Данное изобретение относится к дифференциальным токовым защитам линии электропередач.
Известные продольные дифференциальные защиты линий, содержащие комбинированный фильтр прямой и обратной последовательности, формирующий орган, блок компенсации линии связи, орган контроля исправности вспомогательных проводов, нуль-индикатор, орган процентного торможения, пропорционального первичному току своего конца линии, и орган торможения от наведенных э.д.с. Такие защиты имеют электромагнитные, неселективные срабатывания при внешних коротких замыканиях, когда на одном из концов защищаемой линии мало или отсутствует процентное торможение.
С целью исключения неселективного действия защиты на линиях с ответвлениями при внешних коротких замыканиях, применен орган блокировки, выводящий защиту из действия на всех концах защищаемой линии при срабатывании блокировки хотя бы на одном конце.
Предлагаемая защита с двумя вспомогательными проводами может быть выполнена как по схеме на циркуляцию токов, так и на равновесие напряжения.
На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой защиты, на фиг. 2 - принципиальная схема органа блокировки.
Схема защиты содержит следующие элементы: комбинированный фильтр 1 тока прямой и обратной последовательности, формирующий орган 2, орган 3 компенсации линии связи, разделительный орган 4, орган процентного торможения 5, рабочий орган 6, схему сравнения 7, нуль-индикатор 8, пусковой элемент 9 органа блокировки, логический элемент «Запрет» 10, исполнительный элемент 11 органа блокировки, орган торможения 12, логический элемент «Запрет» 13, выходной орган защиты 14, блок питания 15 органа контроля исправности вспомогательных проводов, орган контроля 16 уровня изоляции вспомогательных проводов, орган контроля 17 исправности вспомогательных проводов, выходной элемент органа контроля исправности вспомогательных проводов, блок питания 19 защиты.
Защита выполнена относительной благодаря применению комбинированного фильтра токов, э.д.с. на выходе которого пропорциональна сумме токов прямой и обратной последовательности. Включен фильтр на линейные трансформаторы тока.
Формирующий орган 2 преобразует выходную э.д.с. фильтра 1 в соответствующие напряжения, необходимые для правильной работы защиты и органа блокировки, и выполнен таким образом, что напряжение на выходе имеет линейную зависимость от напряжения на входе во всем диапазоне рабочих токов. При максимальных значениях тока напряжение на вспомогательных проводах не превышает максимально допустимого.
Высокая чувствительность защиты обеспечивается компенсацией тока небаланса, обусловленного влиянием вспомогательных проводов. Компенсация осуществляется включением рабочего моста, плечами которого являются формирующий орган, сопротивление вспомогательных проводов, подключенное через разделительный орган 4 к цепям защиты, а также орган компенсации 3, содержащий активное сопротивление и емкость. Орган и компенсации настраивается на минимальный ток небаланса в диагонали моста.
Реагирующий орган защиты выполнен с процентным торможением первичным током своего конца. В качестве реагирующего органа используется нуль-индикатор 8 со схемой сравнения 7 на входе. В последней сравниваются абсолютные значения тормозного и рабочего напряжений.
Нуль-индикатор через логический орган «Запрет» 13 воздействует на выходной орган защиты 14, подготавливая его к срабатыванию. Кроме того, нуль-индикатор через логический орган «Запрет» 10 действует на исполнительный элемент органа блокировки 11.
Срабатывание выходного органа защиты 14 происходит через орган 13 при условии срабатывания нуль-индикатора и несрабатывании органов контроля 17 и 18.
Орган 17 выполнен по принципу постоянной циркуляции выпрямленного тока, наложенного на переменный ток, протекающий по вспомогательным проводам, связывающим все концы линии.
Разделительный орган исключает протекание постоянного тока в целях защиты и переменного тока в органе контроля.
Выходным элементом органа контроля 18 является полупроводниковая схема, реагирующая на снижение и увеличение постоянного тока цепи контроля.
Блок питания органа контроля установлен на одном питающем конце защищаемой линии. С целью обеспечения необходимой чувствительности и быстродействия органа контроля на приемных концах в органе 17 установлены стабилитроны.
Сигнал с выходного элемента органа контроля 18 поступает на логический орган «Запрет» 13, последний блокирует выходной орган защиты 19. Орган блокировки защиты при внешних коротких замыканиях включает пусковой элемент 9, логический элемент «Запрет» 10 и исполнительный элемент 11 (см. фиг. 2).
