Быстродействующее направленное реле сопротивления Советский патент 1975 года по МПК H01H83/16 H02H3/40 

тем, что фаза СХ:НОБНОЙ гармоники напряжения на выходе диодного ограничителя сильно отличается от фазы OCIJOBHOE гармоники напряжения на его входе. В направленных реле сопротивления, содержащих блок обратной связи, перечисленные недостатки устраняются, но тол ко в измерительным блоком, выполняемым на схеме сравнения абсолютных значений электрических величин. Быстродействие реле сопротивления d измерительным блоком, выполняемым на схеме сравнения фаз, практически не может быть обеспечено введением блока об I ратной связи. Цель изобретения-повышение быстродей ствия реле сопротивления с измерительны блоком, выполняемым на схеме сравнения фаз электрических величин, при переходных процессах коротких замыканий в защищаемой зоне и повышение надежности несрабатывания реле при переходных процессах коротких замыканий вне защищаемой зоны на линиях электропередач высо кого и сверхвысокого напряжений. Это достигается тем, что реле снабжен .блоком ускорения срабатывания, в которо имеются логические элементы И, НЕ, ИЛ -НЕ, элемент задержки. к ждущий мульти вибратор, причем выход элемента ИЛИНЕ соединен со входами элементов И, НЕ, элемент задержки подключен к элементу НЕ и к первым входам двух элементов И, а ждущий мультивибратор соединен с выходом элемента И и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к пусковому органу реле, выходы элементов И, НЕ включены во входные цепи корректирующего элемента, вторые входы элементов И соединены с элементом формирования сравниваемой величины и схемой сравнения фаз измерительного блока, а выход одного из элементов И соединен с исполнительI ным органом реле. Эта цель достигается также выполнением корректирующего элемента в виде индуктивно-емкостного частотного филь-. тра типа ftt с граничной частотой, определяемой из условия обеспечения независимости фазы напряжения на выходе частотного фильтра от сопротивления нагрузки, н выполнением исполнительного органа на тиристорах. На чертеже изображена стрзтстурная схе ма предлагаемого быстродействующего направленного реле сопротивления. Реле состоит из пускового органа 1, в качестве которого применяется ОДИН ИЗ известных пусковых органов дистанционных защит, срабатывающий под воздействием напряжения, тока, производной напряжения или приращения вектора напряжения (тока) обратной псюледовательности; измерительного блока 2, содержа- . щего элементы 3, 4, формирующие сравниваемые электрические величины (напряжения) - поляризующие у. и рабочие (J, из напряжения (j и тока 1| f .. J4.. UИ 1 i JXdJ. К V ПОДВОДИМЫХ к реле от измерительных трансформасроров напряжения и тока линии электропередат|и, и схему сравнения фаз 5 напряжений (J корректирующих элементов 6 и 7, включенных между формирующими элементами 3, 4 и схемой сравнения фаз 5, причем корректирующий элемент 6 в цепи рабочего напряжения (/ выполнен в виде индуктивно-емкостного частотного фильтра типа т с ограниченной частотой, обеспечивающей независимость фазы напряжения On от сопротивления нагрузки фильтра,; блока 8 ускорения срабатывания реле, состоящего из логических элементов 9 (ИЛИ-НЕ), 1О(НЕ)11 (задержки) ,14 (И) и ждущего мультивибратора 15, причем выход, элемента 9 соединен со входами элементов 10 и 14, элемент 11 подключен к элементу 10 и к первым входам элементов 12 и 13, а ждущий мультивибратор 15 соединен с выходом элемента 13 и со вторым входом элемента 9, первый вход которого подключен к пусковому органу 1 реле, выходы элементов 10 и 14 включены во входные цепи частотного фильтра, вторые входы элементов 12, 13, и 14 соединены с рабочим и тормозным выходами схемы сравнения фаз 5 и элементом 3 формирования сравниваемого напряжения, а выход элемента 12 соединен с исполнительным органом 16 реле, выполненным на тиристорах и подключенным к измерительному блоку 2 реле через элемент 12| и) блока 8 ускорения срабатывания реле. Быстродействующее направленное реле сопротивления работает следующим образом. В нормальных режимах работы линии электропередачи напряжения (токи) линии практически симметричны, пусковой орган 1 не срабатывает, частотный фильтр отключен от формирующего элемента 3, а к его входу подключен гасительный резистор (на схеме не показан), ток на рабочем выходе схемы сравнения 5 отсутствует, и тиристор исполнительного органа 16 закрыт. Реле не срабатывает. Это обеспечивается тем, что в нормальых .