Устройство для релейной защиты линии электропередачи

 

Сушность изобретения: устройство позволяет исключить излишнее действие основной защиты в случаях нарушения исправности высокочастотных (в.ч.) каналов связи полукомплектов защиты для надежности работы линий электропередачи (ЛЭП) и потребителей. Необходимый эффект действия основной защиты достигается за счет соединения в.ч.-приемопередатчиков к в.ч.-обработкам ЛЭП через соответствующие полосовые фильтры и тиристоры, обеспечивающие за счет взаимного перекрестного подключения управляющих электродов совместную передачу в. ч.-сигналов - к приемникам в.ч. только при наличии в.ч.-сигналов от обоих в. ч. -передатчиков с каждой стороны защищаемой ЛЭП при действии резервной защиты в случаях блокировки основной защиты ЛЭП. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике/ а именно к устройствам для релейной защиты линий электропередач (ЛЭП).

Известно устройство для релейной защиты ЛЭП/ содержащее основную и резервную защиту линий/ питаемые от измерительных трансформаторов/ полукомплекты защит с каждой стороны ЛЭП/ элементы высокочастотной обработки/ приемопередатчики/ которые обеспечивают согласованное действие на отключение линии без выдержки времени и ступенчатое по времени резервное действие при К3 на ЛЭП [1].

При использовании в качестве основной защиты диффазной защиты на одной и той же частоте возникает взаимное влияние высокочастотных приемопередатчиков вплоть до возникновения биения и затуханий результирующих сигналов/ искажение действия основной защиты ЛЭП возникает также от отраженных сигналов противоположного конца линии/ что вызывает излишнее срабатывание основной защиты ЛЭП или ее отказ с необходимостью действия ее резервной защиты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты ЛЭП/ содержащее в качестве основной защиты на разнесенных частотах высокочастотных передатчиков разных сторон линии с разным подключением высокочастотных приемников от своего и от высокочастотного передатчика противоположной стороны ЛЭП [2].

Разное значение частот основной защиты ЛЭП исключает взаимное искажение высокочастотных сигналов и обеспечивает отстройку высокочастотных приемников от сигнала/ отраженного от противоположной стороны ЛЭП.

Недостатком данного устройства является возможность излишнего или ложного действия основной защиты ЛЭП при нарушении исправности высокочастотных трактов обоих направлений действия защиты/ которые из-за их сложности часто выходят из строя с аварийными отключениями от диффазной защиты ЛЭП без повреждения на ней.

Цель изобретения - исключение излишнего срабатывания основной защиты ЛЭП для повышения надежности ее работы и устойчивости энергоснабжения потребителей.

Это достигается тем/ что в устройстве для релейной защиты линии электропередачи/ содержащем на каждой стороне блок основной и блок резервной защиты линии/ входы которых подключены к вторичным цепям соответствующих трансформаторов тока линии и вторичным цепям трансформатора напряжения/ третий вход блока основной защиты линии подключен к выходу высокочастотного приемника/ а его выход - к входу высокочастотного передатчика/ блок высокочастотной обработки линии/ выход блока резервной защиты линии и второй выход блока основной защиты линии через элемент ИЛИ подключены к цепи отключения соответствующего выключателя линии с каждой стороны линии/ дополнительно введены два полосовых фильтра/ два диода/ четыре тиристора/ два сглаживающих конденсатора/ при этом выход блока высокочастотной обработки линии подключен к входу первого полосового фильтра частоты высокочастотного передатчика противоположной стороны линии/ выход которого подключен к аноду первого диода и через параллельно включенные разнонаправленные первый и второй тиристоры к первому выводу высокочастотного приемника/ управляющие электроды первого и второго тиристоров подключены к катоду второго диода и к первой обкладке первого сглаживающего конденсатора/ выход блока высокочастотной обработки линии также подключен к входу второго полосового фильтра/ выход которого подключен к первому выводу высокочастотного передатчика и к аноду второго диода и через параллельно включенные разнонаправленные третий и четвертый тиристоры к второму выводу высокочастотного приемника/ управляющие электроды третьего и четвертого тиристоров подключены к катоду первого диода и к первой обкладке второго сглаживающего конденсатора/ вторые обкладки сглаживающих конденсаторов объединены с нулевой точкой высокочастотного приемника и подключены к второму выводу высокочастотного передатчика.

На чертеже представлена структурная схема подключения с одной стороны ЛЭП основной и резервной защиты с принципом исполнения соединения высокочастотных элементов полукомплекта диффазной защиты ЛЭП.

Высокочастотный тракт подключен к линии 1 через блок 2 высокочастотной обработки с разделением цепей полосовым фильтром 3 частоты своего высокочастотного передатчика 4 и полосовым фильтром 5 высокочастотного передатчика противоположной стороны линии 1. Управляющая сетка высокочастотного приемника 6 подключена к фильтру 5 через тиристоры 7 и 8/ управляющие электроды которых включены через диод 9 и сглаживающий конденсатор 10 к соединению фильтра 3 с передатчиком 4/ к которому подключена вторая пара тиристоров 11 и 12 управления второй сеткой приемника 6. Управляющие электроды тиристоров 11 и 12 подключены к соединению фильтра 5 с тиристорами 7 и 8 через диод 13 и сглаживающий конденсатор 14. Высокочастотные передатчик 4 и приемник 6 подключены к блоку 15 основной диффазной защиты/ подключенному к трансформаторам 16 тока линии 1 и трансформаторам 17 напряжения/ к которым подключен и блок 18 резервной защиты линии 1 с питанием его от трансформаторов 19 тока линии 1. Выходы блоков 15 и 18 подключены по схеме ИЛИ 20 в цепь отключения выключателя 21 линии 1.

