Устройство для дистанционной защиты Советский патент 1984 года по МПК H02H3/40 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может применяться в защитах элементов электрических систем. Известны дистанционные защиты,, содержащие измерительные реле сопротивления, каждое из которых включает блоки формирования сравниваемых величин, формирователь имнульсов несовпадения (совпадения) сравниваемых величин и реагирующий орган. Указанные реле сопротивления выполнены на совре.менной микроэлектронной базе 1. Однако такие защиты не рещают задачу обеспечения самоконтроля при неисправности. Известны устройства дистанционной защиты с контролем ее исправности, содержащее измерительные реле сопротивления, логическую часть и блок контроля, включенный между выходом и входом контролируемого устройства дистанционной защиты. Указанные устройства обеспечивают функциональный и тестовый контроль дистанционной защиты 2. Однако известные устройства не обеспечивают самоконтроль отказов при неисправности дистанционной защиты. Кроме того, в режиме тестового контроля они требуют принятия дополнительных мер, исключающих ложное действие дистанционной защиты (например, блокирование выходных реле), что увеличивает время проверок, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для дистанционной защиты, содержащее измерительные реле сопротивления, пусковой орган, элемент времени, блок запрета и исполнительный блок. Указанное устройство обеспечивает функциональный контроль при неисправностях, вьгзываюнлих излишнее срабатывание дистанционной защиты 3. Однако известное устройство не обеспечивает самоконтроль отказов при неисправ ности дистанционной защиты. Функциональный контроль таких устройств является неполным, так как не контролируются неисправности входных цепей тока и напряжения, при которых не обеспечивается ерабатывание измерительно1о органа. Кроме того, известное устройство не рещает задачу контроля отказов нескольких измерительных органов общими реагирующими органами. Целью изобретения является расщирение полноты контроля неисправностей реле сопротивления. Поставенная цель достигается тем, что в устройство для дистанционной загциты, содержащее три измерительных реле сонротивления, подключенных выходами к входу логического блока, блок запрета, элемент выдержки времени и исполнительный орган, дополнительно введены три блока интегрирования, блок выделения максимальной величины, блок выделения минимальной величины, реагирующий орган и логический элемент ИЛИ, а каждое измерительное реле сопротивления выполнено в виде блока формирования сравниваемых величин, подключенного выходами к входам формирователя импульса несовпадения, на выходе которого включен реагирующий элемент, при этом выход каждого из формирователей импульса несовпадения подключен через соответствующий блок интегрирования к одному из входов блоков выделения :аксимальной и минимальной величин, подключенных выходами к входам реагируюи его органа, выход которого подключен к одному из входов логического элемента ИЛИ, подключенного выходом через элемент выдержки времени к управляющему входу блока запрета, включенного между одним из выходов логического блока и входом исполнительного органа, а другой выход логического блока подключен к другому входу упомянутого логического элемента ИЛИ. На фиг. 1 приведена функциональная схема од|-1оступенчатой дистанционной защиты; на фиг. 2 - схема трехступенчатой дистанционной защиты. Устройство содержит измерительные реле 1-3 сопротивления, каждое из которых выполнено в виде блока 4 формирования сравниваемых величин, нодк,дюченного выходами к входам формирователя 5 импульса несовпадения, на выходе которого включен реагирующий элемент 6, блоки 7-9 интегрирования, подключенные входами к выходам соответствующих формирователей импульса несовпадения, а выхода.ми - к одному из входов блоков формирования максимальной 10 и минимальной 11 величин, подключенных выходами к входам реагирующего органа 12, подключенного выходом к одному лз входов логического эле.мента ИЛИ 13, выход которого через элемент 14 выдержки времени подключен к управляющему входу блока 15 запрета, включенного между выходом логического блока 16 и входом исполнительного органа 17. Интеграторы 7-9, блоки формирования -максимальной 10 и минимальной 11 величин и реагирующий орган 12 образуют блок выявления несимметрии. Логический блок 16 может быть выполнен в виде последовательно включенных логического элемента ИЛИ и органа выдержки времени данной ступени защиты. Устройство работает следующим образом. В нормальном режи.ме к реле 1-3 сопротивления подводится симметричная система напряжений и токов. При этом в случае исправности на выходах блока 4 формирования сравниваемых величин в каждом из реле сопротивления формируются сравниваемые величины На выходе двухполупериодного формирователя 5 импульса несовпадения и,реле 1 сопротивления формируется импульсное напряжение Ефавс частотой 263, длительность отрицательных импульсов которого пропорциональна времени несовпадения сигналов - fn, а длительность положительных импульсов - времени совпадения. На выходе формирователя импульса несовпадения в реле 2 и 3 формируются аналогичные двухполупериодные импульсы напряжения Efec, и Ефса , сдвинутые на угол . Так как средние значения величин Еср, Ефвс и Ефеа равны между собой, то блок выявления несимметрии находится в несработанном состоянии (так как максимальная и минимальная из сглаженных величин равны между собой и реагирующий орган 12 не имеет, условий для срабатывания).

