Устройство для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линии электропередач от коротких замыканий

 

Изобретение относится к области электротехники , в частности к релейной защите пиний электропередач Цель изобретения - повышение чувствительности к симметричным коротким замыканиям. Поставленная цель достигается тем. что в нагрузочном режиме устройство сравнивает фазы токов нагрузки по к о н ц э м линии В режиме позникнос Н1 я симметричных к.тзстких замыканий происходи1 перевод защиты о дифференциально-фазной режим работы Для переключения не требуется фиксация несимметрии, предшествующей режиму симме /ч. ого замыкэиил 1 ил

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

C0)jMAn)ACTM4ECÊÈX

РЕСПУБЛИК (s))s Н 02 Н 3/28 Ь °, »«, Д 1

ГосудАРственный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Of ) ИКАНИЕ И ЗС) БРЕТЕ Н Ия

К ДДТОРС 0УУ СЕф1ДЕ -Pgr;TE;.Ó (21) 4776429/07 (22) 03,01.90 (46) 30.1-.91. E,)o,, М 48 (71) Чувашский государственный университет им. И, Н. Ульянова (72) Н, А. Яриз (53) 621.316,925(088.8) (56) Направленные высокочастотные защиты линий электропередач 110 — 750кВ. Электротехника; 1985, К. 8, с, 8 — 11, Авторское свидетельство СССР

Н 02 Н 3/28 1985 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ

©ИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ С ПРОВОДНЫМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты от коротких замыканий двухконцевых, а также многоконцевых линий электропередач.

Цель изобретения — повышение чувствительности к симметричным коротким замыканиям.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линий электропередач от коротких замыканий.

Устройство содержит измерительные трансформаторы напряжения 1 и тока 2, полукомплекты 3 и 4 направленной фильт-ровой защиты, устанавливаемые соответственно на основном питающем конце! линии и на других концах II, III линии, блокирующее реле 5 направления мощности обрат„„S I„,. ) 702475 А1

КАНАЛОМ СВЯЗИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРFДАЧ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частчости к релейной защите линий электропередач. Цель изобретения— повышение чувствительности к симметричным коротким замь каниям. Поставленная цель достигается тем, что в нагрузочном режиме устройство сравнивает фазы токов наГрузки по концэм линии, В режиме возникновения сим."4етричн ь)х коротких замыканий ",ðîèñõîäèò перевод защиты в дифференциально-фазный режим работы, Для переключения не требуется фиксация несимметрии, предшествующей режиму симметричногс замыкания. 1 ил. ной последовательности, сигнал на выходе которого появляется при направлении мощности обратной последовательности в линию, отключа)ощее реле 6 направгсния мощности обратной последовательности, сигнал на выходе которого появляется при направлении мощности обратной последовательности к шинам, блок 7 манипуляции, представляющий собой фильтр тока прямой последовательности, генератор 8 контрольных импульсов, элементы ЗАПРЕТ 912, элементы И 13 и 14. элемент ИЛИ 15, источник 16 выходных сигналов, выполненный таким образом, что если управление осуществляется по входу I, напряжение U> на выходе имеет низкий уровень положительной полярности; если управление осуществляется по входу 2, то напряжение Ug на выходе источника имеет низкий уровень отрицательной полярности, при1702475

Ч8М !.!1== Кн П !А, ГДŠʄ— КаэффИЦИЕНт Надежности, равный 1,2-1,3; и — количество концов линии; если управление осуществляется по входу 3, то напряженые U3 3 выходе имеет высокий уровень положительной гюлярности, причем 03==K3U1, где К3 — козф4)ициент запаса, больший или равный 3; блок

17 OTKJIIoчения, Включающnfl элеменг 18 временной памяти, элемент И 14, орган 19 сравнения фаэ, сра5атывающий при подаче на ВКОд сиГнала лоГической единицы и им8" ющий задержку на возврат, элемент HF 20, г ервый пороговый орган 21, имеюгдий низкую уставку положитепьнай полярносги. срабатывающий при наличии на входе напряжения ))1, втарОЙ па()ага))ый арГЗН 22, имеющиЙ промежуточную между низкой и

Вь,ol;oM уставку, третий пороговый орган .3 . .ме.ащий Высокую устзвку срабатывагия положительной полярности, срабатыва-!

Ощий при наличии на вхад8 напряж8ния U i, блок 24 контроля исправности соединительных проводов, активные шунты 25, включенные в рассечку соединительных проводов, !

