Устройство для выбора поврежденной фазы трехфазной линии электропередачи Советский патент 1991 года по МПК H02H3/26 

«w

Согнан , Фиксации пуска олпв

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике, и может быть использовано в устройствах однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии электропередач в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема выполнения логического блока; на фиг. 3 - функциональная схема выполнения блока трехфазного отключения.

Устройство (фиг. 1) содержит измерительные преобразователи 1-3 фазных токов, выходы которых подключены к входам блока 4 выделения аварийных составляющих линейных токов, подключенного выходами к одним входам соответствующих элементов 5-7 сравнения абсолютных значений, к другим входам которых подключены выходы блока 8 формирования уставок, подключенного входами к выходам измерительных преобразователей 1-3 фазных токов, блок 9 логического умножения сигналов с поочередным инвертированием одного из них, подключенный входами к выходам элементов 5-7 сравнения абсолютных значений, ё выходами - к основным входам элементов 10- 12 памяти.блок 13 трехфазного отключения., подключенный первыми тремя входами к выходам элементов 5-7 сравнения абсолютных значений, а тремя вторыми входами - к выходам элементов 10-12 памяти, подключенным также к входам первого элемента ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15, подключенный одним входом к выходу блока 13 трехфазного отключения, который подключен также к одному входу первого элемента И 16, другой вход которого подключен к клемме 17 в цепи сигнала Фиксация пуска ОАПВ, к которой подключен также вход элемента НЕ 18, подключенного выходом к одному входу второго элемента И 19, к другому входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ 14, выход второго элемента И 19 подключен к другому входу второго элемента ИЛИ 15, выход которого через элемент 20 задержки подключен к управляющим входам элементов 10-12 памяти.

Блок 9 (фиг. 2) содержит три элемента НЕ 21-23, входы которых подключены к выходам соответственно элементов 5-7 сравнения абсолютных значений, и три элемента И 24-26.

Блок 13 трехфазного отключения (фиг. 3) содержит четыре элемента И 27-30 и элемент ИЛИ 31.

Значения аварийных составляющих ли- нейных (междуфазных) токов IAB, IBC, ICA вычисляются в блоке 4 в соответствии с выражением

1мфав(т 1мфЮ-Н)п -1мф(г-пТ/2), (1)

где 1мфМ, 1Мф(т.-пТ/2) - значения междуфазных токов соответственно в текущий момент времени t и п полупериодов промышленной частоты () тому назад;

, ВС, СА.

В элементах 5-7 осуществляется сравнение модуля аварийной составляющей междуфазного тока t, соответствующей уставкой. Условие срабатывания элементов 5- 7 имеет вид

25

г I . ав I N. |

I (мф I 1уст мф

(2)

В блоке 8 формирование уставок осуществляется по выражению

ч, 1уст. I 1мф I ;

lycr.min -I уст мф I - уст max,(3)

где Кт - коэффициент торможения (,05- -0.15);

уст min, lycT.max МИНИМЗЛЬНОе И МЗКСИмальное значения уставки.

Торможение необходимо для отстройки от небалансов в режиме качаний.

В блоке 9 реализованы следующие логические функции:

-XB -Xc; -Хд -Хс; YC XC-XA-XB,(4)

где Xj, Yj, (, В, С) - соответственно вход- ные и выходные сигналы логического блока 9.

В блоке 13 трехфазного отключения реализована логическая функция

YT XA-XB-XC+XA-YA+XBYB+XCYC. (5)

где YA, YB, Yc. YT - выходные сигналы соответственно элементов ТО-12 памяти и блока 13 трехфазного отключения.

Устройство функционирует следующим

образом.

В нормальном режиме работы сети значения аварийных составляющих на выходах блока 4 равны нулю, элементы 5-7 сравнения абсолютных значений находятся в несработавшем состоянии и сигналы на выходах устройства отсутствуют.

При возникновении к.з. в сети на выходах блока 4 выделения аварийных составляющих линейных токов появляются аварийные составляющие, значение которых зависит от вида к.з..

Принцип действия устройства основан на том, что при однофазном к.з. на землю аварийная составляющая разности токов двух других фаз близка к нулю. Так, например, при замыкании фазы А на землю имеем

,iAB(ab),||(ab) + iH.a2((ab)al2(ab)|

vS Ke+ -KTi+e- 30-)

(6)

..-О). . 2,(ab)(ab)(ab)

II вс I la H +al2 -ah

- a2l2 I (Кт1 - KT2) I IK I ;

CO

11 ЈAb) | al H + a lH - )H - I H I

1(е+ 1Ю-Кт1+е- 1Ю-Кт2)Ик1

(8)

где KTL Кт2 - коэффициенты токораспреде- ления в схемах замещения прямой и обратной последовательностей.

При равенстве сопротивлений прямой и обратной последовательностей элементов се- ти, что как правило, характерно для сетей напряжением 220 кВ и выше, имеем и

3tiKKTi:

(9)

Таким образом, в данном режиме ера- ботают элементы 6 и 7 сравнения абсолютных значений (, ) и не сработает элемент 5- (). В соответствии с (4) на выходе YA блока 9 появляется сигнал, запоминаемый элементом 10 памяти и указыва- ющий наименование поврежденной фазы А.

