Измерительно-логический блок для направленной защиты с высокочастотной блокировкой линии электропередачи

 

Сущность изобретения состоит в том, что с помощью дополнительно введенных частотных фильтров и соответствующих соединений других элементов устройства произведена отстройка от свободных составляющих переходного процесса при внешних симметричных повреждениях и коммутациях на линиях электропередач большой продолжительности, исключающая ложную работу устройства. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 7/26

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) " Ю- Af

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4939664/07 (22) 28.05.91 (46) 30.06.93. Бюл.1Ф 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики и Всесоюзный научно-исследовательский. проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) H.À.Äîíè, А.И.Левиуш, А.М,Наумов и В.Т.Ужегов (56) Гельфанд Я.С„Назаров Ю.Г. и Попов И.Н. Направленная высокочастотная защита линии 400 кВ с фазочувствительной схемой. Труды ЦНИЭЛ., Выпуск 11., М.-Л., Госэнергоиздат, 1954.

Электротехнический справочник: В 3 т.

Т.3, книга l. Производство и распределение электрической энергии. Под общей ред.проф. МЭИ В.Г.Герасимова и др. 7-е изд.испр. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите линий электропередач.

Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования устройства.

Нэ чертеже представлена структурная схема устройства, где 1 — блок формирования величин тока (БФ), 2 — блоки формирования величин напряжения (БФ). 3 — блоки сравнения электрических величин (БС) нэ отключение и блокировку, 4 — канал отключения, 5 — канал блокировки. 6 — элемент И, 7 — блоки частотных фильтров (БЧФ), 8— трехфазный двухполупериодный реагирующий орган (PO).,, Я2„, 1824660 А1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК

ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ БЛОКИРОВКОЙ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Сущность изобретения состоит в том, что с помощью дополнительно введенных частотных фильтров и соответствующих соединений других элементов устройства произведена отстройкэ от свободных составляющих переходного процесса при внешних симметричных повреждениях и коммутациях на линиях электропередач большой продолжительности, исключающая ложную работу устройства. 1 ил.

Входы блоков формирования величин тока 1 и напряжения 2 предназначены для подключения к датчикам симметричных составляющих тока и напряжения соответственно, а выходы соединены с блоками сравнения 3. входы которых на блокировку и отключение соединены соответственно с входом канала блокировки 5 и с одним входом элемента И 6, выход которого соединен с входом канала отключения 4, выход которого предназначен для подключения к цепям отключения, а запрещающий вход предназначен для подключения к ВЧА, другой вход элемента И 6 соединен с выходом трехфазного двухполупериодного реагирующего органа 8, три входа которого соединены с выходами блоков частогных

1824660 фильтров 7, входы которых соединены с соответствующими выходами блоков формирования электрических величин тока 1, выход канала блокировки 5 предназначен для подключения к цепям пуска высокой частоты.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном нагрузочном режиме работы линии электропередачи на выходе датчиков симметричных составляющих тока и напряжения присутствуют небалансы, от которых отстроены БСЗ. Устройство не работает.

При внутреннем несимметричном КЗ на выходе датчиков симметричных составляющих появляются симметричные звезды токов 1А, IB, !с и напряжения UA Ов, 0с, которые подаются на соответствующие блоки формирования величин тока 1 и напряжения 2.

В блоках формирования электрических величин тока 1 и напряжения 2 происходит преобразование величин. Например, компенсация емкостного тока ВЛ, компенсация падения напряжения на ВЛ. Кроме того, указанные блоки содержат частотные фильтры, необходимые для подавления гармонических составляющих переходного процесса.

Одноименные напряжения с выходов блоков формирования величин тока 1 и напряжения 2 kIUA и k2IA, k1UB и k2IB, kiUc u

kzlc подаются на входы блоков сравнения 3.

В блоках сравнения 3 происходит пофаэное сравнение знаков входных величин. При длительности совпадения знаков(сравниваемых величин Т/2) на выходе блока сравнения 3 на отключение появляется постоянный сигнал.

В блоках частотных фильтров 7, куда поступают сигналы с датчиков величин тока

1, происходит дополнительное подавление гармонических составляющих переходного процесса. Сигналы с блоков частотных фильтров 7 поступают на вход PO 8, напряжение 08 на выходе которого при срабатывании представляет постоянный сигнал.

При наличии сигналов на выходе блока сравнения 3 на отключение и реагирующего органа 8 на выходе элемента И 6 появится постоянный сигнал, который поступает в канал отключения 4, а с его выхода — в цепь отключения.

