Устройство для выбора поврежденной фазы трехфазной линии электропередачи

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите и линейкой автоматике, и может быть использовано в устройствах однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии в цикле ОАПВ. Принцип действия устройства основан на выделении аварийных составляющих линейных токов в блоке 4, формировании модулей этих токов формирователями 5-7, формировании сумматорами 11-13 сумм модулей аварийных составляющих двух линейных токов из трех и последующем сравнении элементами 8 - 10 абсолютных значений указанных сумм аварийных составляющих двух токов с аварийной составляющей третьего тока. При повреждении одной или обеих неотключенных фаз в цикле ОАПВ срабатывают соответствующие элементы сравнения абсолютных значений, и блоком трехфазного отключения 18 формируется сигнал на отключение трех фаз при условии, что на один из входов первого элемента И 19 поступает сигнал Фиксация пуска ОАПВ с клеммы 20, 1 ил. у Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 Н 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658382/07 (22) 03.03.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17, (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Знергосетьпроект" (72) С;Я.Петров, С.-Б,Лосев, В.А.Онучин и С.А.Арутюнов (83) 621,316.925 (088,8) (56) Атабеков Г.И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей. М;

Л.: ГЗИ, 1952, с.1&5-195, Авторское свидетелъство СССР

М 1001276, кл. Н 02 Н 3/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике, и может быть использовано в устройствах однофазного автоматическоИзобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике, и может быть. использовано в устройствах однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

Целью изобретения является расширение функциональных аозможностей путем обеспечения защиты линии в цикле ОАПВ.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительные преобразователи 1 — 3 фазных токов, выходы которых подключены к входам блока 4 выделения аварийных составляющих линейных токов, первый 5. второй 6 и третий 7.„.. Ы„„1647739 А1 го повторного включения (ОАПВ). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии в цикле ОАПВ. Принцип действия устройства основан на выделении аварийных составляющих линейных токов в блоке 4, формировании модулей этих токов формирователями 5 — 7. формировании сумматорами 11 — 13 сумм модулей аварийных составляющих двух линейных токов из трех и. последующем сравнении элементами 8—

10 абсолютных значений укаэанных сумм аварийных составляющих двух токов с аварийной составляющей третьего тока. При повреждении одной или обеих неотключенных фаз в цикле ОАПВ срабатывают соответствующие элементы сравнения абсолютных значений, и блоком трехфазного отключения 18 формируется сигнал на отключение трех фаз при условии, что на один из входов первого элемента И 19 поступает сигнал "Фиксация пуска ОАПВ" с клеммы

20. 1 ил., формирователи модуля, подключенные входами к выходам блока 4 выделения аварийных составляющих линейных токов и выходами к соответствующим входам первого 8, второго 9 и третьего 10 элементов сравнения. абсолютных значений, а также первого 11. второго 12 и третьего 13 сумматоров, элементы 14 — 16 памяти, подключенные входами к выходам соответствующих элементов 8 — 10 сравнения абсолютных значений, а выходами — к входам первого элемента ИЛИ 17 и к входам блока 18 трех.фазного отключения, выход которого подключен к одному входу первого элемента И

19, подключенного другим входом к клемме

1647739

20.в цепи сигнала "Фиксация пуска ОАПВ", к которой подключен также вход элемента

HE 21, подключенного выходом к одному входу второго элемента И 22, к другому входу которого подключен выход первого элемента .ИЛИ 17, второй элемент ИЛИ 23, подключенный одним входом к выходу блока 18 трехфазного отключения, другим входом к выходу второго элемента И 22, а выходом через элемент 24 задержки — к управляющим входам элементов 14-16 памяти.

Условия выбора поврежденной фазы А.

В и С соответственно, реализованные в элементах сравнения 8 — 10 абсолютных значе..ний имеет вид

Кд=(.11:дц:1 + 11 сд1)/11 вс1 > К (1)

Кв=(j f Ab 1+ji âüñj ) /1.1 ь 1>К, (2)

Кс = (1(1 + 11ф l )/ 11 1 >К, (3) где К = 1;2...1,4 — уставка срабатывания.

