Дистанционный измерительный орган Советский патент 1991 года по МПК H02H3/40 

о со

±

СО

сл

Јь

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для резервной защиты линий электропередачи с трансформаторами на ответвлениях. Целью изобретения является повышение селективности при наложении режима нагрузки на внешнее короткое замыкание, а также при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений. При отсутствии короткого замыкания под влиянием нагрузки могут сработать однородные реле сопротивления, реализованные на делителях 6-8, умножителях 14-16, элементах сравнения 11-13 и элементе И 17, однако при этом не срабатывает многофазное реле сопротивления, выполненное на делителях 3-5 и элементе сравнения 9, и устройство в целом не срабатывает, и наоборот, при возникновении внешнего короткого замыкания под влиянием токов нагрузки может излишне сработать многофазное реле сопротивления, однако при этом не срабатывают однофазные реле сопротивления, что также исключает срабатывание устройства в целом. 5 ил. ё

фиг1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дт резервной защиты линий электропередачи с трансформаторами на ответвлениях.

Целью изобретения является повышение селективности при наложении режима нагрузки на внешнее короткое замыкание, а также при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2, 3, 4 и 5 - его характеристики срабатывания.

Устройство содержит блок 1 формирования сравниваемых величин, выходы которого подключены к входам формирователя 2 ортогональных составляющих, первый выход которого подключен к одним входам первою 3 и второго 4 делителей, второй выход формирователя 2 подключен к другому входу первого делителя 3 и одному входу третьего делителя 5. третий выход формирователя 2 подключен к другим входам второго 4 и третьего 5 делителей, четвертый - девятый выходы формирователя 2 ортогональных составляющих, подключены попарно к входам четвертого 6, пятого 7 и шестого 8 делителей соответственно, выходы делителей 3-5 подключены к входам первого элемента 9 сравнения, выход которого подключен к одному входу первого элемента И 10, выходы четвертого 6, пятого 7 и шестого 8 делителей подключены к одним входам соответственно, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 умножителей непосредственно, а к другим входам через первый 14, второй 15 и третий 16 умножители, выходы элемейтов 11-13 сравнения через второй элемент И 17 подключены к другому влоду первого элемента И 10, выход которого подключен к входу выходного блока 18

Устройство работает следующим образом

На входы формирователя 1 сравниваемых величин поступают фазные токи и напряжения, а на его первом, втором и третьем выходах формируются компенсиро ванные линейные напряжения с первым коэффициентом компенсации вида:

t i U AF

JAB-MlA )

Un, - UBr-Ki(lR l() UCA - U, А К,(г I A)

где UAH UBC, OCA компенсированные линейные напряжения с первым коэффициентом компечгации,

Ил1 Ь ЛИНРЙНЫР напряжения;

0

5

0

5

IA, IB, Ic - фазные токи;

Кт - коэффициент компенсации, f. Zoo + ZbT + Zj(2)

- сопротивление ВЛ до места ответвления;

2рт - сопротивление ВЛ от места ответвления до места присоединения трансформатора ответвления;

ZT - сопротивление трансформатора ответвления.

Компенсированные линейные напряжения преобразуются в блоке 2 формирования ортогональных составляющих и представленные своими ортогональными составляющими поступают на входы первого - третьего делителей 3-5.

На выходах первого - третьего делителей формируются напряжения пропорциональные отношениям компенсированных линейных напряжений.

и,,„4,

Ubc

| | -I ( ЬС ч

U2 - Im ( 7,1 )

UCA

30из ,

(3)

где Im - обозначение мнимой части.

Напряжения От, 02, Оз поступают на вхо- ды первого элемента 9 сравнения, на выходе которого появляется логический сигнал гтри выполнении любого из неравенств

40

(4)

Как следует из (1), это соответствует реализации многофазного измерительного органа от междуфазных коротких иамыканий с круговой формой характеристики срабатывания в комплексной плоскости сопротивления петли короткого замыкания (фиг.2), проходящей через точку.

Z ZDO + ZOTR f ZT

(5)

На фиг.2 сопротивление прямой 55 последовательности питающей системы

На четвертом, шестом и восьмом выходах формирователя 1 сравниваемых вели чин формируются компенсированные пинейные напряжения с вторым коэффициентом компенсации вида

- илв-К2(1А-1в). йвс-К2().

UCA-K2(lc-lA).(6)

где «2 - второй коэффициент компенсации

К2 0.,

где сопротивление прямой последовательности защищаемой ВЛ.

На пятом, седьмом и девятом выходах формирователя 1 формируются напряжения

Us П(|А-| В) U п(1в-1с) Ug - n(lVlA)(7)

где п - коэффициент пропорциональности.

