Устройство для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линии электропередач от коротких замыканий Советский патент 1991 года по МПК H02H3/28 

k/

С

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите пиний электропередач Цель изобретения - повышение чувствительности к симметричным коротким замыканиям. Поставленная цель достигается тем. что в нагрузочном режиме устройство сравнивает фазы токов на- грузки по к о н ц э м линии В режиме позникнос Н1 я симметричных к.тзстких замыканий происходи1 перевод защиты о дифференциально-фазной режим работы Для переключения не требуется фиксация несимметрии, предшествующей режиму симме /ч. ого замыкэиил 1 ил

Изобретение относится к электротехнике, я именно к устройствам рэлейной защиты, и может быть использовано для защиты от коротких замыканий двухконцевых, а также многоконцевых линий электропередач.

Цель изобретения - повышение чувствительности к симметричным коротким замыканиям.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линий электропередач or коротких замыканий.

Устройство содержит измерительные трансформаторы напряжения 1 и тока 2. полукомплекты 3 и 4 направленной фильтровой защиты, устанавливаемые соответственно на основном питающем конце I линии и на других концах II, III линии, блокирующее реле 5 направления мощности обратной последовательности, сигнал на пыходе которого появляется при направлении мощности обратной последовательности в линию, отключающее реле 6 напрэвл1. мощности обратной последовательности, сигнап на выходе которого появляется при направлении мощности обратной после- доватепьности к шинам, блок 7 манипуляции, представляющий собой фильтр тока прямой последовательности, генератор 8 контрольных импульсов, элементы ЗАПРЕТ 9- 12, элементы И 13 и 14, элемент ИЛИ 15, источник 16 выходных сигналов, выполненный таким образом, что если управление осуществляется по входу I, напряжение Ui на выходе имеэт низкий уровень положительной полярности; если управление осуществляется по входу 2, то напряжение U2 на выходе источника имеет низкий уровень отрицательной полярности, при VI

О

|Јь

М

ел

чем Ui Кн n-Uz. sfla KH - коэффициент надежности, равный 1 2 1,3 n - количество концов линии, если управление осуществляется по входу 3, то напряжение Уз ча выходе имеет высокий уровень положительной полярности, причем , где Кз - коэффициент запаса, больший или равный 3; блок 17 отключения, включающий элемент 18 временной памяти, элемент И 14, орган 19 сравнения фаз, срабатывающий при подаче на вход сигнала логической единицы и имеющий задержку на возврат, элемент НЕ 20 первый пороговый орган 21 имеющий низкую уставку положительной полярности срабатывающий при наличии на входе напряжения LM, второй пороговый орган 22, ниеющий промежуточную между низкой и гм- Оо -Рг усгавку, третий пороговый орган . г..еощчй высокую уставку срабатыва- положительной полярности, срабатывающий при наличии на входе напряжения Un 24 контроля исправности соединительных проводов активные шунты 25, включенные в оассечку соединительных проводов. Нэ чертеже обозначены выключатели 26 ли- нии, соединительные провода 27

Устройство работает следующим обра- .ч-м

Нагрузочный режим работы линии Ре- ге J м 6 ощмости не срабатывают на с-сех i ct цак 11/1нии поскольку они отстроены от небалансов нагрузочного режима Защита в , тм ил /чае срав.ьм .зет фазы нагруз- - 1 по концам лини. На основном питающем конце линии /правление источником 16 выходных сигналов осуществляется с выхода блока 7 манипуляции по цепи ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 15 вход 3 источника 16. При этом с конца 1 линии посылаются контрольные импульсы, амплитуда которых равна напряже- кию Уз, Фаза совпадает с фазой CHI нала на органа 7 манипуляции. С других кон- цоп л1- нии в соединительные провода 27 по 7 манипуляции ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 1 - ю лаются манипулированные сигналы г амплитудой, равной Ui и фазой соответ- тв юшей току нагрузки на концах II. Ill линии.

В результате в соединительных проводах 27 будет присутствовать непрерывный сигнал, обеспечивающий срабатывание первого порогового органа 21, что исключает срабатывание органа 19 сравнения фаз , а следовательно пояьление сигнала отключения на выходе защиты

При возникновении несимметричного

амыкания на защищаемой линии срабатыв ют отключающие реле б мощности на всех

линии и запрещают с помощью эле, 1АПРГГ 11 к гН чпчлированный пуск

источников 16 выходных сигналов. В этом случае с конца I линии по цепи генератор 8 контрольных имгульсов, элементы И 13, ИЛИ 15, вход 3 источника 16 в соединительиые провода 27 будут посылаться контрольные импульсы, длительность которых определяется генератором 8 и равна примерно 3 мс, а паузы между импульсами составляют величину поррцка 10-15 мс.

0 Указанная пауза будет определяться тем, что подключение генератора 8 к источнику 15 контролируется органом манипуляции 7 г. помощью элемента И 13.

Появление в соединительных проводах

5 27 контрольных импульсов обеспечивает срабатывание второго порогового органа 22 на всех концах линии и запрещает в течение времени существования контрольного импульса с помощью элемента

0 ЗАПРЕТ 10 посылку мсточником 16 сигнала отрицательной полярности напряжением U2. После скончания контрольного импульса по цепи отключающее реле 6 мощности, элемент ЗАПРЕТ 10, вход 2 источника 16 в

5 соединительные провода 27 будет посылаться сигнал пфицательной полярности, обеспечивающий возврат пороговых ор- tаниз 21 и срабатывание органов сравнения фаз на всех концах линии При

0 появлении в соединительных проводах 27 следующего контрольного импульса сраба- тывают пороговые органы 22 на всех концах линии и запрещают с помощью элементов ЗАПРЕТ 10 пуск исючг-икч 16 от сигнала с

5 выхол-ч отключающего реле б мощности и одновременно через элемент ЗАПРЕТ 23 подают сигнал на другой вход этемента И 14. В результате на выходе элемента И 14 появляется сигнал, который запоминается

0 элементом 18 временной памяти и отключает поврежденную линию.

