Устройство для резервной защиты тупиковой линии с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите электроустановок Цель изобретения - повышение чувствительности работы Цель достигается тем, что данная защита реагирует на приращение проводимости 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624661/07 (22) 26.12,88 (46) 30.05.91. Бюл. М 20 (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

М 983872, кл. Н 02 Н 3/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

|ч 1361668, кл. Н 02 Н 3/08, 1986.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может применяться для защиты линий с ответвлениями.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит преобразователь

1 тока, преобразователь 2 напряжения в напряжение постоянного тока, делитель 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

4, вычитатель 5, регистр 6 сдвига, цифровой блок 7 сравнения, блок 8 уставки, первый 9 и второй 10 элементы ИЛИ вЂ” НЕ, первый— четвертый элемент ВРЕМЯ 11 — 14, первый— третий элементы И 15 — 17, элемент ПАМЯТЬ

18, генератор 19 тактовых импульсов, исполнительный орган 20 и выключатель 21 линии.

Устройство работает следующим образом, .. Ю«, 1653059 А1 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВНОИ ЗАЩИТЫ ТУПИКОВОЙ ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ МЕЖДУФАЗНЪ|Х КОРОТКИХ

ЗАМ Ы КАНИ Й (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электроустановок. Цель изобретения — повышение чувствительности работы. Цель достигается тем, что данная защита реагирует на приращение проводимости. 1 ил.

В нормальном режиме ток и напряжение поступает в преобразователи 1 и 2, Величины, соответствующие модулям тока и напряжения, подаются соответственно к . входам "Делимое" и "Делитель" делителя 3.

Поэтому на выходе делителя 3 сигнал пропорционален модулю проводимости линии на вводах устройства преобразования преобразователей 1 и 2 и делителя 3, | | К1) |А! К1, | 3 = К3 — = КЗ ° КЗ А

u: к и к где К1, К2, Кз — коэффициенты, Выход делителя 3 подключен к входу

АЦП 4, на выходах которого присутствует сигнал в цифровом коде, отображающий величину проводимости баек фазы линии в настоящий момент, Этот сигнал поступает на входы "Вычитаемое" вычитателя 5 и на входы регистра 6 сдвига, выход которого подключен к входам "Вычитатель" вычитателя

5. Многоразрядный регистр 6 сдвига по тактовым импульсам генератора 19 тактовых импульсов осуществляет запись выборки на

1653059 входе и сдвиг ранее записанных. На выходе регистра 6 сдвига с поступлением тактового импульса от генератора 19 появляется выборка, соответствующая предшествующему

3H348HI)IIo пРовоДИМОСТИ 6(!ред в III/tHRR A 5 тактов назад:

Л G GTex Опред

И П Тгти причем tj - t -1 = Тгти, где Тп.и — время, равное периоду импульсов генератора 19 10 тактовых импульсов.

Величина приращения проводимости линии в каждый момент времени сравнивается в блоке сравнения 7 с уставкой, выставленной в блоке 8 уставки. Устройство 15 отстраивается от возможных приращений

ПРОВОДИМОСТИ Наг()УЗУ(1 ЛИ НИИ, ПОЗТОМУ В нормальном режиме при незначительных приращениях проводимости, меньших уставки, оно не срабатывает. На выходе бл()кя 20 сравнения 7 сигнал исчезает, когда величина приращения проводимости становится равной или большей уставки, Тогда на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 появляется сигнал, который поступает на элемент ВРЕМЯ 11 и 25 на первый вход элемента И 15, на втором входе которого присутствует сигнал, поступак)щий от элемента ВРЕМЯ 12, Поэтому сигнал от элемента И 15 поступает на rp8 тий вход элемента ИЛИ-НЕ 10, который ин- -ь0 вертируется, От нулевого сигнала на втором входе элемента И 17 на его выходе устанавливается нулевое состояние, и импульсы генератора 19 тактовых импульсов не поступают на синхронизируьощий вход ре- 15 гистра 6 сдвига. На выходе последнего остается сигнал, который присутствовал з момент (к предшествующий возникновению достаточноГО при!".)Ящения проводим)ссти, для срабатывания схемы 7 сравнени:, 40

