Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи с проводным канатом связи. Известно устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, содержащее три полукомплекта и соединительные провода, причем каждый полукомплект содержит входной преобразователь токов и дифференциальное реле 11 . Однако это устройство облгщает недостаточной селективностью в режимах внешних коротких замыканий (КЗ) при работе трансформаторов тока с погрешностью, когда на одном из концов защищаемой линии отсутствует торможение. Наиболее близким к изобретению является устройство для- продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, содержащее соединительные провода и три полукомплек та, каждый из которых содержит подключенный к трансформаторам тока защища емой линии и ответвления входной преобразователь токов, элемент компенсации, промежуточный трансформатор, регулируемую модель линии соединительных проводов, разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к зажимам соединительных проводов, а конец первичной обмотки объединен с концом первичной обмотки промежуточного трансформатора, элемент ограничения напря жения, один из выводов которого соединен с началом первичной обмотки разделительного трансформатора, другой - с началом первичной обмотки промежуточного трансформатора, форми рователь абсолютного значения тормо ного сигнала, подключенный к вторичной обмотке промежуточного трансформатора, формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, орган сравнения, входы,которого соединены с выходами формирователей абсолютного значения тормозного и рабочего сигналов, и исполнительный элементt Недостатком прототипа является низкое быстродействие, обусловленное задержкой в срабатывании исполнительного элемента на время передачи блокирующего сигнала на полукомп лект, находящийся на конце линии, не обтекаемом током при внешнем КЗ. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем,что в устройстве для продольной дифференциальной токовой защиты линии электро передачи с ответвлением содержащем соединительные провода и три полукомп лекта, каждый из которых содержит подключенный к трансформаторам тока за щищаемой линии и ответвления входной преобразователь токов, элемент компенсации, промежуточный трансформатор, регулируемую модель линии соединительных проводов, разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к зажимам соединительных проводов, а конец первичной обмотки объединен с концом первичной обмотки промежуточного трансформатора, элемент ограничения напряжения, один из выводов которого соединен с началом первичной обмотки разделительного трансФорматора, другой - с началом первичной обмотки промежуточного трансформатора, формирователь абсолютного значения тормозного сигнала, подключенный к вторичной обмотке промежуточного трансформатора ,формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, орган сравнения, входы которого соединены с выходами формирователей абсолютного значения тормозного и рабочего сигналов и исполнительный элемент, в каждый из полукомплектов дополнительно введены регулируемый источник опорного напряжения, второй орган сравнения и логический элемент И, причем один вход второго органа сравнения соединен с регулируемым ИСТОЧНИКОМ опорного напряжения, а другой - с выходом формирователя абсолютного значения рабочего сигнала, начало вторичной обмотки входного преобразователя токов через элемент компенсации подключено к началу первичной обмотки разделительного трансформатора, а конец обмотки к началу первичной обмотки промежуточного трансформатора, входы формирователя абсолютного значения рабочего сигнала подключены к выводу от середины вторичной обмотки входного преобразователя токов и к началу первичной обмотки разделительного трансформатора, регулируемая модель линии соединительных проводов соединена с выводами первичной обмотки разделительного трансформатора, а исполнительный элемент подключен к выходу логического элемента И, входы которого соединены с выходами органов сравнения. На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - напряжения на зажимах соединительных проводов в режимах внешнего КЗ; на фиг. 4 - то же, внутреннего. Устройство предназначено для продольной дифференциальной токовой защиты линии 1 электропередачи с ответвлением, имеющей выключатели 2 и трансформаторы тока 3. Устройство содержит полукомплек- . ты 4, связанные соединительными проводами 5, в каждый из которых входя входной преобразователь 6 токов,про межуточный трансформатор 7, элемент 8компенсации, регулируемая модель 9линии соединительных проводов, элемент 10 ограничения напряжения, разделительный трансформатор 11, формирователи абсолютного значения рабочего 12 и тормозного 13 сигналов, источник опорного напряжения 1 органы 15 и 16 сравнения, логически элемент И 17 и исполнительный элемент 18. Устройство выполнено на принципе циркуляции токов с компенсацией в рабочем сигнале напряжения от тока в линии соединительных проводов и преобразованием трехфазной системы входных токов в однофазную. Отстройка от напряжения на выход формирователя абсолютного значения 12 в режиме внешних КЗ, когда полукомплекты защиты обтекаются током КЗ, осуществляется тормозным сигналом с формирователя 13. Его величина пропорциональна току КЗ и не зависит от того, где находится место повреждения: в зоне действия устройства защиты или вне зоны. В связи с тем, что длины соединительных проводов от точки разветвления до полукомплектов устройства могут различаться,то для выравнивания их параметров используются регу лируемые