Устройство для защиты от короткого замыкания между фазами разных цепей двухцепной линии электропередачи Советский патент 1988 года по МПК H02H3/08 

W

СО СО

4:

со

1203

1139431

Изобретение относится к технике релейной защиты, в частности к устройствам для защиты двухцепных воздушных линий электропередачи со сближенными фазами цепей.

Сближение разноименных фаз двух- цепной линии электропередачи приво- i дит к возможности возникновения междуцепных коротких замыканий как с зем- д лей, так и без зекпи. При междуцепных коротких замыканиях без земпи для повьшения надежности питания потребителей необходимо отключать только одну цепь (безразлично какую) заранее выбранную, оставляя вторую цепь в работе.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства при обрыве в цепях напряжения,2Г

Междуцепное к.з. без земли характеризуется появлением токов нулевой последовательности в каждой из цепей и отсутствием напряжения нулевой последовательности и суммы токов нуле- 25 вой последовательности. Отсутствие суммы токов нулевой последовательности объясняется тем, что при междуцепном к,з. без земли токи нулевой последовательности в цепях направлены зо встречно, создавая циркулирующий ток, . не выходящий за пределы рассматриваемой линии. Этим же объясняется отсутствие напряжения нулевой последова- тельн.ос ти.

Предлагаемое устройство реализует функции наличия токов нулевой последовательности в каждой из цепей и о.тсутствия суммы токов нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности,

На чертеже представлена схема пред латаемого устройства.

Датчиками тока и напряжения служат фильтры 1 и 2 токов нулевой по- следовательности и фильтр 3 напряже- ния нулевой последовательности. Устройство содержит также два промежуточных трансформатора 4 и 5 тока с двумя вторичньгмн обмотками, промежуточный трансформатор 6 напряжения, 50 преобразователи 7-9 ток-напряжение, и преобразователь 10 напряжение-напряжение, необходимость в которых обусловлена приведением входной ни

35

40

45

интегральный логический элемент И -12 импульсный трансформатор 13, тиристор 14, в анодную цепь которого включена катушка 15 отключения выклю чателя. Резистор 16 и диод 17 необхо димы для защиты элемента И от боль- iших токов и напряжений, диод 18 для создания однополярных импульсов на входе управляющего электрода тиристора, резистор 19 для загрубления входа тиристора и недопущения его открытия при наличии помех. Для надежного отпирания тиристора коротким импульсом, без его расширения ис пользуется схема подпитки, состоящая из резистора 20 и конденсатора 21, Прерывание .анодного тока тиристора производится размыкаюищм блок-контактом выключателя.

Устройство работает следующим образом.

Появляющиеся при междуцепном коротком замыкании без земпи тока IQJчерез промежуточные трансформаторы тока подают на вход преобразователей 7 и 9 ток-напряжение, которые формируют абсолютное значение знакопеременного сигнала, что эквивалентно двухполупериодному выпрямлению, и далее на логический элемент И 12, Сигналы суммы токов нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности, равны по величине току и напряжению небаланса фильтров, выпрямляются в преобразователях 8 и 10 и подаются на вход логического элемента ИЛИ-НЕ 11. Так как сигналы эти по величине незначительны, что соответствует логическому О, то на выходе элемента 1ШИ-НЕ 11 появляется сигнал, соответствующий логической 1 (порядка 14 в), которьй подают на третий вход логического элемента И 12,

При наличии на входе логического элемента И трех сигналов, соответствующих логической 1, на его выходе появляется сигнал порядка 14 В, который через и myльcный трансформатор, формирующий короткий импульс (порядка 2 мс) 10-15 В, подают на управляющий вход тиристора. Тиристор отпирается, замыкая цепь питания катушки

формации к одному виду и масштабиро- 55 отключения выключателя. Разрыв ано д- ванием сигналов применительно к тем него тока после отключения выключа- или иным интегральным схемам, интег- теля и тем самым подготовка устрой- ральный логический элемент ИЛИ-НЕ 11, ства к повторному действию осуществiд s

Г

5о

0

5

0

5

интегральный логический элемент И -12, импульсный трансформатор 13, тиристор 14, в анодную цепь которого включена катушка 15 отключения выключателя. Резистор 16 и диод 17 необходимы для защиты элемента И от боль- iших токов и напряжений, диод 18 для создания однополярных импульсов на входе управляющего электрода тиристора, резистор 19 для загрубления входа тиристора и недопущения его открытия при наличии помех. Для надежного отпирания тиристора коротким импульсом, без его расширения используется схема подпитки, состоящая из резистора 20 и конденсатора 21, Прерывание .анодного тока тиристора производится размыкаюищм блок-контактом выключателя.

Устройство работает следующим образом.

Появляющиеся при междуцепном коротком замыкании без земпи тока IQJчерез промежуточные трансформаторы тока подают на вход преобразователей 7 и 9 ток-напряжение, которые формируют абсолютное значение знакопеременного сигнала, что эквивалентно двухполупериодному выпрямлению, и далее на логический элемент И 12, Сигналы суммы токов нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности, равны по величине току и напряжению небаланса фильтров, выпрямляются в преобразователях 8 и 10 и подаются на вход логического элемента ИЛИ-НЕ 11. Так как сигналы эти по величине незначительны, что соответствует логическому О, то на выходе элемента 1ШИ-НЕ 11 появляется сигнал, соответствующий логической 1 (порядка 14 в), которьй подают на третий вход логического элемента И 12,

При наличии на входе логического элемента И трех сигналов, соответствующих логической 1, на его выходе появляется сигнал порядка 14 В, который через и myльcный трансформатор, формирующий короткий импульс (порядка 2 мс) 10-15 В, подают на управляющий вход тиристора. Тиристор отпирается, замыкая цепь питания катушки

ляется размыкающим блок-контактом выключателя.

Отстройка от сортветствуклцих значений токов небаланса фильтров тока и напряжения нулевой последовательности осуществлена с помощью регулирования коэффициента передачи преобразователей токов - напряжение и напряжение - напряжение.

Время действия устройства с момента появления короткого замыкания до полного открытия тиристора составляет порядка 10 мс.

Технический эффект от применения предлагаемого решения состоит в увеличении надежности функционирования устройства.

Формула изобретения

Устройство для защиты от короткого замыкания между фазами разных.цепей

0

0

двухцепной линии электропередачи,содержащее фильтры тока нулевой последовательности, выходы которых чер еэ преобразователи ток-напряжение подключены к двум входам элемента И, выход которого соединен с исполнительным органом, фильтр напряжения нулеврй последовательности, выход которого через преобразователь напряжение - напряжение и инвертор соединен с третьим входом элемента И, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования устройства при обрьше в цепях напряжения, оно дополнительно снабжено сумматором, входы которъго подключены к выходным цепям фильтров тока нулевой последовательности, а выход через вновь введенный преобразователь ток- напряжение подключен к второму входу инвертора, выполненному в виде эй §- мента ИЛИ-НЕ.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты двухцепной линии электропередачи. Цель изобретения - повьшение надежности функционирования устройства при обрьше в цепях напряжения. Цри появлении междуцепного короткого замыкания без земли в преобразователях 7 и 9 формируются абсолютные значения переменного сигнала, поступающие далее на логический элемент И 12. Сигналы суммы токов нулевой последовательности и напряжения нулевой последовательности по величине незначительны и определяются величиной небаланса фильтров, в результате чего на выкоде элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется сигнал, соответствующий логической единице. При наличии трех логических единиц на входах элемента И 12 на его выходе появляется сигнал, тиристор. 14 отпирается, катушка отключения 15 срабатывает и выключатель отключает питание линии. 1 ил.