Если это приращение возникло в результате самоэапуска нагрузки линии, вел!лчина прсводимости быстро уменьшается, результирующее приращение между величиной текущей проводимости в текущий момент 15 времени и величиной проводимости, к(п.грая была в момент tf(, становится меньше уставки, на втором входе элемента И 17 появляется единичный сигнал и на выходе регистра 6 сдвига через и импульсов гене- 50 раТора 19 тактовых импульсов появляется сигнал, пропорциональный новому текущему значению величины, проводимости. Ус.РОИСтВО НЕ СРабатЫВаот, тЯК КаК .1 = tean + Г.

«Тгти+ At>, 51) где tt — время работы элемента ВРЕМЯ 11;

tean — время самоэапуска нагрузки льнии; и Тг-1-и -время, в течение которо о регистр 6 сдвига полностью обновляе свою информацию;

t1 — время запаса.

Если tncs > tsan + и Тгти, то ".1 =- tncs + Лх1, где tnc — время работы последней ступени основной зящ!лты линии.

Если приращение проводимости возникло от короткого замыкания за трансформатором ответвления, приращение проводимости больше уставки. Поэтому регистр 6 сдвига запоминает величину проводимости доаварийного режима. Через время t! элемент ВРЕМЯ 11 подает сигнал исполнительному органу 20 на отклю ение выкл!Очателя 21, При <;ыя влепи!1 коре«! кого;-:„.1мы кания импульснь!й сигнал об отклк1-)8HNvi линии О! защиты !Основной или резерв!!ыЙ поступает нЗ информационный вход элЗмент() ПАМЯТЬ "l8, который за счет элемента БРЕМЯ

13, устанавливаетс", в единичное (.Остояньле ня время тл =- таf)B + At1, где ti!f)B — время работы цикпа АПВ;

A tI — вое(ля з3ll3C3.

Поз Ому величин3 проводим зс-;и доавяР и Й и О ГО !".) 8 )! . и м Я 3 3 и 0 м - .л н Я 8 т:1 i 1(B P 8:4 ß t/1, 1 ) ри сра бс)тыва! ни(: /tl с!) Си(: 1Ял От у)каза тельного реле поступает нг злеме.""т БРЕМЯ 14 и элемент И 16, действия которых Обеспечивают запоминание доавярийной величин провод ьл(,!Ост!)! ще Н3 вре))ля (3= t<+ Лт), Если после АПБ короткое замыкание о.сутствует, разность Н3 выходе вычитателя 5 сгаь!Ов)итcЯ Равной !!У))110 !ил)и Гlо кРЯЙней мере меньше устявкиь, 3 самОЗЯГ1уск нагрузки "-ака!!Чивается до 0 "(0:-I;3:-гия рабаты элемента ВРЕМЯ 11, поэтому устройство Н8 сраба.гывает на отключение выкл!Очателя 21.

Если после АПБ короткое замыкание не

УСтРаНИЛОСь, РаэноетЬ На ГЛ,!ХОДЕ ВЫЧИтатЕля 5 остается больше уставки и!:ерез время .1 испог!Нительный орган 20 подает сигнал

Hà Отключени8 ль/1Hии.

При включении линии, находящейся в ремонте, приращение прововимости может стать Оольше устав)кьл за сче! TOfо, что под" ключена Bc)i нагрузка. Чтобы устройство не сработало, сиГнял О я)клю)ч81!ьл.у . 1инии от ключа задерживается .:e зле1ле; —;/8 ВРЕМЯ

12 ) !3 "->р(,мя т2 — Гти + 4 вы;(Ода первого "-!леь;,энта !/) 15 не flQ

)ьт)/Пает CИ! H3Jl На ЗЯГ омина! !1)8 88 ;:Ч!1!) Ы

0 )О водим/)(.-, .!л то, (. / )10ТГ,: -.." с 8 !!Ощ/ГО сок!1ючень! )!)1" СОсто)1нь;!О il) .ь!!1и,,8. 6 =- О, и