Если несимметричное замыкание возникает вне защищаемой линии т на конце II линии, Слижайшее к месту короткого за5 мыкания, срабатывает блокирующее реле 5 направления мощности комплекта и в промежутки между контрольными импульсами, посылаемыми с конца I линии, будет посылать по цепи ЗАПРЕТ 9, ИЛИ 15 непрерыа0 ный блокирующий сигнал, обеспечивающий срабатывание пороговых органов 21 на всех концах линии. Указанный сигнал с выхода порогового органа 21 блокирует действие защиты.

5При возникновении на защищаемой линии симметричного короткого замыкания действие защиты происходит следующим образом.С основного питающего конца I линии по цепи блок 7 манипуляции элементы ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 1-5. вход 3 источника 16 в ..оединительные провода 27 будут посылаться манипулпров нные контрольные сигналы с амплитудой, равной Щ, и фазой, соответе тоующей фазе тока на выходе на манипуляции. Длительность указанных сигналов равна половиче периода тока промышленной частоты. С других концов линии по цепи блок 7 манипуляции, элементы ЗАПРЕТ 11, И/i /l 15, вход источника 16 также буду посылаться манипулигованныд сигналы с амплитудой, равной Ui, и длительностью, равной полопине периода тока промышленной частоты. Фаза манипулировав ных сигналов так;- е соответствует фазе тока на выходе органа 7 манипуляции. Поскольку короткое замыкание - на защищаемой линии, то по принципу действия дифференциэпьно-фазной зашиты между манипулированными сигналами в соедини- тельных проводах 27 имеют место паузы, длительность которых достаточна для срабатывания органа 19 сравнения фаз на всех концах линии, В результате при исправно сти соединительных проводов 27 появляет- ся сигнал на выходе элемента И 14 и через элемент 18 временной памяти действует на отключение поврежденной линии.

Если симметричное замыкание возни- кает вне защищаемой линии, то на конце II линии, ближайшем к месту короткого замыкания, мэнипулированный сигнал, посылаемый по цепи блок 7, элементы ЗАПРЕТ 11, ИЛИ 15, вход 1 источника 16, меняют фазу на 180 эл. град. В результате в соединительных проводах 27 имеет место непрерывный манипулированный сигнал, обеспечивающий с помощью порогового органа 21 также, как и в случае несимметрич- ного замыкания, блокирование защиты.

Таким образом, наличие в направленной фильтровой защите дополнительных блоков в виде органа манипуляции и элементов ЗАПРЕТ, ИЛИ, И, соединенных определенным образом, позволяет обеспечить высокую чувствительность к симметричным замыканиям, причем для этого не требуется фиксации несимметрии, предшествующей замыканию.

Формула изобретения

Устройство для направленной фильтровой защиты с проводным каналом связи линии электропередач от коротких замыканий, содержащее комплекты, устанавливае- мые по концам защищаемой линии, каждый из которых включает блокирующее и отключающее реле направления мощности обратной последовательности, входы которых подключены к выходам соответствующих

датчиков тока и напряжения линии, выходы указанных реле подключены к рабочим vo- дэм первого и второго элементов 3AHPF1, выходы которых в комплекте на основном питающем конце линии подключены первому и второму входам источника еьиодных сигналов, в комплектах на других концах линии выход второго элемента ЗАПРЕТ под ключей к второму входу источника выходных сигналов. выходы которого предназначены для соединения согласно через цепь соединительных проводов с. источниками выходных сигналов других ком цов линии, три пороговых органа, входы которых соединены с выводом активного шунта, предназначенного для включения в рассечку соединительных проводов, первый пороговый орган имеет низкую уставку, третий пороговый орган - высокую уставку и второй пороговый орган - промежуточную между низкой и высокой уставками, опок отключения, выполненный в виде последовательно соединенных элемента НЕ, органа сравнения фаз. первого элемента И и элемента временной памяти, третьего элемента ЗАПРЕТ, при этом вход элемента НЕ соединен с выходом первого порогового органа, втооой вход элемента И - с выходом третьего элемента ЗАПРЕТ, запрещающий и рабочий входы которого подключены соответственно к выходам третьего и второго порогов ix органов, выход эпемента временной памяти предназначен для подключения к цепи отключения выключателя соответствующей линии, выход второго порогового органа также соединен с за прещающими входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, комплект ня основном питающем конце линии включает также генератор контрольных импульсов и блок контроля исправности соединительных проводов, входы последнего подключены к выходам второго и третьего пороговых органов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности к симметричным коротким замыканиям, о каждый комплект дополнительно введены бло манипуляции, эпемент ИЛИ и четвертый элемент ЗАПРЕТ, в комплект на основном питающем конце линии также дополнительно введен второй элемент И, при этом блек манипуляции включен между выходом датчика тока и рабочим входом четвертого элемента ЗАПРЕТ, запрещающий вход последнего подключен к выходу отключающего реле направления мощности обратной последовательности, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, в комплекте на основном питающем конце линии выходы блока манипуляции и генератора контрольных им

пульсов подключены к соответствующимлектахна других концах линии выход перво- входам второго элемента И, выход которогого элемента ЗАПРЕТ подключен к второму подключена второму входу элемента ИЛИ,входу элемента ИЛИ, выход которого под- выход которого соединен с третьим входомключей к первому входу источника выход- источника контрольных сигналов, в комл-5 ных сигналов.

Обрыв СП КЗ СП «-4J1