Устройство адаптивного однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи Советский патент 1984 года по МПК H02H3/06 

пульсов и входу первого формирователя импульсов, вьЬсод которого подключен к входу второго формирователя импульсов и первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика импульсов, а выход второго формирователя импульсов подключен к входу установки нуля третьего счетчика импульсов.

1. УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее избирательный блок, селективный блок, соединенные последовательно блок выдержки времени деионизации и блок включения выключателей отключенной фазы, соединенные последовательно блок вьщержки времени бестоковой паузы и блок трехфазного отключения, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства и точности его срабатывания, в него введены генератор импульсов, I триггер и блок разрешения однофазного автоматического повторного включения, кроме того, блок выдержки времени деионизации выполнен из первого счетчика импульсов и связанного с его выходом элемента задания длительности времени деионизации, а блок выдержки времени бестоковой паузы - из второго счетчика импуль сов и связанного с его выходом эле.мента задания длительности бестоковой паузы, причем первый выход избирательного блока подключен к входу генератора импульсов, выход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, второй выход избирательного подключен к второму входу блока включения выключателей отключенной фазы и к первому входу блока разрешения одноQ фазного автоматического повторного включения, выход которого подключен (Л к второму входу элемента задания с длительности времени деионизации, третий вход которого подключен к (ВЫХОДУ элемента задания длительное-, ти бестоковой паузы, второй вход которого подключен к выходу элемента задания длительности времени деиони00 зации, а выход селективного блока ( подключен к входу установки нуля 4 первого счетчика импульсов и к :о входу триггера, выход которого подключен к второму входу блока 00 разрешения однофазного автоматического повторного включен я. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что селективньй блок выполнен из порогового элемента, третьего счетчика импульсов, двух формирователей импульсов и логического элемента И, причем вход порогового элемента подключен к входной клемме устройства, а выход - к счетному входу третьего счетчика им

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть исполызовано для линий электропередачи высокого напряжения оснащенных высокочастотными каналами связи.

Известно у.стройство для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линии электропередачи, основанное на контроле момента гашения дуги подпитки путем измерения напряжения биений на отключенной фазе во время бестоковой паузы, содержащее блок управления включением выключателя поврежденной фазы, блок задержки включения поврежденной фазы с вьщержкой времени, определяемой реальной длительностью горения дуги подпитки. Выход блока задержки подключен ко входу блока управления включением выключателя Cl.

Однако указанное устройство применено лишь для ЛЭП с шунтирующими реакторами и требует использования трех комплектов аппаратуры (во всяком случае, трех измерительных органов), по одному в каждой фазе.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство адаптивного ОАПВ с контроле момента гашения дуги подпитки, реализующее способ однофазного автоматического повторного включения лийи электропередачи, оснащенной высокочастотными каналами связи, содержащее включенные последовательно блок однофазного АПВ, блок контроля амплитуды напряжения помех, реле времни деионизадии и выходное реле включения выключателей, а также соединеные последовательно реле времени бестоковой паузы и выходное реле трехфазного отключения, причем блок однофазного АПВ состоит из .

соединенных последовательно избира- тельного блока, промежуточного реле и реле времени, блок контроля амплитуды напряжения помех - из соединен5 ных последовательно селективного блока и блока сравнения, второй выход которого соединен с входом реле времени бестокрвой паузы, а второй вход селективного блока под0 ключен к выходу высокочастотного канала связи С2.

Недостатком указанного технического решения является невысокая помехоустойчивость, обусловленная 15 контролем импульсных помех на выходе высокочастотного канала связи . только по амплитуде, а также большая погрешность выдержек времени деиони- задии и бестоковой паузы. 0 Цель изобретения повьшение помехоустойчивости устройства, а также повьш1ение точности его срабатывания.

Поставленная дель достигается тем, что в устройство адаптивного

3 однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи, содержащее избирательный блок, селективный блок, соединенные последовательно блок выдержки времени деиони0 задии и блок включения выключателей отключенной фазы, соединенные последовательно блок в)ыдержки времени бестоковой паузы и блок трехфазного отключения, введены генератор импуль, сов, триггер и блок разрешения ОАПВ, кроме того, блок вьщержки времени деионизадии выполнен из первого /счетчика импульсов и связанного с его выходом элемента задания длительносQ ти времени деиони-зации, а блок выдержки времени бестоковой паузы из второго счетчика импульсов и связанного с его выходом элемента задания длительности бестоковой паузы,

