Устройство для блокировки защит от коротких замыканий на землю при неполнофазном режиме на смежном присоединении

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты электроустановок. Цель изобретения - повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении , смежном с защищаемой установкой . В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на угол, близкий к 90 , при этом измеряемая разность фаз попадает в одну из областей короткого замыкания фаз. Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии ..попадания разноссти фаз в одну из указанных областей блок сравнения 7 вырабатывает сигнал, который поступает через второй элемент ЗАПРЕТ 11 на первый элемент ЗА ПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение, вырабатываемого токовой защитой 6 нулевой последовательности . Устройство обеспечивает необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной аварии . -3 ил. I (Л На отн/1 5/1 СлЭ СП со w Rit. f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 А1 (59 4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОсудАРственный КОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4041451/24-07 (22) 24.03.86 (46) 23.11.87 ° Бюл. ¹ 43 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (72) Д.М.Альшаев, М.И.Хорошев и А.П.Шибанов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 694935, кл. Н 02 Н 7/28, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1130944, кл. Н 02 Н 7/28, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОКИРОВКИ ЗАЩИТ

ОТ КОРОТКИХ ЗА14ЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ПРИ

НЕПОЛНОФАЗНОМ РЕЖИМЕ НА СМЕЖНОМ ПРИСОЕДИНЕНИИ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты электроустановок. Цель изобретения — повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой. В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на о угол, близкий к 90, при этом измеряемая разность фаз попадает в одну иэ областей короткого замыкания фаз.

Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии .попадания разноссти фаз в одну из указанных областей блок сравнения 7 вырабатывает сигнал, который поступает через второй элемент ЗАПРЕТ 11 на первый элемент 3АПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение, вырабатываемого токовой защитой 6 нулевой последовательности. Устройство обеспечива- фу ет необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной ава \ рии. 3 ил.

1354331

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и предназначается для блокирования устройств защиты и автоматики элементов электрической сети при осуществлении неполнофазного режима на смежном присоединении.

Цель изобретения — повышение селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг,2 блок-схема первого блока сравнения, на фиг.3 — области изменения разности фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания фаз А, В и С.

Устройство содержит защищаемую электроустановку, например линию 1 электропередачи, смежную линию 2 в несимметричном режиме, измерительные трансформаторы тока 3 и напряжения

4, фильтр 5 тока нулевой последовательности, токовую защиту 6 нулевой последовательности, первый блок 7 сравнения величины разности фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей с уставкой, элемент

ЗАПРЕТ 8, фильтр 9 напряжения прямой последовательности, второй блок 10 сравнения величин тока нулевой и нап- ряжения прямой последовательностей с уставкой, второй элемент ЗАПРЕТ 11.

Первый блок 7 сравнения содержит фазоповоротные цепи 12-14, фазосравнивающие цепи 15-17 и элемент ИЛИ 18.

На фиг.3 приведены области изменения разности фаз напряжения прямой и

4О тока нулевой последовательностей в условиях короткого замыкания А, В и

С (линия 2): области 19-21 отключения фаз А, В и С, области 22-24 короткого замыкания на землю фаз В и С, С и

С

А, А и В, области 25-27 соответствен- . но в зависимости от изменения места короткого замыкания на линии и нагрузке неполнофазного режима, Устройство работает следующим образом.

При возникновении несимметричного режима — короткого замыкания или отключения фазы на линии 2 — в сети возникает ток нулевой последовательности, величина которого может быть больше уставки резервной последней ступени токовой защиты 6 нулевой пос- ледовательности, что может вызвать ее ложное срабатывание в неполнофазном режиме„

Ток нулевой последовательности с выхода фильтра 5, выделяющего составляющую промьпплениой частоты, поступает на входы токовой защиты 6 нулевой последовательности, первого блока 7 сравнения, определяющего величину разности фаз между напряжением прямой последовательности и током нулевой последовательности, и второго блока 10 сравнения, определяющего величины напряжения прямой и тока нулевой последовательностей. На вторые входы блоков 7 и 10 сравнения подается напряжение прямой последовательности с выхода фильтра 9 напряжения прямой последовательности. Первый блок 7 сравнения состоит из фазоповоротной цепи 12, с помощью которой учитываются условия работы конкретной защищаемой линии, фазоповоротных цепей 13 и 14, каждая из которых реализует поворот на их вход переменной электрической величины тока нулевой о последовательности на угол 120 С, фазосравнивающих цепей 15-17 и трехвходового элемента ИЛИ 18.

Определение разности фаз напряже т. ния прямой и тока нулевой последовательностей осуществляется в трех каналах фазосравнивающими цепями, напряжение прямой последовательности с выхода фильтра 9 подается через фазоповоротную цепь 12 во всех трех каналах на первые входы фазосравнивающих цепей 15-17. Ток нулевой последовательности с выхода фильтра 5 тока подается на второй вход фазосравнивающей цепи 15 первого канала и на вход фазоповоротной цепи 13 второго канала, выход которой соединен с вторым входом второй фазосравнивающей цепи 16. Выход второй фазоповоротной цепи 13. подключен к входу третьей фазоповоротной цепи 14 в третьем канале, с ее выхода ток нулевой послео довательности, развернутый на 240 поступает на второй вход фазосравнивающей цепи 17 третьего канала. Все три фазосравнивающие цепи сравнивают разность фаз напряжения прямой и тока нулевой последовательностей с уставкой, которая характеризует рабочую зону устройства, величина которой выбирается из условия работы линии в неполнофазном режиме при пере1354331 даче мощности по двум фазам, причем величина мощности изменяется в заданном диапазоне, определяемом требованиями которые предъявляются при обоЭ .5 сновании необходимости неполнофазного режима.