Устройство работает следующим образом.

При пуске высокочастотных передатчиков 4 основной защиты линии 1 манипулированные высокочастотные сигналы поступают через блок 2 и полосовые фильтры 3 и 5 к высокочастотному приемнику 6 через диодно-тиристорную цепь соединения указанных элементов высокочастотного тракта защиты ЛЭП. Высокочастотный сигнал от высокочастотного передатчика 4 поступает к управляющей сетке входной лампы высокочастотного приемника 6 в случае/ когда тиристоры 11 и 12 открыты за счет наличия положительного потенциала их управляющих электродов через диод 13 от поступления высокочастотного сигнала через фильтр 5 и блок 2 с линии 1 от полукомплекта противоположной стороны ЛЭП. Высокочастотный сигнал с противоположной стороны линии 1 поступает на свою управляющую сетку высокочастотного приемника 6 через тиристоры 7 и 8 при условии их открытия положительным потенциалом высокочастотного сигнала передатчика 4 через диод 9 и сглаживающий конденсатор 10.

В результате высокочастотные сигналы поступают на управляющие сетки входной лампы высокочастотного приемника 6 при условии их наличия как от своего высокочастотного передатчика 4/ так и от высокочастотного передатчика с противоположной стороны линии. При КЗ на линии 1 на оба полукомплекта блока 15 диффазной защиты поступают совпадающие по фазе высокочастотные сигналы с обеспечением срабатывания их органов сравнения фаз и отключением выключателей 21 линии 1 с двух сторон.

При внешнем коротком замыкании высокочастотные сигналыполукомплектов защиты находятся в противофазе/ поэтому их прохождение к высокочастотному приемнику через управляемые тиристоры не происходит/ что в дополнение к исключению действия органов сравнения фаз по обычному принципу действия защиты также блокируется дополнительно и схемой формирования прохождения высокочастотных сигналов к высокочастотным приемникам защиты.

Для исключения возможности излишнего срабатывания защиты при отсутствии манипуляции с одной из сторон пуск высокочастотного передатчика выполняется более грубыми органами/ чем чувствительность органов манипуляции блока 15.

При КЗ на линии 1 высокочастотный канал сохраняется непосредственно по фазе с блоком 2 или за счет емкостной связи по здоровым фазам защищаемой линии. При близком КЗ на фазе высокочастотного канала защиты из-за его шунтирования возможно блокирование блока 15 ЛЭП/ питаемой от трансформатора тока 16 линии 1. За счет контроля тех же параметров линии 1 трансформаторами 19 и 17 срабатывают первые ступени блока 18 резервной защиты на отключение выключателя 21 через элемент ИЛИ 20. В результате при возможном отказе основной защиты в крайне редких случаях/ близких КЗ/ на обработанной фазе при ее полном шунтировании/ КЗ отключается резервной защитой/ которая используется в совокупности с основной защитой ЛЭП ввиду ее повышенной сложности возможности отказа по ряду причин. Применением взаимной блокировки перекрестным переключением управляющих электродов тиристоров в цепи управления приемников полукомплектов блока 15 диффазной защиты ЛЭП обеспечивается предотвращение ложных отключений линии при наиболее вероятных нарушениях исправности наиболее сложных элементов защиты и простыми токовыми защитами достигается отключение КЗ на ЛЭП при возможных редких случаях шунтирования высокочастотного канала основной защиты действием резервной защиты/ используемой в совокупности с основной защитой ЛЭП.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее на каждой стороне блок основной и блок резервной защиты линии, входы которых подключены к вторичным цепям соответствующих трансформаторов тока линии и вторичным цепям трансформатора напряжения, третий вход блока основной защиты линии подключен к выходу высокочастотного приемника, а его выход - к входу высокочастотного передатчика, блок высокочастотной обработки линии, выход блока резервной защиты линии и второй выход блока основной защиты линии через элемент ИЛИ подключены к цепи отключения соответствующего выключателя линии с каждой стороны линии, отличающееся тем, что дополнительно введены два полосовых фильтра, два диода, четыре тиристора, два сглаживающих конденсатора, при этом выход блока высокочастотной обработки линии подключен к входу первого полосового фильтра частоты высокочастотного передатчика противоположной второй линии, выход которого подключен к аноду первого диода и через параллельно включенные разнонаправленные первый и второй тиристоры к первому выводу высокочастотного приемника, управляющие электроды первого и второго тиристоров подключены к катоду второго диода и к первой обкладке первого сглаживающего конденсатора, выход блока высокочастотной обработки линии также подключен к входу второго полосового фильтра, выход которого подключен к первому выводу высокочастотного передатчика и к аноду второго диода и через параллельно включенные разнонаправленные третий и четвертый тиристоры к второму выводу высокочастотного приемника, управляющие электроды третьего и четвертого тиристоров подключены к катоду первого диода и к первой обкладке второго сглаживающего конденсатора, вторые обкладки сглаживающих конденсаторов объединены с нулевой точкой высокочастотного приемника и подключены к второму выводу высокочастотного передатчика.

РИСУНКИ

Рисунок 1