-!а чертеже обозначены выключатели 26 линиии, с а8Дин ител ьн ы е Il po ВОДа 27.

Устройство рабстает следующим образам, !

-!агрузачный режим работы линии, Ре;.8 .." и 6 мощности не срабатывают на Всех . OIëЦаХ ЛИНИИ I-IOCKOJII,KУ O IM ОтатРОЕНЫ O г, - ебалансов нагруза,нага ре)кима, Защи а в

- )вм случае сравниает фазы таков нагруз си па концам лини)i, На oñÐcioíoì питающем конце I линии:, правление источником 16 выходных сигналов осуществляется с выхода блока 7 манипуляции по цепи ЗАПРЕТ

11, ИЛИ 15. вход 3 источника 16. При этом с конца 1,линии посылаются контрольные импульсы, амплитуда которых равна напряжеI",«Io U3, фаза совпадает с фазой сигнала на выходе органа 7 манипуляции. С других KQHцо"-.,л; ии е .с :оединительные провода 2 гГО цепи алак 7 манипуляции, ЗАПРЕТ ",1, ИЛИ 15 посыла атся манипулираванные сигналы с ампллтудой, равной III и фазой, соответств". ющей току нагрузки на концах II, III линии, 8 результате в соединительных проводах 27 будет присутствовать непрерывный сиг-)ал, обеспечивающи л срабатывание

ri8pBof порогoBol о органа 21, чта исключает срабатывание органа 19 сравнения фаз, а следовательно появление сигнала отключения на выходе защиты, При возникновении несимметричного замыкания на защищаемой линии срабатывают отключающие реле б мощности на всех концах линии и запаещают с помощью элемента ЗАПРЕГ 1 мани,)улираванный пуск

2г.

,1

:.) Э

55 источников 16 выходных сигналов. В этом случае с конца линии по цепи генератор 8 oíòpoëüHèõ импульсов, элементы И 13, ИЛИ 15, вход 3 источника 16 в соединительные провода 27 будут посылаться контрольные импульсы, длительность которых

of";.p8ä8ëÿ8Tñÿ генератором 8 и равна примерно 3 мс, а паузы между импульсами составляют величину порядка 10-15 мс.

Укаэанная пауза будет определяться тем, что подключение генератора 8 к источнику 16 контролируется органом манипуляции 7 с помощью элемента И 13.

Появление в соединительных проводах

27 контрольных импульсов обеспечивает срабатывание второго порогового органа

22 на всех концах линии и запрещает в течение времени существования контРОЛЬНОГО ИМПУЛЬСа C ПОМОЩЬЮ ЭЛЕМЕНта

ЗАГ1РЕТ I0 посылку источником 16 сигнала отрицательной полярности напряжением ! !2. После окончания контрольного импульса по цепи отключающее реле 6 мощности, элемент ЗАПРЕТ 10, вход 2 источника 16 в соединительные провода 27 будет посылаться сигнал огрицательной полярности, обеспечивающий возврат пороговых органов 21 и срабатывание органов 19 сравнения фаз на всех концах линии. При появлении в соединительных проводах 27 следующего контрольного импульса срабатывают пороговые органы 22 на всех концах линии и запрещают с помощью элементов

ЗАПРЕ1 10 пуск истач:-:ика 16 от сигнала с выхода отключающего реле 6 мощности и одновременно через элемент ЗАПРЕТ 23 пода)от сигнал на другой вход элемента И

14, В результате на выходе элемента И 14 появляется сигнал, который запоминается элементом 18 временной памяти и отключает поврежденную линию.

Если несимметричное замыкание возникает вне "àùèùàåìîé линии, -.,- На конце

II линии, ближайшее к месту короткого замыкания, срабатывает блокирующее реле 5 направления мощности комплекта и в промежутки между контрольными импульсами, посылаемыми с конца I линии, будет посылать по цепи ЗАПРЕТ 9, ИЛИ 15 непрерывный блокирующий сигнал, обеспечивающий срабатывание пороговых органов 21 на всех концах линии. Указанный сигнал с выхода порогового органа 21 блокирует действие защиты, При возникновении на защищаемой линии симметричного короткого замыкания действие защиты происходит следующим образом:

С основного питающего конца I линии по цепи блок 7 манипуляции. элементы ЗА1 702 47i=i