Таким образом, блок 7 измеряет разность фаз напряжения прямой последовательности и тока нулевой последовательности, причем ток последней в первом канале учитывается без фазового сдвига, во втором канале — со

О сдвигом 120, в третьем канале блока о

7 — со сдвигом 240, и сравнение полученных величин с уставками производится рабочими зонами 22-24 в трех каналах схемы соответственно. Выходы фазосравнивающих цепей 15-17 подключены к входам элемента ИЛИ 18 и блока 7, выход которого является выходом первого блока 7 сравнения. При попадании измеряемых разностей фаз в указанные области. с выхода блока 7 выдается сигнал на блокирование защит, который через второй элемент ЗАПРЕТ

11 подается на второй вход первого элемента ЗАПРЕТ 8 и блокирует выдачу сигнала на отключение линии. В каче25 стве опорного сигнала для измерения контролируемой разности фаз выбрано напряжение прямой последовательности, как составляющая, фаза которой подвержена наименьшим изменениям во всех несимметричных режимах, В случае однофазного короткого замыкания на фазах А, В или С измеряемая разность фаз попадает в области

19 или 20, или 21. Значение разности фаз определяется местоп ложением точ40 ки короткого замыкания и поврежденной фазой, при этом сигнала на блокирование защиты 6 не вырабатывается и последняя осуществляет функции резервирования, 45

В случае неполнофазного режима на смежной линии 2 фаза тока нулевой последовательности изменяется на о угол, близкий к 90, при этом измеряемая разность фаз попадает в области

22 или 23, или 24. Значение разности фаз определяется величиной передаваемой мощности по неполнофазной линии и отключенной фазой. При условии попадания разности фаз в одну из указанных областей блок 7 сравнения вырабатывает сигнал, который поступает через элемент ЗАПРЕТ 11 на элемент

ЗАПРЕТ 8, где блокирует прохождение сигнала на отключение защишаемой установки, который вырабатывается защитой 6.

В случае двухфазного короткого замыкания на землю измеряемая разность фаз попадает в области 25 или 26, или

27 при коротком замыкании фаз на землю — ВС, GA и АВ соответственно. Из диаграммы (фиг.3) видно, что области

22 и 27 и соответственно остальные перекрываются, при этом возможно ложное блокирование защиты 6. Исключить прохождение сигнала на блокирование защиты 6 позволяет второй элемент ЗАПРЕТ 11, на второй вход которого подается сигнал с выхода второго блока

10 сравнения, в котором вырабатывается сигнал, если напряжение прямой последовательности оказывается меньше уставки, выбранной из условия двухфазного короткого замыкания на шинах удаленного конца линии 2, а ток нулевой последовательности больше уставки, выбранной из условия максимального нагрузочного неполнофазного режима несимметричной линии 2. Использование модулей тока нулевой и напряжения, прямой последовательностей для исключения ложного срабатывания предлагаемого устройства возможно в условиях, когда в системе допускается неполнофазный режим на отдельных, заранее выбранных линиях электропередачи.

При этом сигнал с выхода блока 10 поступает на второй вход элемента ЗАПРЕТ 11 и запрещает прохождение блокирующего сигнала, чем и обеспечива ется достижение поставленной цели, Устройство может быть использовано для автоматической блокировки защит и автоматики участков электрической сети при использовании неполнофазного режима линии электропередачи, входящей в эту сеть.

Устройство обеспечивает необходимую селективность и надежность вводимой блокировки, тем самым предотвращает развитие системной аварии.

При использовании прецлагаемого устройства отпадает необходимость вмешательства оперативного персонала в работу релейной защиты при организации неполнофазных режимов. Кроме того, автоматический ввод блокировки защит создает условия для использования неполнофазных режимов без предварительного отключения линии в целях ликвидации однофазных (устойчивых) коротких замыканий, что в свою оче1354331 редь приводит к уменьшению объема отключаемых потребителей в ходе ликвидации аварии.

Формула изобретения

Устройство для блокировки защит от коротких замыканий на землю при неполнофазном режиме на смежном при. соединении, содержащее в каждой фазе трансформатор тока, выходы трансформаторов тока подключены к входу фильтра тока нулевой последовательности, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и к входу блока токовой защиты нулевой последовательности, выход которого через элемент

ЗАПРЕТ соединен с выключателем защищаемой установки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения селективности к несимметричным режимам на присоединении, смежном с защищаемой установкой, в него дополнительно введены фильтр напряжения прямой последовательности, подключенный к установке через измерительный трансформатор напряжения, второй блок сравнения и второй элемент ЗАПРЕТ, причем выход фильтра напряжения прямой последовательности подключен к вторым входам первого и второго блоков сравнения, к первому входу второго блока сравнения подключен выход фильтра тока нулевой последовательности, а выход второго блока сравнения подключен к запрещающему входу второго элемента ЗАПРЕТ, первый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, а выход — к запрещающему входу первого элемента ЗАПРЕТ.

1354331

Составитель О.Муратов

Техред А. Кравчук

Корректор H.Èóñêà

Редактор И.Горная

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий с

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5708/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у л. Проектная,4