Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями Советский патент 1986 года по МПК H02H3/28 

(риг./ Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите высоковольтных линий электропередач, и может быть применено для защиты линий с отпаечными трансформа торами. Цель изобретения - распшрение функциональных возможностей, путем резервирования защит отпаечного транс форматора и повышение точности, На фиг. 1 показана блок-схема пред лагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема второго органа сравнения фаз; на фиг. 3 - временная диаграмма работы второго органа сравнения фаз; на фиг. 4 - часть схемы преобразователя . Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты лилии электропередачи с ответвлениями содержит два полукомплекта, каждый из которых содержит орган 1 манипуля ции, первый грубый 2 и второй чувствительный 3 пусковые органы, выходы которых подключены к входам манипуля ции и Пуск передатчика 4, выходы к торого подключены к входу приемника 5, а также к высокочастотному обо рудованию линии электропередачи (не показана), вькод приемника 5 подключен к первому 6 и второму 7 органам сравнения фаз. Выход первого органа сравнения фаз через отключающий орган 8 подключен к выходному реле 9. Первый и второй выходы второго органа сравнения фазы через первый 10, второй 11 элементы времени подключены к выходному реле 9, а третий выход через третий элемент времени 12 к блокирукицему входу пускового органа 3. Первый орган 6 сравнения фаз выполнен обычным способом на аналогово принципе. Второй орган 7 сравнения фаз выполнен на цифровом принципе, обладае повышенной точностью измерения фаз токов по концам линии и содержит детектор (см. фиг. 2) 13, демодулятор 14, формирователь 15 прямоугольных импульсов (ФПИ), импульсньй тран форматор 16, два RS-триггера 17 и 18, вьшрямитель 19, инвертор 20, генератор 21 прямоугольных импульсов (ГПИ) логический элемент И 22, схему преоб разователя 23, который имеет первый 24, второй 25 и третий 26 выходы . а также диоды 27 и. 28. Преобразователь может быть выполнен в виде двоичного счетчика, подключенного к комбинационной схеме, содержащей (фиг. 4) элементы И-НЕ 2933 и элементы НЕ 34 - 37. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании высокочастотные передатчики 4 обоих полукомплектрв запускаются от пускового органа 3 или от пускового органа 2 и посылают в линию высокочастотные сигналы, смодулированные органом 1 манипуляции, прямоугольными импульсами частоты 50 Гц, фаза которых совпадает с фазой тока в линии данного конца. Пачки высокочастотных сигналов с обоих концов линии поступают на вход приемника 5. Выходные сигналы приемника поступают одновременно на органы 6 и 7 сравнения фаз. Пусковой 2 и отключающий 8 органы имеют одинаковую уставку, отстоенную от к.з. за отпаечным трансформатором. При коротком замыкании на защищаемой линии срабатывает первый орган сравнения фаз и через отключающий орган 8 действует на выходное реле 9. В режиме, когда переток мощности по линии меньше отбираемой при коротком замыкании за отпаечным .трансформатором, угол фазового сдвига между токами по концам линии лежит в промежутке .j ,д . При этом функционирование защиты обеспечивает первый орган 6 сравнения фаз, если сработал пусковой орган 2, или второй орган 7 сравнения фаз, если сработал пусковой орган 3. ; В режиме, когда переток мощности по линии больше отбираемой при коротком замыкании за отпаечным трансформатором, угол фазового сдвига лежит в. промежутке .,д pmAoi HПри этом функционирование защиты обеспечивает второй орган 7 сравнения фаз. При коротком замыкании за отпаечным трансформатором передатчики обоих полукомплектов (см. фиг.З) в течение положительных полупериодов токов на концах линии (диаграммы 38 и 39) формируют высокочастотные сигналы (диаграммы 40 и 41) и посылают их в линию. На вход ВЧ-приемника поступает суммарный высокочастотный сигнал (диаграмма 42), который детектируется детектором 13 (диаграмма- 43), за3 .1 тем поступает на вход демодулятора 14 выход которого (диаграмма 44) соединен с входом формирователя 15 прямоугольных импульсов, выходной сигнал которого (диаграмма 45) подаётся на вход импульсного трансформатора 16, имеющего два противофазных выхода. Выз одной сигнал формирователя 15 диф ференцируется импульсным трансформатором 16 и через два диода 27 и 28, соединенные своими анодами с выходами импульсного трансформатора (диаграммы 46 и 47), поступает на S и Rвходы асинхронных RS-триггеров 17 и 18 соответственно. Выходной сигнал формирователя 15 выпрямляется выпрямителем }9 и через