Пусковой орган блокировки при качаниях

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>741363 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.77 (21) 2535871/24-07 (51) . Кл.2 с присоединением заявки №

Н 02 Н 3/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытйй (23) Приоритет (53) УДК 621. 316. .925(088.8) Опубликовано 1506.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 170680 (72) Авторы изобретения

Э.М. Шнеерсон и Э.К. Федоров (71) Заявитель (54) ПУСКОВОЙ ОРГАН БЛОКИРОВКИ ПРИ КАЧАНИЯХ

Изобретение относится к релейной защите и автоматике энергетических систем, в частности к дистанцион1 ным защитам линий электропередач.

Известны пусковые органы блокировок релейной защиты при качаниях, основанные на фиксации с помощью фильтров тока (напряжения) обратной последовательности несимметрии, возникающей при коротком замыкании (1).

Указанные органы содержат фильтр тока (напряжения) обратной последовательности с реагирующим органом на выходе и в ряде случаев элементы дополнительного торможения от фазного тока.

Основным недостатком указанных устройств является их малая чувствительность, обусловленная тем, что необходима отстройка реагирующего органа на выходе фильтра обратной последовательности от статических небалансов в нормальном режиме, вызванных несимметрией трехфазной системы токов (напряжений), погрешностями измерительных трансформаторов и фильтров обратной последовательности, а также необходимостью отстройки от. небалансов, обусловленных изменением частоты сигналов при качаниях, что вызывает дополнительные погрешности фильтров обратной последовательности .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пусковой орган блокировки при качаниях (23, содержащий фильтр напряжений

1О обратной последовательности, включенный на его выходе выпрямительный мост, дифференцирующую цепочку и подкзноченный к ней реагируемый орган. Включение дифференцирующей цепочки позволяет существенно снизить составляющую статических небалансов в нормальном режиме и в определенной степейМ повысить чувствительность пускового органа блокировки при качаниях.

Однако прототип имеет недостаточную степень отстройки от качаний с малытя периодами, сопровождающихся большими уравнительными токами. указанное вызвано тем, что дифференцирующая цепочка, задерживая постоянную составляющую небаланса на выходе фильтров обратной последовательности, пропускает составляющие, вызванные частотами качаний, тем

741363 сильнее, чем меньше период качаний и больше уравнительные токи качаний

Повышение порога срабатывания реагирующего органа с целью отстройки от небалансов, возникающих упри ка чаниях, неэффективно в данном случае, так как приводит к заглублению устройства при коротких замыканиях, Помимо этого, описанный пусковой орган значительно в меньшей степени эффективен при реагировании не на напряжение, а на ток обратной последовательности, что необходимо в большинстве случаев, так как при этом существенно расширяется диапазон между требуемым минимальным током срабатывания и возможным максимальным током качаний.

Целью изобретения является упро. щение и уменьшение весогабаритных показателей при обеспечении высокой. чувствительности и степени отстройки от качаний.

Поставленная цель достигается тем, что пусковой орган блокировки при качаниях, реагирующий на ско. рость изменения токов обратной последовательности, содержащий фильтр тока обратной последовательности, подключенный к фазам защищаемой трехфазной сети, к выходу которого ,подключен выпрямительный мост со сглаживающей RC-цепочкой на выходе, последовательно с конденсатором которой включен дифференцирующий элемент и реагирующий орган, согласно изобретению, дополнительно снабжен интегрирующей ЧС-цепью, разделительным диодом, источником напряжения смещения и диодным блоком, два плеча которого выполнены на резисторе и конденсаторе, а два других " на резисторе и последовательно соединенных резисторе и диоде. Входная диагональ блока подключен.а к выходам сглаживающей RC-цепочки и дифференцирующего элемента. K выходной диагонали мостового блока подключена интегрирующая кС-цепь с реагирующим органом на выходе, а к точке соедИнения резистора и диода чер ез р а з дели т ел ьный ди од подключен . источник напряжения смещения °

На чертеже приведена электрическая схема описываемого устройства, где Т вЂ” фильтр токов обратной последоват ельно ти (ФТОП); 2 — выпрямительный мост; 3, 4 — сглаживающая С-цепочка. на выходе выпрямительного моста; 5 — дифференцирующий элемент; 6-8 - резисторы, 9 — диод и

10 — конденсатор, образующие мостовой блок; 11, 12 — интегрирующая цепочка в диагонали мостового блока; 13 — реагирующий орган; 14 и стсчни к н апр яжен и я смещени я + Е

15 — разделительный диод, 16, 17 резисторы источника напряжения смещения, К выходу ФТОП 1 подсоединен выпрямительный мост 2 со сглаживающей ,QC-цепочкой, на выходе, между мостовой схемой и выпрямительным мостом включен дифференцирующий элемент 5, а реагирующий орган 13 включен через интегрирующую RC-цепочку в выходную диагональ мостового блока.

