Пусковой орган дистанционной защиты, реагирующий на несимметрию в трехфазной системе токов (напряжений) Советский патент 1975 года по МПК H02H3/24 

ПУСКОВШ ОРГАН ДИСТАНЦИОННСЙ ЗАЩИТЫ,

(54) РЕАГИРУЮШт НА НЕСИММЕТРИЮ В ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ТОКОВ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области релей-1 ной защиты и автоматики энергосистем, в частности к устройствам блокирования дистанционных защит линии электропередач при качаниях в энергетической системе.

Известны пусковые органы, реагирующие на несимметрию в системе токов и напряжений, в которых рабочий сигнал, необходимый для срабатывания реагирующего элемента органа, формируется с помощью фильтра тока или напряжения обратной последовательности. Для отстройки от небалансов, возникающих на выходе фильтра тока обратной последовательности в режиме качания, в блокировках используется торможение током одной из фаз

Однако чувствительность таких устройств к коротким замыканиям ограничена необходимостью отстройки от составляющих небалансов, возникающих на выходе фильтра тока обратной последовательности при качаниях. Основной составляющей небалансов фильтра является составляющая, вызванная погрешностью фильтра из-за отклонения частоты от номинальной, приводящая к его расстройке. Это приводит к загрублению блокиjpoBOK указанного типа и в некоторых случаях делает их применение невозможным.

Цель изобретения - повысить степень от стройки от качаний, сопровождающихся большими уравнительными токами при сохранении нео бходимой чувстьительности.

Это достигается тем, что основная часть устройства - измерительная схема содержит блок сравнения максимального и минимального из трех выпрямленных напряжений, пропорциональных токам :|саждой из фаз, а реагирующий орган подключен к выходу этого блока.

С целью повышения качества отстройки от статических небалансов между блоком сравнения и реагирующим органом включен дифференцирующий блок.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого пускового органа; на фиг. 2 и 3 возможные варианты его пр.актической реализащ1и.

На фиг. 1, 2 и 3 приняты следующие обозначения:

I , I , I - фазные токи трехфазной

АDV-

системы; 1 - блоки формирования выпрям пенного напряжения, пропорционального фазному току; 2 - блок сравнения минимального и максимального из трех выпрямленных напряжений; 3 - дифференцирующий блок; 4 - реагирующий орган; 5 - промежуточные трансформаторы тока (или трансреакторы) ; 6 - выпрямительные мосты; 7 балластное сопротивление; 8 - сглаживающая емкость; 9 - диоды максиселектора; 10 - диоды миниселектора; 1 i и 12 - балластные сопротивления в цели максиселектсх,- ра; 13 - сопротивление для протекания тормозного тока через реагирующий орган; 14 15 и 16 - дифференцирующий блок. Функционирование устройства по блоксхеме, изображенной на фиг. 1, , возможно как с применением дифференцирующего блока 3, так и без него. В нормальном режиме на вход блока 2 подаются выпрямленные напряжения, несколько отличающиеся друг от друга из-за несимметрии токов нагрузки и неи дентичности измерительных трансформаторов тока.. J макс мин - соответственно максимальный и минимальный из фазныхтоков, то условие наличия положительного сигнала на выходе блока сравнения имеет вид К, I К„1 2 мин 1 макс что эквивалентно Приведенное выше условие свидетельств вует о том, что срабатывание устройства производят при определенном соотношении между максимальным и минимальным фазными токами и, что весьма существенно, не зависит от уровня токов. Таким образом предлагаемый пусковой орган срабатывает при определенной относительной несимметрии системы, определяемой соотношением между минимальным и максимальным из фаз ных токов, и должен отстраиваться только от возможной несимметрии нагрузочного ре- жима и режима качания. Возможный вариант реализации блок-схе- мы устройства на фиг. 2 функционирует еле дующим образом. Совокупность диодов 9 об разует максиселектор, вьщеляющий на балластных сопротивлениях 11 и 12 напряжение, пропорциональное максимальному из трех выпрямленных напряжений, пропорциональных фазным токам I., 1„, 1, дейстА сз Lвующее в сторону срабатывания, реагирующего органа 4. При этом ток через реагирующий орган протекает через один из диодов 9 максиселектора, соответствующий выпрямительному мосту с напряжением на выходе, пропорциональным наибольщему из фазных токов 1,и, через один из диодов 10 миниселектора, соответствующий выпрямительному мосту d напряжением на выходе, пропорциональным наименьщему из фазТ, , В результате условие ных токов ф мин срабатывания реагирующего органа принимает вид 4. ® ф где R „- сопротивление 11; R - сопротивление 12; о Сопротивление 13 необходимо для обес печения протекания тормозного тока при невыполнении условия (2). Таким образом, приведенная на фиг. 2 хема фиксирует, превышает ли относительая несимметрия сети, характеризуемая в анном случае отношением I ф макс я 4 анное значение К По сравнению с прототипами помимо достоинства, заключающегося в независимости условия срабатывания от уровня фазных токов, что имеет место при достаточно чувствительном реагирующем органе, схема значительно менее критична к изменению частоты входных сигналов, имеющемуся при качаниях. Это вызвано тем, что сравниваются средние значения выпрямленных сигналов. Устройство срабатывает и при трехфазных коротких замыканиях, сопровождающихся кратковременной несимметрией, так как в этом случае фиксируется в течение некоторого вре- мени неодинаковость фазных токов. Для дополнительной отстройки от статических небалансов в доаварийном режиме возможно включение дифференцирующего блока 3 (фиг, 1) между блоком сравнения и реагирующим органом. В этом случае в нормальном режиме даже при наличии значительной несимметрии на входе реагирующего органа имеется тормозной сигнал, и лишь при скачкообразном измененйи несимметрии возникает кратковременный сигнал на срабатывание. Возможный вариант такой схемы при(веден на фиг. 3. При статической неснммет рии к реагирующему органу подводится тормозной ток через сопротивление 15 дифференщфуюшей цепи 15, 16. При скачкоббразном увеличении сигнала напряжение на емкости 16 не успевает следить за изменением рабочего напряжения и через реагирующий орган 4 проходит импульс на срабаты- вание. Испытания устройства подтвердили его работоспособность и высокую степень отст ройки от качаний при сохранении необходимой чувствительности к двухфазным и трех фазным коротким замыканиям. изобретения Форму л а 1. Пусковой орган дистанционной защиты реагирующий на несимметрию в трехфазной

.2 системе токов (напряжений), содержащий блоки формирования выпрямленных напряжений, пропорциональных токам каждой из фаз, измерительную схему и реагирующи:Й орган, отличающийся, тем, что, с целью обеспечения отстройки от качаний с малым периодом при сохранении необходимой чувствительности, измерительная схема содержит блок сравнения максимального и минимального из трех выпрямленных напряжений, а реагирующий орган подключен к выходу этого блока. 2. Пусковой орган по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения качественной отстройки от статических небалансов, меяоду блоком сравнения и реагирующим органом включен дифференцирующий блок.

cPtfe.J