ПРЕТ 11, ИЛИ .5, вход 3 источника 16 в соединительные провода 27 будут посылаться манипулированные контрольные сигналы с амплитудой, равной 0з, и фазой, соответствующей фазе тока на выходе органа манипуляции. Длительность указанных сигналов равна половине периода тока промышленной частоты, С других концов линии по цепи блок 7 манипуляции, элементы ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 15, вход источника 16 также будут посылаться манипулираванные сигналы с амплитудой, равной U>, и длительностью, равной половине периода тока промышленнай частоты. Фаза мднипулираванных сигналов так,.е соответствует фазе тока на выходе органа 7 манипуляции. Поскольку короткое замыкание — на защищаемой линии, то по принципу действия дифференциально-фазной защиты между манипулиаованнь,ми сигналами в соединительных проводах 27 имеют место паузы, длительность которых достаточна для срабатывания органа 19 сравнения фаз на всех кайцах линии, В результате при исправности соединительных проводов 27 появляется сигнал на выходе элемента И 14 и через элемент 18 временной памяти действует на отключение поврежденной линии.

Если симметричное замыкание возникает вне защищаемой линии, то на конце 1! линии, ближайшем к месту короткого замыкания, манипулированный сигнал, посылаемый па цепи блок 7, элементы ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 15, вход 1 источника 16, меняют фазу на 180 эл, град. В результате в соединительных проводах 27 имеет место непрерывный манипулированный сигнал, обеспечивающий с помощью порогового органа 21 также, как и в случае несимметричного замыкания, блокирование защиты.

Таким образом, наличие в направленной фильтровой защите дополнительных блоков в виде органа манипуляции и элементов ЗАПРЕТ. ИЛИ, И, соединенных определенным образом, позволяет обеспечить высокую чувствительность к симметричным замыканиям. причем для этого не требуется фиксации несимметрии, предшествующей замыканию, Формула изобретения

Устройства для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линии электропередач от коротких замыканий, содержащее комплекты, устанавливаемые по концам защищаемой линии, каждый из которых включает блокирующее и отключаюшее реле направления мощности обратной последовательности, входы которых

° подключены к выходам соответствующих

10 м г

55 датчиков тока и напряжения линии. выходы указанных реле подключены к рабочим входам первого и второго элементов ЗАПРЕТ, выходы которых в комплекте на основном питающем конце линии подключены к первому и второму входам источника выходных сигналов, в комплектах на других концах линии выход второго элемента ЗАПРЕТ подключен к второму входу источника выходных сигналов, выходы которого предназначены для соединения согласно через цепь соединительных проводов с источниками выходных сигналов других конuos линии, три пороговых органа, входы которых соединены с выводом активнога шунта, предназначенного для включения в рассечку соединительных проводов, первый пороговый орган имеет низкую уставку, третий поаоговый орган — высокую уставку и второй пороговый орган — промежуточную между низкой и высокой уставками, блок отключения, выполненный в виде последовательно соединенных элемента НЕ, органа сравнения фаз, первого элемента И и элемента временной памяти, третьего элемента ЗАПРЕТ, при этом вход элемента НЕ соединен с выходом первого порогового органа, второй вход элемента И вЂ” с выходом третьего элемента ЗАПРЕТ, запрещающий и рабочий входы которого подключены соответственно к выходам третьего и второго пороговых органов, выход элемента временной памяти предназначен для подключения к цепи отключения выключателя соответствую цей линии, выход второго порогового органа также соединен с запрегцающими входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, комплект на основном питающем конце линии включает также генератор контрольных импульсов и блок контроля испаавнасти саединь.тельных проводов, входы последнего падкл ачены к выходам второго и третьего пороговых органов, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности к симметричным коротким замыканиям, в каждый комплект дополнительно введены бла. манипуляции, элемент ИЛИ и четвертый элемент ЗАПРЕТ, в комплект на основном питаюшем конце линии также дополнительно введен второй элемент И, при этом блок манипуляции вкл ачен между выходом датчика тока линии и рабочим входом четвертаго элемента ЗАПРЕТ, запрещающий вход последнего подключен к выходу отключающего реге направления мощности обратной последовательности, а выход — к первому входу элемента ИЛИ, в комплекте на основном питающем конце ликии выходы блока манипуляции и генератора контрольных им1702475

Обрыд СП кз сп

Составитель Л. Воропаева

Техред M.Моргентал Корректор il. Патай

Редактор M. Касарда

Заказ 4549 Тираж 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 пульсов подключены к соответствующим входам второго элемента И, выход которого подключен.к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом источника контрольных сигналов, в комплектах на других концах линии выход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу источника выход5 ных сигналов.