Компенсированные линейные напряжения с вторым коэффициентом компенсации и напряжения Us. U, Ug no (7) преобразуются в формирователе 2 и ортогональные составляющие этих напряжений поступают на входы четвертого 6, пятого 7 и шестого 8 делителей.

На выходах четвертого 6, пятого 7 и шестого 8 делителей формируются отношения вида

Qi

Q2

б.

Оз UCA

Ug

В первом 14, втором 15 и третьем 16 умножителях производится умножение правой части каждого из уравнений (8) на комплексный множитель 5. Таким образом, на вторые входы второго 11, третьего 12 и четвертого 13 элементов сравнения поступают сигналы, соответствующие отношениям

Q4 J-Qi, Q5-3-Q2

Об J-Ch

6

Логический сигнал на выходе второго 11 элемента сравнения появляется в случае выполнения одного из неравенств:

Qi О,

04 0,

(10)

(11)

что согласно (1,2) соответствует в комплекс- ной плоскости сопротивления петли короткого замыкания характеристике, образованной двумя пересекающимися в точке К2 под углом 90° прямыми (фиг.З). На фиг.3 прямая 19 соответствует уравнению (10), а прямая 20 уравнению (11).

Аналогично появление логических сигналов на выходах третьего 12 и четвертого 13 элементов сравнения соответствует выполнению одного из неравенств

Q2 0 ОБ 0

Q О

Об О

(12)

(13)

ряен(7) тое6,

и е(8)

16 ие на рагоия от30

35

40

45

50

55

9)

Подключение выходов второго, третьего и четвертого элементов сравнения через второй элемент И 17 соответствует согласно (1) реализации характеристики приведенной по фиг.4, где РАВ, Рве, f CA - особые точки комплексной плоскости (1), в которых компенсированные напряжения обращаются в нуль, граничные линии 21 и 22 - те же, что и 19, 20 на фиг.З, граничные линии 23,24 и 25,26 соответствуют неравенствам (12) и (13).

Выходы первого 9 элемента сравнения и второго элемента И 17 подключены к входам первого элемента И 10, сигнал на выходе которого появляется в случае одновременного выполнения условий (4) и (10). (11) и (12), (13),.что соответствует характеристике срабатывания в комплексной плоскости сопротивления петли короткого замыкания, представленной фиг.5.

Участки 27 и 28 характеристики срабатывания (фиг.5) обеспечивают недействие защиты при к.з. на смежных с защищаемой ВЛ элементах, причем вследствие того; что граничные линии (фиг.4) представляют со- бой характеристики срабатывания однофаз- ных реле сопротивления. Так, при отсутствии КЗ могут под влиянием нагрузки сработать однофазные реле сопротивления, однако не работает многофазное реле сопротивления (фиг.1) и устройство не срабатывает, и наоборот, при возникновении КЗ

год действием нагрузки многофазное реле сопротивления может охватить точку внешнего КЗ. однако не работают однофазные реле сопротивления. При этом посколькуха- рактеристика срабатывания многофазного реле сопротивления проходит через точку «1 (фиг 2), положение которой не зависит от режима нагрузки, то происходит более точная, чем в прототипе фиксация границы зоны срабатывания в области присоединений трансформатора ответвления, что приводит к повышению селективности при КЗ на отходящих от трансформатора фидерах.

Формулаизобретения

Дистанционный измерительный орган, содержащий блок формирования сравниваемых величин, два элемента И и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности при наложении режима нагрузки на внешнее короткое замыкание, а также при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений, дополнительно введены блок формирования ортогональных составляющих, шесть делителей. три умножителя и четыре элемента сравнения, а блок формирования сравниваемых величин выполнен с девятью выходами, при этом выходы блока формирования сравниваемых величин подключены к входам-блока

AV

фиг.2

формирования ортогональных составляющих, первый выход которого подключен к одним входам первого и второго делителей, второй выход блока формирования ортогональных составляющих подключен к другому входу первого делителя и одному входу 1 ретьего делителя, третий выход блока формирования ортогональных составляющих подключен к другим входам второго и третьего делителей, четвертый и пятый, шестой и седьмой, восьмой и девятый выходы блока Формирования ортогональных составляющих подключены попарно к входам четвертого, пятого и шестого делителей, выходы первого, второго и третьего делителей под- к лючены к входам первого элемента сравнения, выход которого подключен к одному Е ходу первого элемента И, выходы четвертого, пятого и шестого делителей подключены к одним входам соответственно второго, третьего и четвертого элементов сравнения непосредственно, а к другим входам указанных элементов сравнения соответственно через первый, второй и третий умножители, выходы второго, третьего и четвертого элементов сравнения подключены к входам второго элемента И, подключенного выходом к другому входу первого элемента И, Е.ЫХОД которого подключен к входу выходного блока.

фиг.З

25

У

23

Pi/г. 4

s27

Фиг. 5