Устройство для однофазного автоматического повторного включения трехфазной линии электропередачи Советский патент 1987 года по МПК H02H3/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике энергосистем.

Цель изобретения - предотвращение отключения трех фаз при ложном кратковременном срабатывании быстродействующей защиты линии.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Сущность изобретения состоит в введении контроля от измерительных органов (междуфазных реле сопротивления и обоих токовых реле нулевой последовательности) в цепь мгновенного отключения трех фаз от защиты, обычно используемую при несрабатывании реле тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием. Такой контроль позволяет предотвратить отключение трех фаз линии электропередачи при кратковременном ложном срабатывании быстродействующей защиты линии.

Устройство для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) 1 содержит блок 2 фиксации пуска, который обеспечивает запоминание первого срабатывания быстродействующей защиты линии на все время до возврата схемы в исходное положение, блок 3 пофазного отключения с избирательными органами (ИО), содержит три избирательных органа (фаз А, В, С) и логическую схему, обеспечивающую при пуске от блока 2 отключение только поврежденной фазы при срабатывании одного избирательного органа и трех фаз при срабатывании двух или трех избирательных органов; блок 4 фиксации команды на отключение хотя бы одной фазы, осуществляющий запоминание на время до возврата схемы ОАПВ в исходное положение появления команды на отключение любой из фаз выключателя; блок 5 междуфазных реле сопротивления, служащий для быстрого отключения трех фаз при междуфазных повреждениях без земли и ложном срабатывании реле 6 тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием, а также при близких однофазных к.з. и отказе ИО, конструктивно может входить в состав панели ОАПВ, но возможно также использование выходов реле сопротивления панелей дистанционных защит; реле 6 тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием служит для предотвращения быстрого отключения трех фаз при однофазных КЗ, при этом реле должно срабатывать раньше, чем сработает быстродействующая защита линии; реле 7 тока нулевой последовательности с быстрым возвратом; предназначено для кратковременного ввода ИО отключенной фазы на самостоятельное действие при ее повторном включении; блок 8 трехфазного отключения, первый элемент НЕ 9, первый 10 и

второй 11 элементы И, первый элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 12, первый элемент ИЛИ 13, первый элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14, второй элемент

ИЛИ 15, второй элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 16, второй элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 17, второй элемент НЕ 18, третий элемент И 19, третий 20 и четвертый 21 элементы ИЛИ, четвертый 22, пятый 23 и щестой 24 элементы И, тре° тий элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 25. Вход быстродействующей защиты линии соединен с входом блока 2 фиксации пуска, а также с первыми входами ИЛИ 13 и 21. Выход блока 2 соединен с вторым

5 входом элемента И И), первый вход которого через элемент НЕ 9 подключен к выходу блока 4 фиксации команды на отключение хотя бы одной фазы. Выход элемента И 10 соединен с первыми входами элементов И 11 и 22, через элемент ЗАДЕРЖ° КА НА ВОЗВРАТ 12 (50 мс) с вторым входом элемента ИЛИ 13, а через элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 (0,12 с) с вторым входом элемента И 24. Второй вход элемента И 11 подключен к

5 выходу блока 5 междуфазных реле сопротивления, а выход - через элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 16 (40 мс) - к второму входу элемента ИЛИ 15. Выходы блока 5 междуфазных реле сопротивления, реле 7 тока нулевой последовательности с

0 быстрым возвратом и реле 6 тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием подключены соответственно к первому, второму и третьему входам элемента ИЛИ 20, выход которого через элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 25 (0,3 с) сое- динен с вторым входом элемента И 22, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 21 и первому входу элемента И 23. Выход элемента ИЛИ 21 соединен с первым входом элемента И 24, выход

0 которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 15. Выход блока 3 пофазного отключения с избирательными органами соединен с третьим входом элемента ИЛИ 13. Второй вход элемента И 23 через последовательно включенные элементы ЗАДЕРЖ5 КА НА ВОЗВРАТ 17 и НЕ 18 соединен с выходом реле 6. Выход элемента И 23 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 15, выход которого соединен с вторым входом элемента И 19. Первый вход последнего

0 соединен с выходом элемента ИЛИ 13. Выход элемента И 19, предназначенный для подключения к цепи отключения трех фаз выключателя, соединен также с четвертым входом элемента ИЛИ 15, что предотвращает срыв команды отключенная.

5 Действие схемы происходит следующим образом.