5 причем первый выход избирательного блока подключен к входу генератора импульсов, выход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, второй выход избирательного блока подключен к второму входу блока включения выключателей отключенной фазы и первому, входу блока разрешения ОАПВ, выход которого подключен к второму входу элемента задания длительности.времечи деионизации, третий вход которого подключен к выходу элемента задания длительности бестоковой паузы, второ вход которого подключен к выходу элемен та задания времени деионизации,а выход селективного блока подключен к входу установки нуля первого счетчика импульсов и к единичному входу тригге ра, единичный выход которого подключен к второму.входу блока разрешения ОАПВ. Кроме того, селективный выполнен из порогового элемента, третьего счетчика импульсов, двух формирователей импульсов и логического элемента И, причем вход порогового элемента подключен к входной клемме устройства, а выход.- к счетному входу третьего счетчика импульсов и входу первого формирователя импульсов, выход которого подключен к входу второго формирователя импуль сов и первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика импульсов, а выход второго формирова теля-импульсов подключен к входу установки нуля третьего счетчика импульсов, . На чертеже представлена блок-схем устройства адаптивного ОАПВ. Устройство содержит селективный блок 1, состоящий из порогового эяемента 2, счетчика импульсов 3, двух формирователей импульсов (одновибраторов) 4 и 5, логического элемента И 6, триггер 7, блок разрешения ОДПВ 8, блок вьщержки времени деиони зации 9, состоящий из счетчика импульсов 10 и элемента задания длительности времени деионизации 11, блок вьщержки времени бестоковой паузы 12, состоящий из счетчика импульсов 13 и элемента задания длительности бестоковой паузы 14, гене ратор импульсов 15, избирательный блок 16, блок включения выключателей отключенной фазы 17 и блок трехфазного отключения 18. Помехи из высокочастотного канала связи поступают а блок 1,. состоящий из порогового элемента 2, соединенного с счетчиком импульсов 3 и одновибратором 4, выход которого поступает на одновибратор 5, осуществляющий установку нуля счетчика импульсов, и вход логического элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом счетчика 3. Выходной сигнал блока 1 поступает на единичный вход триггера 7, соединенного с блоком 8, и в блок 9, состоящий из счетчика импульсов 10 и связанного с его выходом элемента 1J, на второй вход которого поступает сигнал от блока 8, а на третий - от блока 12, состоящего из счетчика импульсов 13 и связанного с его выходом элемента 14. Счетчики импульсов запускаются от генератора импульсов 15, которьй начинает генерировать импульсы по сигналу блока 16, входы А, В, С которого связаны с блок-контактами выключателей одноименной фазы, а выход поступает в блок 8 и на второй вход блока 17, на первый вход которого с выхода блока 9 поступает сигнал, одновременно поступающий на второй вход элемента 14. Блок 12 выдает сигнал в блок 18 на трехфазное отключение ЛЭП, а блок 17 - сигналы на ОАПВ отключенной фазы. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании одной какой-нибудь фазы А, В,.С н его отключении от. блок-контакта выключ.ателя соответствующей фазы срабатывает блок 16, запоминает отключенную фазу и переводит устройство в начальное состояние (устанавливает все счетчики и триггер в нулевое положение), одновременно запуская блок 8. Счетчики начинают счет времени с нуля. На вход селективного блрка 1 поступают импульсные помехи, возникающие в высокочастотном канале связи при дуговом КЗ в виде пакетов импульсов с длительностью интервалов между ними (пакетами) примерно 10-20 мс, каждьй из которых содержит импульсы более высокой частоты общей длительностью 1-1,5 мс. Пороговый элемент 2, исполненный схемно в виде триггера Шмитта, осуществляет амплитудную селекцию помех от помех другого рода и улучишет фронт входных сигналов. Первый же импульс пакета дуговых помех запускает одновибратор 4, дли тельность выходного импульса которо го равна примерно 2 мс. Одновременн пакет импульсов поступает на счетный вход электронного счетчика 3, подсчитывающего количество импульсов в пакете. Если количество импул сов в пакете превышает заданное чис ло п (п принимает дискретные значения 1, 2, 4, 8), т.