Поскольку аварийные составляющие на выходах блока 4 существуют лишь в течение времени их выделения (20 †.40 мс), в устройстве предусмотрены элементы 14 — 16. памяти, обеспечивающие запоминание наименование поврежденной фазы (при одно-. фазном КЗ на землю) после исчезновения аварийных составляющих.

В блоке трехфазного отключения 18 реализована логическая-функция вида ,1

V = Хд(Хв+ Хс)+ Хв Хс, (4) где У, Хд, Хв, Хс - выходной и входные сигналы блока 18 соответственно.

Таким абразом., сигнал на выходе блока

18 появляется при наличии сигналов на любых двух или íà всех трех его входах.

- Устройство работает- следующим образом.

В нермальном режиме работы сети аварийные. составляющие на выходак блока 4 равны нулю (при неучете небаланса) и сигналы на:выходах устройства отсутствуют.

При возникновении КЗ в сети на выходах блока 4 возникают аварийные составляющие, значения которых зависят от вида повреждения. В таблице приведены значения коэффициентов Kj(} - А, В, С) при различных видах КЗ, вычислительные в соответствии свырежениями(1) — (3) в предположении равенства сопротивлений прямой и обратной последовательностей элементов сети.

В режимах однофазного КЗ на землю двухфазного К3 без земли и трехфазного К3 коэффициенты Кф - А,.В, С).не зависят от положения: точки КЗ и переходного сопротивления в месте повреждения и равны указанным в таблице значениям.

В режиме двухфазного КЗ на землю значение К зависит от отношения 2!ок/(21к +

+Zoy), где Д к,,ок — эквивалентные сопротйвления схем замещения прямой и нулевой

5 последовательностей относительно точки

КЗ.

Для реактивной схемы замещения сети при условии пренебрежения переходным сопротивлениям в фазах (Яп.e = О) и при

10 учете лишь общего переходного сопротивления (сопротивления заземления R3) имеем ок 3 R +j Хок

Z. Ix + Z ox 3 йз + ) Х ок + Х 1к

n+jm (5 где

n = 3йз/Х1к; ITI = Хок/Х1к. (6)

Параметр .m может в общем случае

20 изменяться в диапазоне от 0,3 до 3,5. В таблице значения коэффициентов Kj приведены для двух наихудших случаев:

a) m = 0,3; Яз = 0 (n = O}; б) m = 0,3, n =

- т (т + 1)=><>4

26 С увеличением параметра m. значение коэффициента К для неповрежденной (А) и поврежденных (В и С).фаз будет стремиться соответственно к 1 и 3 (как для двухфазного

КЗ без земли).

30 Таким образом, в соответствии с условиями (1} — (3) и данными таблицы в зависимости от вида К3 будет. срабатывать один (при однофазном КЗ на земле), два (при двухфазном КЗ без земли) или три (при трех35 фазном КЗ) элемента 8 — 10 сравнения абсолютных значений, обусловливая появление на выходах соответствующих элементов

14 — 16 памяти сигналов, указывающих наименование поврежденных фаз.

40 В режиме двухфазного КЗ на землю устройство может указывать либо на повреждение двух замкнувшихся фаз (при больших значениях m), либо на повреждение всех трех фаз. Однако это не влияет на работу

45 устройства, так как при многофазных К3

- (двухфазных и трехфазных) в соответствии с условием (4) появляется сигнал на выходе блока 18 и подготавливается цепь на отключение трех фаз линии, замыкающаяся при

50 срабатывании защит линии (появлении сигнала "Фиксация пуска ОАПВ").

При отключении однофазного КЗ (в том числе и каскадном) коэффициенты К имеют значения аналогичные режиму замыкания

55 данной фазы на землю (см. таблицу), т.е. в этом режиме будет срабатывать элемент сравнения в коммутируемой фазе. Срабатывание указанного элемента не изменяет выходные сигналы устройства, так как на

1647739 выходе соответствующего элемента памяти сигнал сформирован еще в режиме однофазного К3 на землю.

