Устройство для резервной защиты транзитных лэп с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий

 

Изобретение относится к релейной защите трехфазных сетей и может быть использовано для защиты транзитных линий с ответвлениями при коротких замыканиях на низком напряжении трансформаторов ответвлений. Целью изобретения является повышение чувствительности . Цель достигается введением в устройство передатчика 11 с шестью входами и выходом, приемника 10, первого 1 и второго 2 блоков вычисления тока. При включении выключателя 6 оперативным персоналом в комплект защиты поступает сигнал, что произошел толчек тока, но в этот же момент поступает сигнал из приемника 10 на блокирующий орган 4, Защита срабатывает правильно. 3 з,п.ф-лы, 3 ил. О) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

41 А1 ия 11ш 1 сЮ 4 Н 02 Н 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг. t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3908824/24-07 (22) 11.06,85 (46) 07.10.87. Бюл. Ф 37 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) M,ß.Êëåöåëü, К.И.Никитин и В.Е.Поляков (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 550714, кл. H 02 Н 3/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М - 1116488, кл. Н 02 Н 3/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРАНЗИТНЫХ ЛЭП С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ

МЕЖДУФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к релейной защите трехфазных сетей и может быть использовано для защиты транзитных линий с ответвлениями при коротких замыканиях на низком напряжении трансформаторов ответвлений. Целью изобретения является повышение чувствительности. Цель достигается введением в устройство передатчика 11 с шестью входами и выходом, приемника

10, первого 1 и второго 2 блоков вычисления тока. При включении выключателя 6 оперативным персоналом в ком плект защиты поступает сигнал, что произошел толчек тока, но в этот же момент поступает сигнал из приемника

10 на блокирующий орган 4. Защита срабатывает правильно. 3 з.п.ф"лы, 3 ил.

134349

Изобретение относится к релейной защите трехфазных сетей и может быть использовано для защиты транзитных линий с ответвлениями при коротких

5 замыканиях на низком напряжении трансформаторов ответвлений.

Цель изобретения — повышение чувствительности зашиты.

На фиг.1 и 2 приведены структур- Ip йая и принципиальная схемы устройства соответственно; на фиг.3 — тран.зитная линия.

Устройство содержит блоки 1 и 2 вычисления тока соответственно для 15 фаз А и С, блок 3 приращения тока, блокирующий орган 4, исполнительный орган 5, выключатель 6 линии, логический элемент И 7 блокирующего органа 4, реле 8 положения "Включено" 2р выключателя 6, элемент ВРЕМЯ 9 блокирующего органа 4, приемник 10, передатчик 11 (приемник 10 и передатчик

11 выполнены типовыми, например АНКААВПА), измерительные преобразователи 25

12 и 13 тока фаэ А и С, измерительный преобразователь 14 напряжения, выход 15 фазы А измерительного пре. образователя напряжения, выход 16 фазы С измерительного преобразовате- 30 ля напряжения, реле 17 направления мощности, контакт 18 реле 17 направления мощности, реле-повторитель 19 реле 17 направления мощности, контакты 20 и 21 реле-повторителя 19 конЭ 35 такт 22 реле-повторителя реле направпения мощности блока 2 вычисления то/ ка, линейный преобразователь 23 тока в постоянное напряжение, трансреактор 24, балластный резистор 25, вы- 40 прямительный диодный мост 26, сглаживающий фильтр 27, ограничительный стабилитрон 28 для ограничения напря. жения при больших токах КЗ,цифроаналоговый преобразователь 29, аналогоцифровой преобразователь 30, вспомогательное реле 31, контакты 32 вспомогательного реле, резисторы 33-36, дифференциальный усилитель 37, измерительные органы 38-43 пусковые орв

50 ганы 44-46, элементы ВРЕМЯ 47-50„ логические элементы ИЛИ 51-54, логические элементы НЕ 55-57, логические элементы И 58-60.

Соотношения выдержек времени в

55 устройстве таковы:

9 1?(»в,Ю) 5p; .

Между параметрами срабатывания пусковых и измерительных органов бло1

2 ка приращения тока имеют места следующие соотношения: П,» (П, =П, П (П»2 =П43, Пух (П», =П» э Пы (П»0 (П Ф1, где П„ — параметр срабатывания элемента, отмеченного номером К, На фиг.3 изображена транзитная линия с ответвлениями применения предлагаемого устройства, установленного по концам линии, где обозначены электрические системы 61 и 62, трансформаторы 63-66 на ответвлениях линии, КЗ 67 за маломощным трансформатором, комплекты 68,69 предлагаемого устройства защиты.

Устройство работает следующим образом.