Пусть в блоке 4 формирования реле 1 сопротивления появилась неисправность, например, операционный усилитель ОУ в блоке вышел из строя, а на его выходе появилось напряжение 6i, равное отрицательному напряжению источника питания - ЕП . При этом форма напряжения Ефавизменяется таким образом, что среднее значение величины Ефав уменьшается и становится меньше средних значений и . При этом блок выявления несимметрии срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который проходит через логический элемент ИЛИ 13 и обеспечивает запуск элемента

14времени. Через время выдержки элемента 14 на его выходе появляется сигнал неисправности зашиты и блок 15 запрета блокируется этим запрешаюш,им сигналом. На элемент ИЛИ 13 может поступать также сигнал из логического блока 16 защиты (обычно это сигнал от измерительных реле сопротивления фаз, объединенных по схеме ИЛИ). Выдержка времени элемента 14 выбирается больше, чем выдержка наиболее медленнодействующей ступени за1йить. Поэтому при появлении коротких замыканий в случае исправности защиты элемент 14 и блок

15запрета не препятствуют действию защиты и сигналы от реле сопротивления могут проходить через логический блок 16, блок 15 запрета на исполнительный орган 17.

Предлагаемое устройство обеспечивает контроль при появлении неисправностей в цепях напряжения, тока или в цепях формирования сравниваемых величин (f fn в реле сопротивления одной или двух фаз, а также контроль выходных цепей защиты, включая и выключатель линии. В случае отказа одного из элементов при коротком замыкании отключение линии не происходит, поэтому через выдержку времени элемента 14 на его выходе появляетяся сигнал неисправности контролируемой защиты. В устройстве на фиг. 1 с помощью одного реагирующего органа 12 обеспечивается контроль трех реле сопротивления одной ступени защиты.

В устройстве на фиг. 2 с помощью одного блока 18 выявления несимметрии обеспечивается контроль девяти реле 19-27 сопротивлений трехступенчатой дистанционной защиты. Для этого сигналы с реле сопротивления каждой из фаз I, П и HI ступеней защиты объединены на входах сумматоров 28-30.

В нормальном режиме сигналы с выходов сум.маторов симметричны, а в случае неисправности появляется несимметрия, которая выделяется блоко.м 18.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить существенный- технико-экономический эффект, заключающийся в обеспечении самоконтроля отказов при неисправности и расширении полноты контроля. При этом не требуется подача в устройство тестовых сигналов, не требуется принятие дополнительных мер, исключаюпаих ложное действие защиты в режиме тестовых проверок, расширяется полнота контроля за счет контроля входных и выходных цепей. Указанное позволяет существенно ускорить (примерно в 1,5 раза) время проверок при профилактическом контроле защиты, а введение непрерывного самоконтроля отказов повышает надежность функционирования защиты, что повышает надежность электроснабжения.

18

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ, содержащее три измерительных реле сопротивления, нодключенных выходами к входу логического блока, блок занрета, элемент выдержки времени и исполнительный орган, отличающееся тем. что, с целью расншрення полноты контро.пя неисправностей реле сопротивления, в пего дополпительно введепы три блока интегрирования, блок выделения максимальной величины, блок выделения минимальной величины, реагирующий орган и логнческий элемент ИЛИ, а каждое измерительное реле сопротивления выполнено в виде блока формирования сравниваемых величин, подключенного выходами к входам формирователя импульса несовпадепия, на выходе которого включен реагирующнй элемент, нри этом выход каждого из формирователей импульса несовпадения подключен через соответствующий блок пнтегрировапия к одному из входов блоков выделения максимальной и минимальной величин, подключенных выS SS ходами к входам реагирующего органа, выход которого подключен к одному из входов сл логического элемента ИЛИ, подключенного вы.ходом через элемент выдержки времени к управляющему входу блока занрета, включенного между одним из выходов логического блока и входом исполнительного органа, а другой выход логического б.мока подключен к другому входу упомянутого логического элемента ИЛИ. со ел О5