Устройство для резервной защиты тупиковой линии с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий Советский патент 1991 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может применяться для защиты линий с ответвлениями

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 тока, преобразователь 2 напряжения в напряжение постоянного тока, делитель 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, вычитатель 5, регистр 6 сдвига, цифровой блок 7 сравнения, блок 8 уставки, первый 9 и второй 10 элементы ИЛИ-НЕ, первый - четвертый элемент ВРЕМЯ 11-14 первый- третий элементы И 15-17, элемент ПАМЯТЬ 18, генератор 19 тактовых импульсов, исполнительный орган 20 и выключатель 21 линии.

Устройство работает следующим образом

В нормальном режиме ток и напряжение поступает в преобразователи 1 и 2 Величины соответствующие модулям тока и напряжения, подаются соответственно к входам Делимое и Делитель делителя 3 Поэтому на выходе делителя 3 сигнал пропорционален модулю проводимости линии на вводах устройства преобразования преобразователей 1 и 2 и делителя 3,

НА

-

из кя U;, - 2 ,U2,

К-3 I/

«V

GA|

где Ki K2, Кз - коэффициенты

Выход делителя 3 подключен к входу АЦП 4 на выходах которого присутствует сигнал в цифровом коде, отображающий величину проводимости Стек фазы линии в настоящий момент Этот сигнал поступает на входы Вычитаемое вычитателя 5 и на входы регистра 6 сдвига, выход которого подключен к входам Вычитатель вычитателя Ь. Многоразрядный регистр 6 сдвига по так- говым импульсам генератора 19 тактовых импульсов осуществляет запись выборки на

о сл GJ о сл ю

входе и сдвиг ранее записанных. На выходе регистра 6 сдвига с поступлением тактового импульса от генератора 19 появляется выборка, соответствующая предшествующему

Значению ПРОВОДИМОСТИ Спред В ЛИНИИ П

тактов назад:

Д G Стех Опред

Д1П Тгти

причем tj - tj-i Тгти, где Тгти - время, равное периоду импульсов генератора 19 тактовых импульсов.

Величина приращения проводимости линии в каждый момент времени сравнивается в блоке сравнения 7 с уставкой, выставленной в блоке 8 уставки. Устройство отстраивается от возможных приращений проводимости нагрузки линии, поэтому в нормальном режиме при незначительных приращениях проводимости, меньших уставки, оно не срабатывает. На выходе блока сравнения 7 сигнал исчезает, когда величина приращения проводимости становится равной или большей уставки. Тогда на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 появляется сигнал, который поступает на элемент ВРЕМЯ 11 и на первый вход элемента И 15. на втором входе которого присутствует сигнал, поступающий от элемента ВРЕМЯ 12. Поэтому сигнал от элемента И 15 поступает на тре тий вход элемента ИЛИ-НЕ 10, который инвертируется. От нулевого сигнала на вторим входе элемента И 17 на его выходе устанавливается нулевое состояние, и импульсы генератора 19 тактовых импульсов не поступают на синхронизирующий вход регистра 6 сдвига. На выходе последнего остается сигнал, который присутствовал а момент U, предшествующий возникновению достаточного приращения проводимости, для срабатывания схемы 7 сравнения. Если это приращение возникло в резуль гате самозапуска нагрузки линии, величина проводимости быстро уменьшается, резулыи- рующее приращение между величиной текущей проводимости в текущий момент времени и величиной проводимости, которая была в момент т.к. становится меньше уставки, на втором входе элемента И 17 появляется единичный сигнал и на выходе регистра 6 сдвига через п импульсов генератора 19 тактовых импульсов появляется сигнал, пропорциональный новому текущему значению величины проводимости. ройство не срабатывает, так как ti t3an + n

хТгги + At1,

где ti - время работы элемента ВРЕМЯ 11; 1эап - время самозапуска нагрузки линии;

П Тпи -время, в течение которого регистр б сдвига полностью обновляет свою информацию,

ti - время запаса

ЕслиТпсз N ban f пТгти, ТО ti ТПсз Ди.

где 1псз время работы последней ступени основной защиты линии.

Если приращение проводимости воз никло от короткого замыкания за трансформатором ответвления, приращение проводимости больше уставки. Поэтому регистр 6 сдвига запоминает величину проводимости доаеарийного режима. Через время ti элемент ВРЕМЯ 11 подает сигнал

исполнительному органу 20 на отключение пыключателя 21.

При тмин r.p MiTito ,- :пканнч

ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНаЛ Об ОГКЧЮ иЗНИН ЛИНИИ О г

защити (основной ига ,p:iniui) поступа

ет на информационны1, пход элемента ПАМЯТЬ 18, коюрни за счгт элемента ВРЕМЯ 13,устчнгшлиолотс i п f дичиччр ( остооиие на иремл

t.i тлгп Ли

где САПВ ремл работы цикла АПВ,

TJ .pcMfJ запзгл

Поз.ому величин пр чодимог-м доава- рийногп режима запоминается пс in°wn При срабатывании АПР- сч .- , огу озагельнего реле поступит на .-пемсм: ВРЕМЯ 14 и элемент И 10, действия Kjroiiix ;пичи- Впют згпоминаник догИ-ирийной величин проводимости еще на время хз ti ) Ati

Если после А 13 замыкание оiсутпвуег, разность i-ы 3i ,хпд.: читателя 5 спп витс1 расной иу/чо (или по крайней мере меньше уставки), а самозапуск на грузди заканчивается но окончания работы элемента ВРЕМЯ 11, поэтому устройС|ВО не срабатывав на отключен -- оыкпючателя 21.