При внешних несимметричных КЗ в устройстве, ближнем к месту КЗ, появляется сигнал на выходе блока сравнения 3 на блокировку, который поступает на вход канала блокировки 5, а с его выхода — на пуск высокой частоты.

Для устройства. установленного на дальнем конце ВЛ, КЗ будет внутренним и устройство работает как описано выше, но, поскольку с противоположного конца посылается блокирующий сигнал высокой частоты, то с выхода ВЧ приемника поступает сигнал на запрещающий вход канала отключения 4. Защита блокируется и срабатывание не происходит.

1п При внешних и внутренних симметричных КЗ, начинающихся с предварительной несимметрии, работа устройства происходит аналогично.

При внешних симметричных поврежде15 ниях или коммутациях на длинных ВЛ CBM фазовые соотношения между свободными составляющими тока и напряжения в различных точках ВЛ зависят от параметров ВЛ и системы. На одном иэ неповрежденных

20 участков ВЛ свободные составляющие тока и напряжения могут иметь такие же направления, как и составляющие промышленной частоты при внутреннем повреждении. В этом случае от величин свободных составляющих на выходе блока сравнения 3 на отключение появится сигнала, но поскольку в блоках частотных фильтров 7 происходит требуемое подавление этих составляющих, то на выходе PO 8 сигнала не появляется. На

30 входе элемента И 6 присутствует только один сигнал, и поэтому сигнал в цепь отключения не поступает.

Следует особо рассмотреть случай внешнего симметричного КЗ, начинающего35 ся с предварительной симметрии.

В этом случае, как описано выше, пускается ВЧ. Одновременно из-за предварительной несимметрии появляется сигнал на выходе PO 8. При переходе от предвари40 тельной несимметрии к симметричному К3 начинается переходный процесс на ВЛ, Блок сравнения на отключение может сработать, и на входе канала отключения 4 появится сигнал. Но, поскольку в канале

45. блокировки 5 имеется элемент выдержки времени на возврат, предназначенный для запоминания пуска ВЧ при исчезновении внешней несимметрии с целью отстройки от переходных процессов на ВЛ, переориенти50 рующих защиту на отключение, на запреща. ющем входе канала отключения 4 присутствует си нал, Ложное отключение линии электропередачи не происходит, Величина выдержки времени на возврат в канале блокировки 5 должна превышать время выбросов выхода БС 3 на отключение. Достаточная величина времени запоминания порядка 20 мс.

1824б60

m.êëù÷

-S

Составитель f4. Коноваленко

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько

Заказ 2227 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

Для нормального функционирования энергосистем время срабатывания устройства не должно превышать 20 мс. Время срабатывания предлагаемого устройства при соответствующей кратности входных 5 величин в случае однофазного и междуфазного К3 полностью удовлетворяет требованию нормального функционирования энергосистем.

Таким образом, устройство надежно ра- 10 ботает при замыканиях на защищаемой ВЛ и надежно отстроено от составляющих переходного процесса. тока и напряжения при внешних симметричных КЗ и коммутациях.

Формула изобретения 15

Измерительно-логический блок для направленной защиты с высокочастотной блокировкой линии электропередачи, содержащий пофазные блоки формирования тока и напряжения, входы которых 20 предназначены для подключения к датчикам симметричных составляющих обратной последовательности, блок сравнения тока и напряжения на отключение и блок сравнения тока и напряжения на блокировку, схе- 25 мы отключения и блокировки, причем выходы пофазных блоков формирования тока и напряжения соединены с вхолзми бкпка сравнения тока и вепря>. ния нэ стк "ючение и блока сравнения тока и направления на блокировку, выход блока сравнения тока и напряжения на блокировку "îåäèíåí с входом схемы блокировки, выход которого предназначен для пуска высокой частоты, выход схемы отключения предназначен для подключения к цепям отключения выключателя, а запрещающий вход предназначен для подключения к выходу высокочастотного приемника, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования, дополнительно введены на каждую фазу блока частотных фильтров, трехфазный двухполупериодный реагирующий орган и элемент И, причем выходы блоков формирования величин тока через блоки частотных фильтров соединены соответственно с тремя входами трехфазного двухполупериодного реагирующего органа, выход которога соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения тока и напряжения на отключение, а выход элемента И соединен с входом схемы отклю:,:ния.