При переходе замыкания одной фазы(А) в замыкание двух фаз (А и В) на землю 5 срабатывает элемент сравнения абсолютных значений во вновь замкнувшейся фазе (8) и появляется сигнал на выходе соответствующего элемента памяти. Данный сигнал в сочетании с ранее сформированным 10 сигналом (в фазе А) обусловливает появление сигнала на выходе блока 18. При этом подготавливается цепь трехфазного отключения линии, замыкающаяся при срабатывании защит линии. - 15

При повреждении одной или обеих неотключенных фаз в цикле OAllB срабатывают элементы сравнения в данных фазах и формируется сигнал на отключение трех фаз. 20

При многофазных К3, при переходе од-. нофазного КЗ а двухфазное КЗ на землю, а также при возникновении повреждений на неотключенных фазах в цикле ОАПВ сигналом с выхода блока 18 трехфазного отклю- 25 чения, проходящим через второй элемент

ИЛИ 23 и элемент 24 задержки, осуществляется сброс выходных сигналов элементов

14 — 15 памяти. Аналогичный сброс происходит при успешном завершении. цикла 30

ОАПВ (успешном включении поареждающейся фазы), когда исчезает сигнал "Фиксация пуска ОАПВ", а также при внешнем однофазном КЗ, когда в течение заданного .времени, и определяемого элементом за- 35 держки24, после выбора поврежденной фазы, не срабатывают защиты линии (нет сигнала "Фиксация пуска ОАПВ".

Формула изобретения 40

Устройство для выбора поврежденной фазы трехфазной линии электропередачи, содержащее измерительные преобразователи фазных токов по числу фаз линии, подключенные выходами. к входам блока 45 выделения аварийных составляющих токов, первый, второй и третий элементы сравнения абсолютных значений, выход каждого из которых подключен к основному входу соответствующего элемента памяти, а так- 50 же первый и второй элементы И, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), в него дополнительно введены первый, второй и третий формирователи модуля, первый, второй и третий сумматоры, блок трехфазного отключения, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ и элемент эадерж«и, а блок выделения авариЯных составляющих токов выполнен в виде блока выделения аварийных составляющих линейных токов, при этом первый, второй и третий выходы флока выделения аварийных составляющих линейных токов подключены к входам nepeoro, второго и третьего формирователей модуля соответственно, выход первого формирователя модуля подключен к одному входу первого элемента сравнения абсолютных значений; а также к одним входам первого и третьего сумматоров, выход второго формирователя модуля подключен к одному входу второго элемента сравнения абсолютных значений, к другому входу первого сумматора и одному входу второго сумматора, выход третьего формирователя модуля подключен к одному входу третьего элемента сравнения абсолютных значений, а также к другим входам второго и третьего сумматоров, подключенных выходами к другим входам соответственно первого и второго элементов сравнения абСолютных значений, выход первого сумматора подключен к другому входу третьего элемента сравнения абсолютных значений, выходы всех трех злементов памяти подключены к входам первого элемента ИЛИ, а также к входам блока трехфазного отключения, подключенного выходом к одному входу второго элемента ИЛИ, а также к одному входу первого элемента И, другой вход которого подключен к клемме в цепи сигнала "Фикса- . ция пуска ОАПВ", к которой подключен также вход элемента НЕ, подключенного выходом к одному входу второго элемента

И, «другому входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И подключен к другому входу второго элемента ИЛИ, подключенного выходом через элемент задержки к управля ющим входам всех эл еме нтов памяти.

1647739 на

/бчй//щ

И4в

Фгнагцаю пуски: МЮ

Составитель А. Васильев

Техред М.Моргентал Корректор А, Осаулеяко

Редактор Т. Зубкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина, 101

Заказ 1651 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвзз Ж 35, РаУшскаЯ набгь 4/5