Если после АПВ короткое замыкание не устранилось, разность на выходе вычитателя 5 остается больше vcracxn и через время ti исполнительный орган 20 подает сигнал на о(ключение линии.

При включении линии, находящейся в ремонте, приращение проводимости может

стать больше уставки за гче тою, что подключена вся нагрузка. Чтобы усмройство не сработало, сигнал о включении пинии от глюча , дсржииае ся емспт,: ВРЕМЯ 2 но р

5t2 п :ГТи + Дтт.

С ttLi/ода первого -лог знто И 15 не поступает си(Нал на запоминание величины проводимости TOKfc, СиОгп т; ( oi- кл(пченг, ibi оог..ояни-о , те G 0 и

через время n-Тгти на выходе вычитателя 5 имеется приращение, меньшее устэвки, в результате на первый вход элемента И 15 поступает нулевой сигнал, а еще через определенное время на второй вход поступает единичный сигнал и разрешает фиксировать приращения, большие уставки.

Минимальный ток короткого замыкания, на который реагирует устройство

. Коте Кч .,

I КЗ МИНJ7Л

У ( I тр макс Ь ( 1 U ост раб ) ) U ост.кз

U ост кз -( 1 -U ост кз ),

где Коте, Кч, KB - коэффициенты отстройки, чувствительности, возврата соответственно;

кз, мин - минимальный ток КЗ. на который реагирует устройство приведенный к рмакс - рабочему максимальному току линии; л

IrpMdxc - ток нагрузки трансформатора ответвления с наибольшей мощностью на линии, приведенный к (р.макс,

DOCT раб - остаточное напряжение при включении под нагрузку трансформатора ответвления с наибольшей мощностью приведенное к UH номинальному няпряло - нию;

UOCT кз - остаточное напря кение при КЗ с минимальным током, приведенное к UH, в то время как для защиты, peai ируюшгГ: на приращение сопротивления, миипмальнг , ток КЗ, на который оно реагируе.

KortJ i

к

и

JL. -Гк,

Расчеты показали, что защита реагирующая на приращение проводимости чувствует меньший ток КЗ, чем защита реагирующая на приращение сопротивления.

Таким образом, устройство реагирует на токи всех междуфасных коротких замыкании через переходное сопротивление, значительно меньшие максимальных pifio- чих токов линии, правильно работает в циклах АПВ.

Формула изобретения

Устройство для резервной защиты тупиковой линии с ответвлениями от меж/туфа них коротких замыканий, содержащее измерительный орган первой фазы, выпол ненный в виде преобразователя тока фазы

в напряжение постоянного тока, аналого- цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом вычитателя и входом регистра сдвига, выход последнего

соединен с вторым входом вычитателя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки, выход блока сравнения является выходом измери0 тельного органа первой фазы и подключен к первому входу первого элемента ИЛИ- НЕ, к другим двум входам которого подключены выходы измерительных органов двух других фаз, его выход подключен к первому

5 входу элемента И и через первый элемент ВРЕМЯ - к входу исполнительного органа, выход которого предназначен для подключен ия к электромагниту отключения выключателя линии, к второму входу первого

0 элемента И подключен выход второго элемента ВРЕМЯ вход которого предназначен для подключения к контакту Включение ключа управления выключателя линии, выход первого элемента И подключен к перво5 му входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к второму входу которого подключены выход элемента ПАМЯТЬ и вход третьего элемента ВРЕМЯ, чмход которого соединен с первым BXCV.OM зпрмент ПАМЯТЬ второй вход ко0 о юго предназначен для подключения к реле поло «ния Отключено вход ч о элемента РРЕМЯ, неинверсный БЛ д ьтооого элемента И предназначай для подключения t выходу указательного реле

5 .Бамия ftПВ чыход четвертого эле iHPHia ПРЕМЯ подключен i инеертирующе- иу г-оду второго элемента И, выход к- торого соединен с третьим входом второго элемени И ПИ-НЕ, выход которого под0 ключей к первому входу третьего элемента И, ьтггюй вход которого соединен с выходом itHfp Topa тактоьых импульсов, и с вторым входом аналого-цифрового преобразователя выход трет ьего элемента И под5 ключей к второму входу регистра сдвига, последний и второй вход аналого-цифрового прео фгзователя соединены с измеритель,; ими органами других фаз, отличаю. щ t, с с, я тем, что с целью пооыиения

. зетвитальности в измерительный орган

первой фазы дополнительно введены преоопсъс зтиль напряжения фазы в напряжен -о постоянного тока и делитель, вход

Делимое которого соединен с выходом

5 прог Г ;гзоватепя тока фазы в напряжение -. ii-ioro тока, вход Делитель1 - с выхо- дог 1.|,-оо6рззо ателя напряжения фазы в :) ,ря,. ие гостоянного тока вь.ход Час- п о. с ьчодом аналого-цифрового преоб- (jajoBcii e;i

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электроустановок Цель изобретения - повышение чувствительности работы Цель достигается тем, что данная защита реагирует на приращение проводимости 1 ил