модели 9 линии соединитель ных проводов. Настройка моделей 9 проводится для режима внешнего КЗ или режима нагрузки. Устройство работает следующим образом. При внешнем КЗ самым тяжелым является режим отсутствия тока в ответвлении. Рассмотрите два случая. Трансформаторы 3 тока линии 1 работают без погрешностей. При этом напряжения и и„ на зажимах соединительных проводов у полукомплектов обтекаемых током КЗ равны и противо положно направлены (фиг. 2|. В точке разветвления соединительных проводов и на зажимах полукомплекта ответвления напряжение U2o равно нулю. Трансформаторы 3 тока на одном и концов линии 1 работают с погрешнос тью. В этом случае напряжения и ( не равны и имеют большие амплиту ды, чем в случае работы трансформато ров тока без погрешностей (фиг. 31, При этом в месте разветвления соединительных проводов появляется напряжение Ujd , которое прикладывается к зажимам полукомплекта ответвления не имеющего тормозного сигнала. Предотвращение излишнего срабаты вания этого полукомплекта достигает ся с помощью источника опорного напряжения 14, логического элемента И 17 и второго органа сравнения 15, к входам которого подведен рабочий сигнал с формирователя 12 и сигнал от источника 14. Величина опорного напряжения и источника 14 принимается большей, чем напряжение на зажимах соединительных проводов полукомплекта ответвления, вызываемого погрешностями трансформаторс в токов при максимальных токах внешнего КЗ. При этом оно должно быть меньше напряжения на зажимах соединительных проводов любого из полукомплектов в режиме внутреннего КЗ. Величина опорного напряжения выставляется в зависИмости от тока КЗ, для чего источник 14 выполнен регулируемлм. Поскольку опорное напряжение всегда выбирается меньшим, чем напряжение тормозного сигнала с формирователя 13,то оно не приводит к загрублению защиты. Функционирование устройства защиты при коротком замыкании в зоне действия рассмотрим для случая одностороннего питания. В этом режиме напряжения на зажимах соединительных проводов у полукомплектов устройства одинаково наггравлены и имеют значения, превышающие напряжение на зажимах соединительных проводов полукомплекта ответвления в режиме внешнего КЗ (фиг. 4). Сигналы с формирователей 12 соответственно превышают напряжения с формирователей 13 и источников 14. Поэтому на выходе органов сравнения 15 и 16 появляются напряжения, под воздействием которых происходит одновременное срабатывание всех трех полукомплектов защиты и отключение выключателей линии и ответвления без выд€;ржки времени. Для правильного функционирования устройства дополнительные орган сравнения 15, источник 14 и логический элемент И 17 достаточно ввести в полукомплежты, установленные по концам линии, не имеющим источников питания. Предлагаемое устройство является универсальным и может быть применено как для защиты обычных двухконцёвых линий, так и для защиты линий с двумя ответвлениями. Таким образом, введение в устройство продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи с ответвлением дополнительного органа сравнения, источника опорного напряжения и логического элемента И позволяет повысить ее быстродействие. Это, в свою очередь, способствует повыщению надежности систем электроснабжения промшшенных предприятий с непрерывным технологическим процессом (химические и металлургические iLL Г 3 у TZZZnзавоЬы). где недопустим, яэже крат ковременные перерывы более O,t5 с). J2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВЛЕНИЕМ, содержащее соединительные провода . и три полуко тлекта, каядый из которых содержит подключенный к трансформаторам тока защищаемой линии и ответвления входной преобразователь токов, элемент компенсации, промежуточный трансформатор, регулируемую модель линии соединительных проводов, разделительный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к зажимам соединительных проводов, а конец первичной обмотки объединен с концом первичной обмотки промежуточного трансформатора, элемент ограничения напряжения, один из выводов которого соединен с началом первичной обмотки разделительного трансформатора, другой с началом первичной обмотки промежуточного трансформатора, формирователь a6coJBOTHoro значения тормозного сигнала, подключенный к вторичной обмЬтке промежуточного трансформатора, формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, орган сравнения, входа которого соединены с выходами формирователей абсолютного значения тормозного и рабочего сигналов, и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьоиения быстродействия, в кгикдый из полу комплектов дополни тельно введены регулируемый источник опорного напряжения, второй орган сравнения и логический элемент И, причем один вход второго органа сравнения соединен с регулируемым источником опорного напряжения, а Л другой - с выходом формирователя абсолютного значения рабочего сигнаС ла, начало вторичной обмотки входного преобразователя токов через эле- i мент компенсации подключено к началу первичной обмотки разделительного трансформатора, а конец обмотки - к началу первичной обмотки промежуточного трансформатора, входы формирователя абсолютного значения рабочего сигнала подключены к выводу от середины вторичной обмотки входного преобразователя токов ;и к началу первичной обмотки разделительного трансформатора, регулируемая модель линии соединительных проводов соединена с выводами первичной обмотки разделительного трансформатора, а исполнительный элемент подключен к выходу логичес:Кого элемента И, входы которого соединены с выходами органов сравнения.
И
ffl
/
№