инвертор 20 подается на R-вход триггера 17, на S-вхо триггера 18 и на вход установки О схемы преобразователя 23. При отсутствии входного сигнала органа сравне ния фаз на выходе инвертора появляет ся сигнал и схема приводится в исход ное состояние. При появлении входног сигнала сигнал Установка О снимает ся. Выходы триггеров 17 и 18 соедине ны с первым и вторым входами элемента И 22, на третий вход которого поступают прямоугольные импульсы от ге нератора 21 импульсов. - Выход элемента И соединен с входо схемы преобразователя, в состав которого входят двоичный счетчик и комбинационная схема. В течение времени t cf/314, соответствующего фазовому сдвигу между токами по концам линии, счетчик считает количество импульсов поступающих от генератор 21 импульсов. На выходах счетчика собрана комбинационная схема, которая имеет три выхода 24, 25, 26, на первом выходе 24 йоявляется сигнал, когда фазовый сдвиг между токами по концам линии соответствует значению 0-- 60 (к,з. в зоне). На втором выходе 25 появляется сигнал при , ,ц (к.з. за отпаечным трансформатором). На третьем выходе 26 появляется сигнал при oi l,, tf 180° (внешнее к,з.) При к.з. в зоне на первом выходе органа 7 появляется сигнал, который через элемент времени 10 поступаетна реле отключения. При к.з. за отпайкой на втором выходе органа сравнения фаз 7 появляется сигнал, который через элемент времени 11 также поступает на реле отключения. При к.з вне зоны на третьем выходе появ55который через элемент ляется сигнал, времени 12 поступает на пусковой орган 3 и блокирует работу защиты. Формула изобре те н и я 1. Устройство для дифференциальнофазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями, содержащее два полукомплекта, установленных по концам линии, каждый яз которьЕХ содержит первый пусковой орган и орган манипуляции, подключенные к входам высокочастотного передатчика, выход которого соединен с входом высокочастотного приемника, а также предназначен для подключения к высокочастотному оборудованию линии электропередачи, выход приемника подключен к первому органу сравнения фаз, выход которого через отключающий орган подключен к выходному реле, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем резервирования защит отпаечного трансформатора, в него дополнительно введены второй пусковой орган, второй орган сравнения фаз и три элемента времени, при этом вход второго пускового органа подключен к входу передатчика, вход второго органа сравнения фаз - к выходу приемника, первый и второй выходы второго органа сравнения фаз через первый и второй элементы времени - к выходному реле, а третий выход через третий элемент времени - к блокирующему входу второго пускового органа. 2. Устройство по п. 1, о т л иающееся те;м, что, с целью овышения точности, второй орган сравения фаз содержит детектор, выход оторого через последовательно соедиенные демодулятор и формирователь рямоугольных импульсов подключен к ыпрямителю и к первичной обмотке имульсного трансформатора с заземленой средней точкой выходной обмотки, ыход выпрямителя через инвертор содинен с R-входом первого RS-триггера с S-входом второго RS-триггера, выоды выходной обмотки импульсного рансформатора через диоды подключеы к S-входу первого RS-триггера и -входу второго RS-триггера, единичые выходы RS-триггеров соеди 1ены первым и вторым входами логического лемента И, третий вход которого соединен с угольных та И - с 512740556 выходом генератора прямо- ля, три выхода которого соединены с импульсов, а выход элемен- входом трех элементов времени, а вход входом схемы преобразовате- установки О - с выходом инвертора.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите высоковольтных линий электропередач, и может быть применено для защиты линий с опаечными трансформаторами. Целью изобретения яйляется расширение функциональных возможностей путем резервирования защит отпаечного трансформатора и повышение точности. Указанная цель достигается введением в устройство второго пускового органа 3, второго органа сравнения фаз 7 и трех элементов времени 10, 11, 12. При коротком замыкании (к.з.) в зоне на первом выходе второго органа сравнения фаз 7 появляется сигнал, который через элемент времени 10 поступает на реле 9 отключения. При к.з. за отпайкой на втором выходе органа сравнения фаз 7 появляется сигI нал, который через элемент времени 11 также поступает на реле 9 отключения. (Л При к.з. вне зоны на третьем выходе появляется сигнал, который через элемент времени 12 поступает на пусковой орган 3 и блокирует работу защиты. 1 3.п. ф-лы, 4 ил.

дЗиг.З

фигЛ