При отключении поврежденной фазы А, в том чис.ле и каскадном, соблюдается равенство 1всаЬ 0. и выходные сигналы устройства (. ) не меняются. ,

5

0

f5

0

5

0

5

0

5

Q 5

При всех других видах повреждений (двухфазных к.з. на землю или без земли и трехфазных к.з.) аварийные составляющие всех междуфаэных токов отличны от нуля Это приводит к срабатыванию всех трех эле ментов 5-7 сравнения и к появлению сигнала в соответствии с (5) на выходе блока 13 трехфазного отключения. Данный сигнал с контролем срабатывания защит линии (сигнал Фиксация пуска ОАПВ) действует на отключение трех фаз линии

При переходе замыкания одной фазы А в замыкание двух фаз А и В на землю, а также при возникновении повреждений на неотключенных фазах В и С в бестоковую паузу цикла ОАПВ (с разрывом фазы А) аварийная составляющая вса отлична от нуля, что обусловливает срабатывание элемента 5 сравнения (). 8 сочетании с ранее сформированным (в режиме однофазного кз) сигналом на выходе А устройства () появление сигнала на выходе элемента 5 приводит в соответствии с (5) к появлению сигнала на выходе блока 13, воздействующего на отключение трех фаз или оставшихся в работе двух фаз линии

Сигналом с выхода блока 13, проходящим через второй элемент ИЛИ 15 и элемент 20 задержки, осуществляется сброс выходных сигналов элементов 10-12 памяти. Аналогичный сброс сигналом с выхода второго элемента И 19 происходит при успешном завершении цикла ОАПВ, когда исчезает сигнал Фиксация пуска ОАПВ (появляется сигнал на выходе элемента НЕ 18) и после отключения внешнего однофазного КЗ, когда в течение заданного времени, определяемого элементом 20 задержки после выбора поврежденной фазы, не срабатывают защиты линии (не появляется сигнал Фиксация пуска ОАПВ).

Таким образом, введением дополнительных блоков и элементов в предлагаемое устройство обеспечивается расширение его функциональных возможностей путем правильного его функционирования при трехфазных и двухфазных к.з. без земли, а также за счет возможности выявления перехода однофазного к.з. в двухфазное к.з. на землю и осуществления защиты неотключенных фаз линии в цикле ОАПВ.

Формула изобретения

Устройство для выбора поврежденной фазы трехфазной линии электропередачи, содержащее по числу фаз измерительные преобразователи фазных токов, подключенные выходами к входам блоке выделения аварийных составляющих токов, каждый из

трех выходов которого подключен к одному входу соответствующего элемента сравнения абсолютных значений, три элемента памяти и первый и второй элементы И, о т л и- чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии электропередачи в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), дополнительно введены блок формирования уставок, блок трехфазного отключения, блок логического умножения сигналов с поочередным инвертированием одного из.них, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, а блок выделения аварийных составляю- щих токов выполнен в виде блока выделения аварийных составляющих линейных токов, при этом входы блока формирования уставок подключены к соответствующим выходам измерительных преобразователей фазных то- ков, а его выходы подключены к другим входам соответствующих элементов сравнения абсолютных значений, подключенных выходами к первым трем входам блока грех- фазного отключения, а также ко входам блока логического умножения сигналов с поочередным инвертированием одного из них, подключенного выходами к основным входам соответствующих элементов памяти, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, а также к трем другим входам блока трехфазного отключения, подключенного выходом к одному входу второго элемента ИЛИ, а также к одному входу первого элемента И, другой вход которого подключен к клемме в цепи сигнала Фиксация пуска ОАПВ, к которой подключен также вход элемента НЕ, подключенного выходом к одному входу.второго элемента И, к другому входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И подключен к другому входу второго элемента ИЛИ, подключенного выходом через элемент задержки к управляющим входам всех элементов памяти.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике, и может быть использовано в устройствах однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты линии электропередачи в цикле ОАП8. Принцип действия устройства основан на выделении блоком 4 аварийных составляющих линейных токов, сравнении их ftaf) абсолютных значений элементами 5-7 сравнения с уставками, формируемыми блоком 8, и последующей логической обработке выходных сигналов элементов сравнения абсолютных значений 5-7 в блоке 9 логического умножения сигналов с поочередным инвертированием одного из них и блоке t3 трехфазного отключения. При коротком замыкании на землю фазы А значение аварийной составляющей линейного тока ВС равно НУЛЮ, поэтому срабатывают только элементы 6 и 7 равнения абсолютных значений, приводит к появлению сигнала только ча одном из трех выходов ло ического 9, который запоминается элементом 10 памяти и указывает на повреждение фазы А, При возникновении повреждения на нзотключенных фазах В и С в цикле ОАПВ значение аварийной составляющей линейного тока SC существенно отлично от нуля, что обусловливает также срабатывание элемента 5 сравнения абсолютных значений и появлению на гыходе блока 13 трехфазного отключения сигнала, который поступает на один вход первого элемента И 6. при наличии на втором входе которого сигнала фиксации пуска ОАПВ формируется сигнал на отключение всех фаз линии. 3 ил. сл С о 4 х| vj Ы 00 CatHai на откл трип Ъ -