В нормальном режиме, когда линия находится в работе, сигнал от быстродействующей защиты линии не поступает, измерительные органы (реле 5-7) находятся в положении до срабатывания, блок 2 фиксации пуска, блок 4 фиксации команды на отключение хотя бы одной фазы и блок 3 пофазного отключения с избирательными органами не запущены. В блоке 8 трехфазного отключения сигналы на выходах всех элементов, кроме элементов НЕ 9 и 18, отсутствуют.

При возникновении повреждения на линии в результате срабатывания только быстродействующей защиты линии появляются сигналы на выходах блока 2 и элементов ИЛИ 13 и 21, И 10, ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 12, - немедленно, а на выходах элементов ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14, И 24, ИЛИ 15, И 19 - с задержкой, осуществляемой элементом 14 (если защита не вернется и не сработает ни один из измерительных органов устройства). Поведение схемы существенно зависит от вида повреждения и работы измерительных органов устройства.

При однофазном к.з. и нормальном безотказном действии всех измерительных органов устройства от блока 3 происходит отключение поврежденной фазы, а отключения трех фаз не происходит, поскольку вследствие быстрого срабатывания реле 6 тока снимается сигнал с второго входа элемента И 23, а цепи отключения с замедлением на элементах ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 и 16 блокируются, так как после срабатывания блока 3 на отключение одной фазы срабатывает блок 4 и на все время цикла ОАПВ сигнал на выходе элемента И 10 исчезает. Такое действие схемы основано на том, что избирательный орган (ИО) срабатывает быстрее, чем междуфазное реле сопротивления и элемент 16. При однофазном к.з. и каскадной работе избирательных органов аналогичное действие схемы обеспечивается тем, что выдержка времени элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 больше времени каскадного отключения повреждения от ИО, а также на использовании того обстоятельства, что чувствительность к однофазным к.з. у междуфазных реле сопротивления ниже, чем у избирательных органов.

При близком однофазном к. з. и отказе ИО в случае срабатывания блока 5 появляется сигнал на втором входе элемента И 11, который при этом срабатывает. Через время, определяемое элементом ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 16 (40 мс), появляется сигнал на втором входе элемента ИЛИ 15 и, следовательно, на втором входе элемента И 19. Сигнал на первом входе этого элемента имеется, так как присутствуют сигналы на входах элемента ИЛИ 13. Элемент 19 срабатывает и действует на отключение трех фаз линии.

Элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 12 и связь выхода элемента И 19 с четвертым входом элемента ИЛИ 15 предусмотрены для надежного длительного воздействия на цепь отключения трех фаз, выключателя, что особенно важно в случае возврата (отхода) быстродействующей защиты линии после отключения выключателя противоположного конца линии, и, вследствие этого, снятия сигнала с первого входа элемента ИЛИ 13. В этом случае элемент ИЛИ 13 будет работать по второму входу, сигнал с которого без элемента ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 12 снимался бы сразу после срабатывания блока 4, т.е. раньше отключения выключателя.

При удаленном однофазном к.з. и отказе ИО междуфазное реле сопротивления может не сработать и сигнал на выходе блока 5 - отсутствовать. Отключение трех фаз в этом случае происходит с замедлением, определяемым элементом ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 (0,1-0,15 с) и обеспечивающим отстройку от времени каскадного действия ИО по концам линии. Вследствие срабатывания чувствительных

реле 6 и 7 тока нулевой последовательности появляется сигнал на первом входе элемента И 22, на втором входе которого сигнал присутствует после срабатывания блока 2 и элемента И 10. С выхода элемента И 22 сигнал поступает через элемент ИЛИ 21

на первый вход элемента И 24. После срабатывания элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 появляется сигнал на втором входе элемента И 24, который при этом срабатывает и через элемент ИЛИ 15 вызывает срабатывание элемента И 19.

При междуфазных к.з. без земли реле 6 7 тока нулевой последовательности не должны срабатывать, а блок 5 (междуфазное реле сопротивления или реле тока обратной последовательности) сработает.

В результате этого появляется сигнал на выходе элемента И 22 и, следовательно, на первых входах элементов ИЛИ 24 и И 23. Далее схема через элемент ИЛИ 21 и ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14 может действовать, как было рассмотрено

выше. Однако в данном случае вследствие несрабатывания реле 6 тока имеется сигнал и на втором входе элемента И 23, который срабатывает и подает сигнал на тре- тий вход элемента ИЛИ 15. Отключение

Трех фаз происходит без замедления как и требуется.