Схема органа блокировки состоит из следующих элементов: схемы сглаживания (емкости 20, 21 и сопротивлений 22-25), регулируемого сопротивления 26 (пусковой элемент 9), активных сопротивлений 27-31, диодов 32 и 33 и триода 34 (логический элемент «Запрет» 10), триодов 35-37, активных сопротивлений 38-47 и стабилитронов 48 (исполнительный элемент 11).
Пусковой орган 9 схемой сглаживания подключен на выход формирующего органа 2, а регулируемым сопротивлением 26 - к первому входу логической схемы «Запрет» 10, через которую воздействует на исполнительный элемент 11. Логический элемент 10 вторым входом связан с нуль-индикатором 8 и разрешает работать исполнительному элементу 11 при условии, что реагирующий орган защиты не работает, а пусковой элемент органа блокировки 9 сработал.
Исполнительный элемент 11, срабатывая, рвет цепь тока контроля, при этом срабатывает выходной элемент органа контроля 18 и выводит защиту из действия на всех концах линии.
Орган контроля 16 уровня изоляции вспомогательных проводов выполнен так, что работает только в том случае, если переходное сопротивление в месте замыкания на землю меньше заданной величины. Чувствительность этого органа согласована с чувствительностью защиты и органа торможения от наведенных э.д.с.
Орган торможения 12 выполнен таким образом, что при внешних коротких замыканиях, связанных с землей, и при одновременном замыкании одного из проводов на землю через переходное сопротивление на входе тормозного плеча схемы сравнения 7 появляется дополнительное торможение, и нуль-индикатор 8 не срабатывает.
Защита выполнена на переменном оперативном токе и содержит встроенный блок питания 19.
При коротком замыкании в зоне действия и при токе на входе фильтра 1, большем уставки срабатывания защиты 1, нарушается равновесие э.д.с. в цепи вспомогательных проводов, и на выходе рабочего органа 6 появляется напряжение, большее тормозного напряжения на выходе органа 5. В этом режиме напряжение на выходе схемы сравнения 7 вызывает срабатывание нуль-индикатора 8, выходной сигнал с которого поступает на два логические элемента 10 и 13. Через элемент 10 исполнительный элемент 11 выводится из действия, через элемент 13 подается сигнал на выходной орган защиты 14, которая срабатывает, если нет нарушений в цепи вспомогательных проводов.
При внешних коротких замыканиях нарушения равновесия э.д.с. в цепи вспомогательных проводов не происходит, и защита не работает.
Если вследствие неиндентичности условий работы линейных трансформаторов возникает нарушение равновесия э.д.с. в цепи вспомогательных проводов, то на выходе рабочего органа 6 появляется значительное напряжение небаланса, но в этом случае за счет процентного торможения первичным током своего конца реагирующий орган защиты не срабатывает. Происходит срабатывание элементов 9 и 11 органов блокировки и через органы 17 и 18 защита выводится из действия.
В случае, если на одном из концов защищаемой линии торможение мало или вовсе отсутствует, возможно срабатывание нуль-индикатора от напряжения небаланса на рабочем органе 6, а на логическом элементе «Запрет» 10 появится сигнал, выводящий исполнительный элемент органа блокировки 11 на этом конце из действия, и через логический элемент «Запрет» 13 сигнал подается на срабатывание защиты.
Продольная дифференциальная защита линии, содержащая комбинированный фильтр прямой и обратной последовательности, формирующий орган, блок компенсации линии связи, орган контроля исправности вспомогательных проводов, нуль-индикатор, орган процентного торможения, пропорционального первичному току своего конца линии, и орган торможения от наведенных э.д.с., отличающийся тем, что, с щелью улучшения селективности защиты на линиях с ответвлениями при внешних коротких замыканиях на том конце, где мало или отсутствует торможение, применен орган блокировки, содержащий пусковой элемент, логическую схему «Запрет», исполнительный элемент, блокирующий защиту на всех концах при срабатывании органа блокировки хотя бы на одном конце линии, причем вход пускового элемента подключен к формирующему органу защиты, его выход - к первому входу логической схемы «Запрет», ко второму входу которой подключен нуль-индикатор защиты, а исполнительный элемент блокировки включен последовательно в цепь органа контроля исправности вспомогательных проводов.
