственного приемопередатчика осуществляют дополнительным реле, включенным в выходную цепь приемника.

Таким ооразом, предлагаемый способ позволяет осуществлять автоматический непрерывный контроль высокочастотного канала дифференциально-фазовой защиты без применения дополнительных блоков контроля за счет только перевода приемопередатчиков на режим самоконтроля. Это позволяет снизить затраты на аппаратуру, наладку и обслуживание, повысить надежность.

Фор,иула изобретения

Способ непрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной защиты, заключаюгдийся в том, что непрерывно посылают с обеих сторон линии од35 ночастотными приемопередатчиками в высокочастотный канал импульсы тока высокой частоты с пониженным уровнем, выделяют из результирующих высокочастотных импульсов тока с биениями составляющую низкой частоты, при снижении которой ниже поро4ц гового значения формируют сигнал о неисправном состоянии высокочастотного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выделяют в органе сравнения фаз из указанных результирующих высокочастотных импульсов тока составля.

45 ющую с амплитудой, ограниченной порогом чувствительности и порогом запирания приемника.

l302365

24

Puz. 1 ение де ика Риг. 2

Составитель К. Шнлан

Редактор В. Данко Техред И. Верее Корректор И.Муска

Заказ 952!52 Тираж 619 Г1одписнос

ВН ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4