Небольшое (20 мс) за.медление на возврат на элементе 1-7, включенном между выходом реле 6 тока и элементом НЕ 18, премусмотрено для запоминания выходного сигнала реле 6 тока в случае удаленного однофазного к.з. когда чувствительность реле 6 по установившемуся значению тока нулевой последовательности или во

второй стадии переходного процесса недостаточна.

При ложном срабатывании быстродействующей защиты на время, меньщее уставки элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14, отключения трех фаз не происходит, так как вследствие несрабатывания измерительных органов (блоки 5-7) не поступает сигнал на первый вход элемента И 23 (отсутствуют также сигналы на выходах элементов ИЛИ 20, ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 25 и И 22.

Отключение трех фаз может произойти в том случае, когда защита находится в состоянии срабатывания в течение времени, превышающего уставку элемента 14 (через элементы И 10, ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14, ИЛИ 21, И 24, ИЛИ 15, И 19. Предотвращение отключения трех фаз при кратковременном ложном срабатывании защиты существенно повышает надежность функционирования устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для однофазного автоматического повторного включения трехфазной линии электропередачи, содержащее блок фиксации пуска, вход которого предназначен для подключения к выходу быстродействующей защиты линии, блок пофазного отключения с избирательными органами, блок фиксации команды на отключение хотя бы одной фазы выключателя, блок междуфазных реле сопротивления, реле тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием, реле тока нулевой последовательности с быстрым возвратом и блок отключения трех фаз, включающий в себя три логических элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ, два элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ и два элемента ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ, причем вход первого элемента НЕ соединен с выходом блока фиксации команды на отключение хотя бы одной фазы, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока фиксации пуска, вход которого роединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И непосредственно, через первый элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ - к второму

Редактор Г. Волкова Заказ 1442/47

Составитель В. Сидоров

Техред И. ВересКорректор /1. Патай

Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

входу первого элемента ИЛИ, а через первый элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, связан с первым входом второго элемента ИЛИ, третий вход первого эле5 мента ИЛИ соединен с выходом блока пофазного отключения с избирательны.ми органами, выход блока междуфазных реле сопротивления подключен к второму входу второго элемента И, выход которого через второй элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБА ТЫВАНИЕ, соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход реле тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием связан с входом второго элемента ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ, выход

5 которого подключен к входу второго элемента НЕ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, выход которого предназначен для подключения к цепи отключения трех фаз, отличающееся тем, что, с целью предотвращения отключения трех фаз при ложном кратковременном срабатывании быстродействующей защиты, в него введены третий и четвертый элементы ИЛИ, пятый и шес5 той элементы И и третий элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ, второй элемент ИЛИ снабжен четвертым входом, при этом первый, второй и третий входы третьего элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно блока междуфазных реле со0 противления, реле тока нулевой последовательности с быстрым возвратом и реле тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием, выход третьего элемента ИЛИ через третий элемент ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ соединен с вторым входом

с-.,.,

- четвертого элемента И, первь и вход которого подключен к выходу первого элемента И, а выход к второму входу четвертого элемента ИЛИ и первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с

0 выходом второго элемента НЕ, а выход - с третьим входом второго элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента ИЛИ - к первому входу шестого элемента

И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТБ1ВАНИЕ, выход шестого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике энергосистем. Цель изобретения - предотвращение отключения трех фаз линии электропередач (ЛЭП) при ложном кратковременном срабатывании быстродействующей защиты линии. Для этого в цепь мгновенного отключения трех фаз от защиты, обычно используемую при несрабатьЕвании реле тока нулевой последовательности с быстрым срабатыванием, вводится контроль от измерительных органов (междуфазных реле сопротивления и обоих токовых реле нулевой последовательности). -При возникновении повреждения на линии в результате срабатывания только быстродействующей защиты линии появляются сигналы на выходах блока 2 фиксации пуска и элементов ИЛИ 13. ИЛИ 21, И 10 ЗАДЕРЖКА НА ВОЗВРАТ 12 немедленно, а на выходах элементов ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ 14, И 24, ИЛИ 15, И 19 - с задержкой, осуществляемой элементом 14, если защита не вернется и не сработает ни один из измерительных органов устройства. Поведение схемы существенно зависит от вида повреждения и работы измерительных органов устройства. 1 ил. с (Л СлЭ о со 4 ОО