В режиме, когда нагрузка линии не потребляет мощности и когда мощность передается из одной системы в другую (например, из 61 в 62), устройство не срабатывает. В комплекте 68 реле

17 направления мощности не замыкает контакт 18, так как оно настроено на срабатывание при направлении мощности от линии к шинам, и сигнал от линейного преобразователя 23 тока, выполненного на элементах 24-28, поступает через замкнутый контакт 20 реле-повторителя 19 и резистор 33 на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 37, поскольку в комплекте 69 реле 17 срабатывает (мощность направлена от линии к шинам}, то в комплекте 68 срабатывает вспомогательное реле 31.

Из комплекта 69 сигнал о величине тока преобразуется из аналогового в цифровой в преобразователе 30, передается через передатчик комплекта

69, поступает в приемник комплекта

68, в преобразователе 29 преобразуется из цифрового в аналоговый через контакты 32 вспомогательного реле 31 и резистор 36 поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 37. Если мощность направлена от шин в линию, то сигнал о величине тока поступает на неинвертирующий вход усилителя 37, если мощность направлена от линии к шинам, то сигнал поступает на его инвертирующий вход.

Таким образом, на выходе дифференциального усилителя 37 сигнал пропорционален либо сумме модулей токов по концам линии, либо их разности. В рассматриваемом случае сигналы равны и вычитаются:

I в

Пду К(Т«<в) в з> г(/ У (I /2((3) I/2 (,/3) 1 5 где Iw a(p. л Ул ток потребляемый и агрузкой линии, I — ток, передаваемый через линию от одной системы в другую, После возникновения КЗ ток равен

20 ч К Тг<

13434 где UA — выходное напряжение дифференциального усилителя; К вЂ” коэффиI циент пропорциональности, ?, ток, протекающий через трансформаторы 12 и 13 тока в комплекте 68 (сигнал поступает на неинвертирующий вход

/ // усилителя 37); I, c, — ток, протекающий через трансформаторы 12 и 13 тока в комлекте 69 (сигнал поступает на инвертирующий вход усилителя 37), знак минус характеризует направление мощности, его учитывает реле 17 направления мощности, реле-повторитель

19 и вспомогательное реле 31 другого комплекта, Если в этом случае возникает КЗ за одним из трансформаторов, то сигнал на выходе усилителя 37 пропорционален току КЗ

91

I„„мощность передается, например, от системы 61 в систему 62, и возникает КЗ 67 за маломощным трансформатором 64 ответвления. Причем направление передаваемой мощности не изменяется. До возникновения КЗ сигнал от блоков вычисления тока, потребляемого нагрузкой линии, равен

I нлГр,/г л +Т гр ) I гр) = K I ifarp.ëýë 3

1 II

П/ у K(I (й (I33 г (3) ) I/

II«/3))) /

/ЪУ (/Л (/3) тогда

I м3 /а(/3) I/ аС3) 3 когда мощность от систем 61 и 62 направлена к месту КЗ

/ II

К3 Cl3) g y

+Т

I л

/(У (/2(/3) >2 (/3) Это изменение (возникновение напряжения П „, пропорционального току

КЗ) на выходе усилителя 37 фиксирует блок 3 вычисления приращения тока и через время работы элемента 50 подает сигнал на отключение выключателя

6. аналогично устройство ведет себя при КЗ на самой линии.

От токов самозапуска нагрузки за одним из трансформаторов защита отстраивается выбором выдержки времени й, элемента ВРЕМЯ 50, которая выбирается больше, чем время самозапуска нагрузки.

Наиболее вероятен такой режим, когда нагрузка линии потребляет ток так как на выходе усилителя 37 сигнал пропорционален току, потребляемому нагрузкой линии. В рассматриваемом случае возможны два варианта: когда мощность по-прежнему передается в систему 62

25 = K(I I/asap.ë3// +I„3 ) °

Блок 3 вычисления тока фиксирует приращение тока d I=I/,3, поскольку это не самозапуск, то через t3 время работы элемента 50, сигнал по-. дается на отключение выключателя одного конца линии и через систему передатчик — приемник на отключение выключателя другого конца линии. Одновременно должен сработать комплект

69 защиты, который работает аналогично комплекту 68. Благодаря дублированию, повьппается надежность защиты, Аналогично устройство работает при

40 КЗ на линии. При включении вь3ключателя 6, например, со стороны системы

62 оперативным персоналом или от АПВ (до этого линия была полностью отключена) в комплект 68 защиты посту45 пает сигнал, фиксирующий толчок тока, .но в этот же момент поступает сигнал из приемника 10 на блокирующий орган

4, и комплект 68 не срабатывает. В комплекте 69 сигнал на блокирующий орган 4 поступает непосредственно с реле 8 положения."Включено".