В нормальном режиме переменное ,напряжение статического небаланса

1О на выходе ФТОП выпрямляется мостом

2 и .частично сглаживается %С-цепочкой 3, 4. Постоянная составляющая выпрямленного сигнала задерживается дифференцирующим элементом 5, а сравнительно небольшая по величине переменная составляющая двойной по отношению к промышленной частоты подводится к мостовому блоку, подзаряжая через диод 9 и резистор 8 щ конденсатор 10. Реагирующий орган

13 срабатывает при превышении потенциала точки 18 на его входе над потенциалом точки 19. Поэтому наличие постоянного тока смещения через реагирующий орган 13 от ЭДС Ес через диод 15 и резисторы 8, ll и малый уровень переменной составляющей снижаемой дополнительно интегрирующей %С-цепью 11, 12 обуславливают несрабатывание реагирующего орЗО гана 13 в указанном режиме даже при наличии больших статических небалансов, вызванных несимметрией первичной сети и неидеальностью настройки

ФТОП.

35 B режиме качаний на выходе ФТОП появляется, помимо составляющей статических небалансов, переменная составляющая низкой частоты, обусловленная неодинаковостью частот генерирую4Q щих источников по кбнцам электропередачи. указанная составляющая не подавляется полностью конденсатором дифференцирующего элемента 5 и является тем большей, чем больше ра=.—

45 ность частот генерирующих источников и уравнительный ток качаний.устройство блокировки в указанном режиме также не работает, так как на-. личие делителя {резисторов 6, 7), неодинаковость постоянных заряда и разряда конденсатора 10 в мостовом блоке, обусловленная диодом 9, а также дополнительный подзаряд конденсатора 10 истЬчником 14 напряжения смещения Ес приводит к тЬму, что потенциал точки 20 мостового блока оказывается выше потенциала точки 18 большую часть периода качаний. Интегрирующая RC-цепь 11, 12 усредняет сигнал, обеспечивая щ постоянный знак тормозного момента на входе реагирующего органа в течение всего периода качаний.

При коротком замыкании,: характеризуемом скачкообразным увеличением небаланса на выходе ФТОП, вследст741363

ЦНИИПИ

Тираж 78 вие небольшой постоянной времени

RC-цепочки 3, 4 происходит быстрое возрастание потенциала на выходе выпрямительного моста 2, и импульс: достаточной для срабатывания реагирующего органа 13 длительности,формируемый дифференцирующим элементом

5, поступает на вход мостового блока. Так как напряжение на элементе

5 возрастает плавно с постоянной времени, определяемой его цепью заряда, а напряжение на резисторе 7 возрастает мгновенно, то определенное время в диагонали моста имеется напряжение в сторону срабатывания реагирующего органа 13. При достаточной величине указанного напряжения диод 15 запирается, исключая при срабатывании тормозной сигнал от источника смещения Еб. Постоянные КС-цепей 3,4; 8,10; 11, 12 выбираются таким образом, чтобы обеспечить достаточную степень отстройки от качаний при необходимой чувствительности пускового органа.

Таким образом, подключение мостового блока с резистором, диодом и конденсатором в одном из плеч и интегрирующей цепью и реагирующим органом, в диагонали к дкфференцирующему элементу на выходе ФТОП позволило существенно увеличить соотношение между минимальным током короткого замыкания, к которому чувствителен рассматриваемый пусковой орган, и максимальным током качаний, от которого он отстроен. Указанное позволяет применить предлагаемое устройство в значительно более широком диапазоне возможных конфигураций электрических систем и существенно повысить основные показатели пускового органа блокировки при ка:чаниях — чувствительность к коротким замыканиям и степень отстройки от токов качаний различных частот..

Филиал ППП Патент, г,ужгород,ул .Проектная,4

Формула изобретения

Пусковой орган блокировки при качаниях, реагирующий на скорость изменения токов обратной последовательности, содержащий фильтр тока обратной последовательности, на входы которого подаются фазные токи защищаемой трехфазной сети, к выходу которого подключен выпрямительный мост со сглаживающей кС-цепочкой на выходе, последовательно с конденсатором которой вкхпочен дифференцирующий элемент и реагирующий орган, отличающийся . тем, что, с целью упрощения и уменьшения весогабаритных показателей при обеспечении высокой чувствительности и степени отстройки от качаний, дополнительно снабжен интегрирующей

RC-цепью разделительны., диодом, источником смещения и диадным блоком, два плеча которого выполнены на резисторе и конденсаторе, а два других на резисторе и последовательно соединенных резисторе и диоде, входная диагональ которого подключена к выходу сглаживающей С-цепочки и дифференцирующего элемента, к выходной диагонали мостового блока подключена интегрирующая КС-цепь., с реагирующим органом на выходе, а к точке .соединения резистора и диода через разделительный диод подключен источник напряжения смещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев A.Ì. Релейная защита электрических систем. N. Энергия ., 1976, с. 273-278.

2. Елецкий В.П. Пусковой орган для сложных защит, Электрические станции, 1965, 9 12 {прототип) .