режимах работы на выходе пускового органа 1 имеется напряжение, соответств щее, сигналу 1, поэтому на входе элемента 14, подключенного к выходу элеме та 9, напряжения нет, что соответствует .сигналу О. Напряжение Uj не проходит на выход частотного фильтра. При этом на выходе элемента 10 имеется сигнал 1, на выходе элемента 11 и входах элементов 12 и 13 - сигналы О, поэтому исполнительный орган 16 от ключен от схемы сравнения, а мультивибр тор 15 не запущен: на его выходе О. При возникновении к, з. на линии пуско вой орган 1 реле срабатывает, при этом напряжение на его выходе исчезает, что соответствует сигналу О. На выходе элемента 9 появляется 1, а на выходе элемента 10 - сигнал О. Поэтому от входа частотного фильтра отключается гасительный резистор, а частот ный фильтр подключается к рабочему напряжению (j формирующего элемента 3. Таким образом создаются нулевые начальные условия собственного переходного процесса в частотном фильтре, на его вход поступает напряжение, которое бывае при к. 3. на линии, абсолютное значение и фаза которого сильно отличаются от значения и фазы при нормальных режимах работы линии. За счет этого длительность собственного переходного процесса резко уменьщается, чем и обеспечивается ускорение срабатывания реле. Через некоторое время задержки, равно половине длительности периода промышлен ной частоты, на выходе элемента 11 появ ляется сигнал 1, поступающий на входы элемептов 12 и 13, которые разрещают прохождение токов с рабочего выхода схемы сравнения фаз 5 на исполнительный орган 16 реле, а с тормодного выхода схемы сравнения 5 - на мультивибратор 15. При этом , если к. з. в защищаемой зоне (реле должно срабатывать), током рабочего выхода схемы сравнения 5 открывается тиристор исполнительного органа 16, и реле срабатывает, т. е. действует на отключение выключателя линии. Если к. 3. вне защищаемой зоны (реле не должно срабатывать), появляется ток тормозного выхода схемы сравнения фаз. 5, запускающий ждущий мультивибратор 15, который выдает сигнал 1 на вход элемента 9. На выходе элемента 9 и соответствующем входе элемента 14 появпя ется О, а на выходеэлемента Ю-. Часто ный фильтр отключается от формирующего элемента 3, и к его входу пбдключается гасительный резистор. Таким образом частотный фильтр снова приводится к нулевым начальным условиям. Если к. з. вне защищаемой зоны продолжает существовать, то такое действие блока 8 ускорения срабатывания реле циклически повторя ется до тех пор, пока к. з. не будет откяючено другой защитой, в зоне действия которой оно находится. Время срабатывания реле при к. з, в защищаемой зоне практически определяется временем срабатывания пускового органа 1 и временем задержки элементом 11 прохождения рабочего сигнала с выхода схе- мы сравнения 5, сумма которых не пре- вышает длительности одного периода промышленной частоты. Время задержки перекрывает длительность собственного переходного процесса в корректирующем элементе 6 (при нулевых начальных условиях), чем обеспечивается повыщение надежности правильного действия (несрабатывания) реле при к. з. вне защищаемой зоны. Предмет и бретения , 1. Быстродействующее направленное реле сопротивления, содержащее пусковой орган, измерительный блок с элементами формирования сравниваемых электрических величин, корректирующие элементы, например частотные фильтры и исполнительный орган, чающееся тем,что,с целью повышения быстродействия реле при переходных процессах коротких замыканий в защищаемой зоне на линиях электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, оно снабжено блоком ускорения срабатывания, содержа,щим логические элементы И, НЕ, ИЛИ-НЕ, элемент задержки и ждущий мультивибратор, причем выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со входами элементов И, НЕ,элемент задержки подключен к элементу НЕ и к первым входам двух элементов И, а ждущий мультивибратор соединен с выходом элемента И и со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к пусковому органу реле, выходы элементов И, НЕ включены во входные цепи корректиующего,элемента, вторые входы элементов И соединены с элементом формирования сравниваемой величины и схемой сравнения фаз измерительного блока, а выход одного из элементов И соединен с исполнительным органом реле. 2, Реле по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью повыщения надежности, корректирующий элемент выполнен в виде индуктивно-емкостного частотного фильтра типа fTl .