При срабатывании устройства сигнал должен также поступать на блокирова55 ние АПВ, поскольку в цикле АПВ устройство йе может различить включение нагрузки от возникновения КЗ.

Таким образом, устройство обладает высокой чувствительностью к токам КЗ

1343491 за трансформаторами ответвлений и правильно работает в других режимах

Формула изобретения

1. Устройство для резервной защи- ты транзитных ЛЭП с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, блок приращения тока, блокирующий орган, подключенный первым входом к выходу блока приращения тока, а вторым входом к управляющему выходу выключателя линии, исполнительный орган, подключенный входом к выходу блокирующего органа, а выходом к цепи отключения выключателя линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введены канал связи, передатчик с шестью входами и выходом, подключенным к каналу связи, приемник с шестью выходами и входом, подключенным к каналу связи, первый и второй блоки вычисления тока, первые входы которых подключены к разным фазам иэмерительного преобразователя напряжения, вторые входы подключены к измерительным преобразователям тока соответствующих фаз, третий и четвертый входы первого блока вычисления тока подключены соответственно к третьему и четвертому выходам приемника, третий и четвертый входы второго блока вычисления тока подключены соответственно к пятому и шестому выходам приемника, первые выходы первого и второго бло,ков вычисления тока подключены соответственно к первому и второму входам блока приращения тока, второй и третий выходы первого блока вычисления тока подключены соответственно к третьему и четвертому входам передатчика, а второй и третий выходы второго блока вычисления тока подключены соответственно к пятому и шестому входам передатчика, второй выход приемника подключен к третьему входу блокирующего органа, первый выход приемника подключен к входу исполнит льного органа, первый вход передатчика подключен к выходу исполнительного органа, второй вход передатчика подключен к второму выходу блокирующего органа, 1

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем,что блок вычисления тока содержит реле направления мощности с реле-повторителем с двумя замыкающими и одним раэмыкающим контактами, 5 линейный преобразователь тока в постоянное напряжение, цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи, вспомогательное реле, вход по цепи напряжения реле направления мощности

1ð является первым входом блока вычисления тока, вход по цепи тока реле направления мощности и вход линейного преобразователя тока в постоянное напряжение .являются вторым входом блока вычисления тока, входы вспомогательного реле и цифроаналогового преобразователя являются соответственно третьим и четвертым входами блока вычисления тока, выход линейного преобразователя тока в постоянное напряжение подключен через первый замыкающий и размыкающий контакты реле-повторителя реле направления мощности соответственно к прямому и инверсно25 му входам дифференциального усилителя, выход которого является первым выходом блока вычисления тока, выход цифроаналогового преобразователя подключен через размь.кающий и замыкаюgp щий контакты вспомогательного реле соответственно к прямому и инверсному входам дифференциального усилителя, выход линейного преобразователя тока в постоянное напряжение подклю35 чен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого является третьим выходом блока вычисления тока, первый зажим второго замыкающего контакта реле-повторителя реле направления мощности подключен к источнику оперативного постоянного напряжения, второй зажим является вторым выходом блока вычисления тока.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а45 ю щ е е с я тем, что блок приращения тока содержит первый, второй и третий измерительные органы одной фазы, входы которых являются первым входом блока приращения тока, подключенные

5О выходами соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, первый, второй и третий измерительные органы второй фазы, входи которых являются вторым входом

55 блока приращения тока, подключенные выходами соответственно к вторым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены

1343491 соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов

И, первый, второй и третий пусковые органы, подключенные своими входами

5 к первому входу блока приращения тока, а выходами подключенные соответ- ственно через первый, второй и третий элементы ВРЕМЯ к первому, второму и третьему элементам НЕ, подключенным 10 соответственно к вторым входам первого, второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему входам четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом к входу четвертого элемента ВРЕМЯ, выход которого является выходом блока приращения тока.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блокирующий ор- 20 ган содержит реле положения "Включе-!! но выключателя линии, четвертый элемент И, пятый элемент ВРЕМЯ, первый вход четвертого элемента И является первым входом блокирующего органа, а выход этого элемента является первым выходом блокирующего органа, вход реле положения "Включено" выключателя линии является вторым входом блокирующего органа, первый выход реле по- ложения "Включено" выключателя линии подключен к входу пятого элемента

ВРЕМЯ, являющемуся третьим входом блокирующего органа, второй выход реле положения "Включено" выключателя линии является вторым выходом блокирующего органа, выход пятого элемента

ВРЕМЯ подключен к второму входу четвертого элемента И.

1343491

Составитель В,Плотников

Техред Л.Сердюкова

Редактор Н.Лазаренко

Корректор И. Муска

Заказ 4832/53

Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная 4