е. за время длительности выходного импульса однови ратора 4 поступит разрешающий потен циал с выхода счетчика 3 на второй вход логического элемента И 6, то последний выдаст сигнал Пакет, который означает, что имеет место дуговое КЗ. Таким образом, наличие счетчика 3 придает селективному блоку 1 наряду с амплитудной селективностью также частотную селективность, что в целом повьшает помехоустойчивость устройства. Задний фронт выходного импульса одновибратора 4 запускает одновибратор 5, длительность выходного импульса которого равна примерно 50 мк который возвращает в исходное состо ние счетчик 3, подготавливая его дл подсчета количества импульсов второ го пакета. Сигнал же Пакет запоми нается триггером 7, переводя его в состояние 1, и,осуществляет сбр счетчика 10, представляющего собой электронный двоично-десятичный счет чик импульсов, который начинает сче времени заново с нуля. При поступле НИИ на вход устройства второго (и последующих) пакета импульсов снова запускается одновибратор 4, затем одновибратор 5, и работа устройства происходит в той же последовательности, если только длительность интервала между пакетами импульсов не превосходит время, необходимое для восстановления диэлектрической прочности (деионизации) дугового ; анала. При этом счетчик 10 каждый раз измеряет длительность интервалов между пакетами импульсов, сравнивая ее со временем деионизации. Время деионизадии задается цифровым способом элементом 11, представляющим собой схему совпадения, на первые четыре входа которой подается информация в двоично-десятичном коде с выходов (единичных или . нулевых) старшего десятичного разряда электронного счетчика 10. Время деионизации при этом равно: где Т, длительность времени деионизации дугового канала; частота генерации генератора импульсов; количество десятичных разрядов счетчика 10; порядковый номер двоичного разряда в старшем десятичном разряде счетчика 10; коэффициент, равный О или 1 в зависимости от состояния данного двоичного разряда. Если пакет импульсов по какойнибудь причине прекратится (погасла дуга), то по истечении времени Т (так как сброса счетчика 10 уже не произойдет), считая с последнего пакета импульсов, срабатывает схема совпадения 11, вьщавая сигнал включения отключенной фазы, в блок 17, который осуществляет повторное включение именно той фазы, которую запомнил блок 16, при наличии разрешаю- ;щего сигнала из блока 8. Последний вырабатывает разрешающий сигнал в случае отключения только одной какойнибудь фазы (триггер 7 при этом должен находиться в состоянии 1) и запрещающий сигнал - в противном случае (отключены две фазы, три фазы, или ни однг). Этот сигнал поступает на второй вход схемы совпадения 11, разрешая ОАПВ при однофазном КЗ и запрещая его при многоФазном. Таким образом, в момент поачи команды на ОАПВ еще раз дополнительно проверяется наличие однофазного отключения, тем самым исключая возможность ОАПВ в случае, если за время работы устройства отключилась еще одна или две фазы. Независимо от наличия кпи отсутствия дуговых помех электронный счетчик 13 ведет счет времени бестоковой паузы, которое также задается цифровым способом в двоичнодесятичной форме схемой совпадения 14 и регулируется. Аналогично вычисляется длительность бестоковой паузы по выражению ,.--/ где Tj - длительность бестоковой паузы ОАПВ; f - частота генератора импульсов;q, - количество десятичных разрядов счетчика 13; i - порядковый номер двоичного разряда в старшем десятичном разряде счетчика 13; Ь - коэффициент, равный О или 1 в зависимости от состояния данного двоичного разряда. По истечении времени Т, с момен та начала работы устройства срабаты вает схема совпадения 14, подавая тем самым команду в блок 18 на тЬех фазиое отключение ВЛ, если только до этого не имело место ОАПВ, так как в этом случае трехфазное отключение блокируется сигналом, подавае мым на второй вход схемы совпадения 14 от элемента 11. Б свою очередь, команда на трехфазное отключение блокирует команду на ОАПВ с третьего входа элемента 11, если он (команда на ОАПВ) находится в стади формирования, т.е. если конец бесто ковой паузы попадает в интервал времени деионизации. При металлическом КЗ дуговые помехи, (пакеты импульсов) в высокочастотном канале связи отсутствуют, и триггер 7 остается в. начальном О состоянии , запрещая выработку блоком 8 разрешающего сигнала на ОАПВ. В этом случае также осуществляется трехфазное отключение ВЛ в конце бестоковой паузы, т.е. по истечении времени Tg. Задержка трехфазного отключения в этом случае (хотя имеется возможность отключение произвести раньше) обусловлена тем обстоятельством, что процент металлических КЗ довольно-таки мал и, кроме того, не исключена вероятность, что металлическое КЗ может перейти в дуговое с последукяцим успешным ОАПВ, исключающим лишнее трехфазное отключение. Устройство может работать как самостоятельно, так и в комплексе со стандартным устройством АПВ. Оно обеспечивает задание уставок времени в цифровом виде и регулирование их с большой точностью и в широких пределах, а также позволяет осуществить индикацию вида и характера КЗ: неустойчивое дуговое (дуга погасла), устойчивое дуговое (дуга не гаснет) и металлическое - для последующей статистики аварийных случаев. Технико-экономический эффект при применении устройства дости:гается за счет сокращения бестоковой паузы ОАПВ при неустойчивом К3% исключения лишнего повторного включения на устойчивое КЗ (дуговое или металлическое), что, в конечном счете, способствует сохранению устойчивости работы энергосистем, повьппению пропускной способности электропередачи и ее надежности, а также облегчению условий работы высоковольтных выключателей и другого силового оборудования, увеличивающего межремонтный период их работы.