Способ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности

 

()535653

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.75 (21) 2105847/07

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М.Кл е Н 02 Н 3/42 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано .15.11.76. Бюллетень N 42 (45) Дата опубликования описания 16.12.76 (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г. С. Нудельман и А. П. Малый (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ПО НАПРАВЛЕНИЮ МОЩНОСТИ НУЛЕВОЙ

ИЛ И ОБРАТНОЙ ПОСЛ ЕДОВАТЕЛ Ь НОСТИ

t,,) 10 мс.

/„) 10 мс, 15

Изобретение относится к способам релейной защиты энергетических систем и может быть использовано для построения реле направлен ия мощности, Известны способы защиты энергетической системы с использованием реле направления мощности на основе сравнения электрических величин по фазе (1): путем сопоставления времени совпадения (несовпадения) с заданным временем; путем сопоставления времени совпа ден ия с временем несовпадения; импульсными способами сравнения, При выполнении защит ответственных объектов критерием выбора способа построения реле служит быстродействие.

Время сраоатывания .реле, построенных по первому способу, определяется требуемым временем совпадения, и при неблагоприятном моменте появления сравниваемых величин к нему может (при двухполупериодной схеме реле) добавиться время, равное времени полупериода частоты сигнала. Таким образом, время срабатывания реле, построенного по этому способу, лежит в диапазоне тсовп (тср < соип =

Время возврата такого реле определяется замедлением на возврат, необходимым для того, чтобы выходной сигнал при его срабатывании не имел провалов, и должно быть

Реле, построенное по способу сопоставления времени совпадения со временем несовпадения, имеет не лучшие временные параметры, чем реле, построенное по первому способу.

Время действия реле, построенного по импульсному способу сравнения фаз, может быть сведено до времени полупериода частоты входных сигналов, т. е. до 10 мс, а время возврата должно быть

Недостаток импульсных способов сравнения фаз заключается в том, что для предотвращения ложной работы реле от помех необходимо принимать специальные меры, усложняющие схему реле.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности, состоящий в том, что измеряют ток и напряжение нулевой или обратной последовательности, преобразуют их в две периодические величины, сравнивают их по фазе и выдают выходной сигнал на исполнительный орЗО ган (2). Этот способ обладает высокой поме535653

60 хоустойчивостью и более широкими возможностями формирования зоны действия реле, чем импульсные способы, однако времена срабатьгвания и возврата реле, построенных по обоим способам, ограничены одними и теми же величинами: /,р до 10 мс, а время возврата 1„,) 10 мс.

Предлагаемый способ позволяет повысить быстродействие реле, при этом обеспечивается время срабатывания реле:.аправления мощности менее 10 мс вне зависимости от фазы включения сравниваемых величин, а время возврата ограничено временем 10/3 мс.

Особенностью реле направления мощности нулевой (обратной) последовательности, используемого в предлагаемом способе, является то, что угол между сравниваемыми величинами нс может изменяться в широких пределах, поскольку причиной его изменения по сравнению с расчетными являются угловые погрешности трансформаторов тока и трансформаторов напряжения. В этом случае для отстройки от ложного срабатывания при к.з. вне зоны можно иметь более широкую (по сравнению со 180 ) зону срабатывания реле.

Способ осуществляют следующим образом.

В течение полупериода изменения каждой

iH3 сравниваемых величин формируют три последовательных по времени сигнала длительностью 10/3 мс. Определяют совпадение соответствующих по порядку появления сигналов, сформированных из двух сравниваемых величин. Считают, что реле срабатывает, если условия совпадения выполняются не менее чем для двух последовательных по порядку сигналов. Если через время 10/3 мс после срабатывания условия совпадения не появляются, считают, что реле возвращается.

На фиг. 1 приведены осциллограммы для угла сдвига между сравниваемыми величинами Е, и Е>, а — y= 0, б — 0 «р<60 ; на фиг, 2 — то же для 60 (гр<120"; на фиг. 3 — то же для 120 (<240 . Цифровой 1 обозначена осциллограмма первых, цифрой 2 — вторых, цифрой 3 — т1ретыих импульсав каждого полупериода сравниваемых величин, «Вых» — выходной сигнал.

Когда сравниваемые величины (ом. фиг.

1, а), каждый полупериод которых разбивают на три интервала длительностью 10/3 мс, не имеют сдвига фаз, получают непрерывнук> последовательность интервалов совпадений, так как каждый интервал разбиения одной величины совпадает по фазе с соответствующим интервалом другой величины. При угле сдвига фаз от 0 до 60 (см. фиг. 1, б) также

:имеется непрерывная последовательность интервалов совпадений, но между импульсами появляются промежутки времени. При угле сдвига фаз от 60 до 120 (см. фиг. 2) интервалы совпадений могут отсутствовать или может быть до двух интервалов совпадений, а при угле сдвига, большем 120, — только один интервал совпадения или совпадение вообще отсутствует, что соответствует несрабатыванию реле. Если не учитывать первый полупериод, т. е. в статике, реле имеет зону срабатывания 120, а при учете фазы включения в динамике зона может расширяться до 24,0 .

Таким образом, если угол между сравниваемыми величинами (током и напряжением нулевой или обратной последовательности) с учетом погрешностей измерительных трансформаторов не превышает 4-60, реле не теряет направленности, а время, необходимое для его срабатывания, не превышает 10/3—

20/3 мс в зависимости от момента включения.

Время, необходимое для возврата реле, не превы,шает 10/3 мс.

Предлагаемый способ обеспечивает большее быстродействие реле, чем известные, что особенно важно при использовании реле направления мощности нулевой (обратной) последовательности в защитах с высокочастотной блокировкой и в первых ступенях земляных защит, работающих без замедления. При уменьшении времени действия быстродействующих защит сокращается вовремя существования аварии и повышается динамическая устойчивость энергосистем, что дает существенный экономический эффект потребителю.

Формула изобретения

Способ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности, состоящий в том, что измеряют ток и напряжение нулевой или обратной последовательности, преобразуют их в две периодические величины, сравнивают их по фазе и выдают выходной сигнал на исполнительный орган, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, для осуществления указанного сравнения ток и напряжение нулевой или обратной последовательности в течение полупериода преобразуют в три последовательных по времени существования сигнала, определяют совпадение соответствующих сигналов и фиксируют совпадение знаков этих сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. Л. Фабрикант «Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики», «Высшая школа», M., 1968, стр. 396.

2. Авт. св. М 127732, М. Кл, Н 02 Н 3/42, 1960.

535653

Вых

Ямм.

Составитель Г. Дамская

Техред М. Семенов

Редактор А. Пейсоченко

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1025/1572 Изд. № 1781 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5