1653059 через время и Тгти на выходе вычитателя 5 имеется приращение, меньшее уставки, в результате на первый вход элемента И 15 поступает нулевой сигнал, а еще через определенное время на второй вход поступает 5 единичный сигнал и разрешает фиксировать приращения, большие уставки, Минимальный ток короткого замыкания, на который реагирует устройство:

Котс Кч

1 кз,мин

Ке

1т макс + 1 U ост. аб 0 ост,кз

X кт

1-к Ост.кз (" 0 ост.кз ) 15

ГдЕ Котс, Kq, KB — КОЭффИцИЕНтц OTCTpOAKH, . чувствительности, возврата соответственно;

1кз, мин минимальный ток КЗ, на который реагирует устройство, приведенный к 20

1рмакс — рабочему максимальному току линии; „

1тмас — ток нагРУзки тРансфоРматоРа ответвления с наибольшей мощностью на линии, приведенный к 1р,макс, 25

Оост.раб — ОСтатОЧНОЕ НаПРЯжЕНИЕ ПРИ включении под нагрузку трансформатора ответвления с наибольшей мощностью, приведенное к UH номинальному напряжению; 30

Uoñò.кз — остаточное напряжение прМ КЗ с минимальным током, приведенное к 0н, в то время как для защиты, реагирующей на приращение сопротивления, минимальный ток К3, на который оно реагирует: 35

Котс Кч

Ка

I кз,мин

Котс Ки р.ма -: (.т ocr,pa5 ) 40 к. а

К, т

1 + I тр.макс

Расчеты показали. что защита, реагирующая на приращение проводимости, чувствует меньший ток КЗ. чем защита, 45 реагирующая на приращение сопротивления.

Таким образом, устройство реагирует на токи всех междуфазных коротких замыканий через переходное сопротивление, 50 значительно меньшие максимальных рабочих токов линии, правильно работает в циклах АПВ.

Формула изобретения

Устройство для резервной защиты тупи- 55 ковой линии с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий, содержащее измерительный орган первой фазы, выполненный в виде преобразователя тока фазы

:Ф

1 тотаакс с 1 вост,раб ) ...а ост,кз ) 1 + ",р,... в напряжение постоянного тока, аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом вычитатепя и входом регистра сдвига, выход последнего соединен с вторым входом вычитателя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки, выход блока сравнения является выходом измери-. тельного органа первой фазы и подключен к первому входу первого элемента ИЛИ—

НЕ, к другим двум входам которого подключены выходы измерительных органов двух других фаз, его выход подключен к первому входу элемента И и через первый элемент

ВРЕМЯ вЂ” к входу исполнительного органа, выход которого предназначен для подключен ия к электромагниту отключения выключателя линии, к второму входу первого элемента И подключен выход второго элемента ВРЕМЯ вход которого предназначен для подключения к контакту "Включение" ключа управления выключателя линии, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ, к второму входу которого подключены выход элемента ПАМЯТЬ и вход третьего элемента

ВРЕМЯ, выход которого соединен с первым входом элемента ПАМЯТЬ, второй вход коТоаого предназначен для подключения к реле поло:..ения "Отключено", вход четвертого элемента ВРЕМЯ, неинверсный вход второго элемента И предназначен для подключения к выходу указательного реле срабатывания АПВ, выход четвертого элемента ВРЕМЯ подключен к инвертирующему входу второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом второ- . го элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента

И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и с вторым входом аналого-цифрового преобразователя. выход третьего элемента И подключен к второму входу регистра сдвига, последний и второй вход аналого-цифрового преобразователя соединены с измерительными органами других фаз, о т л и ч а ющ е е - я тем, что, с целью повышения чувствительности, в измерительный орган первой фазы дополнительно введены преобразователь напряжения фазы в напряжеí,е постоянного тока и делитель, вход

"Дел мое" которого соединен с выходом преобразователя тока фазы в напряжение постоя;- ного -îêà,,вход "Делитель" — с выходом преобразователя напряжения фазы в напряжение гостоянного тока, выход "Частное — с входом аналого-цифрового преобра-овате 11653059

Составитель Л. Воропаева

Редактор Л. Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Ципле

Заказ 1776 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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