Изобретение касается быстродействующей релейной защиты линий электропередач, работающих вблизи предела статической устойчивости, в том числе и для многоконцевых. Известно устройство для дифференциальной высокочастотной защиты линий электропередачи, в том числе и многоконцевых, основанное на сравнении знаков токов по концам защищаемой линии, содержащее пусковой орган, комбинированный фильтр токов типа () с формирователем прямоугольных импульсов, присоединенным к первому входу двухполупериодной схемы сравнения времени совпадения с временем несовпадения двух электрических величин, высокочастотный симплексный канал на основе однократной фазоразностной манипуляции с передатчиком и приемником, к выходу которого ирисоединены орган сравнения фаз и устройство выделения разности частот. Однако это устройство не обеспечивает высокого быстродействия и надежности. Цель изобретения - повысить надежность и быстродействие дифференциальной высокочастотной защиты (не более одного периода промыщленной частоты) при использовании высокочастотного симплексного канала, образованного по защищаемой линии электропередач. Для достижения этой цели в устройстве дополнительно применен источник напряжения промышленной частоты, синхронного и синфазного по всем концам защищаемой линии, присоединенный ко второму входу двухнолупериодной схемы сравнения, и блок памяти, подсоединенный к выходу указанной схемы сравнения с присоединенным к его выходу генератором манипулирующих синхронизированных прямоугольных импульсов промышленной частоты. На чертеже представлена блок-схема полукомплекта предлагаемого устройства защиты. Предлагаемое устройство содержит пусковой орган I, комбинированный фильтр токов 2 типа (), формирователь прямоугольных импульсов 3, двухполупериодную схему 4 сравнения времени совпадения с вре.менем несовпадения двух электрических величин, блок памяти 5 (симметричный триггер с раздельным запуском), генератор 6 манипулирующих синхронизированных прямоугольных импульсов повышенной частоты, генератор 7 прямоугольных импульсов (триггерная пульспара), логическую схему «НЕ 8, логическую схему «И 9, логическую схему «И 10, логическую схему «ИЛИ 11, высокочастотный передатчик 12, высокочастотный приемник 13, орган сравнения фаз 14, блок 15 выделения разности частот передатчиков, формирователь 16 прямоугольных импульсов, логическую схему «И 17, высокочастотный канал 18, выходной орган 19, источник 20 синхронного и синфазного наиряжения промышленной частоты. При возникновении повреждения в системе срабатывают пусковые органы 1 на всех концах защищаемой линии, причем чувствительный пусковой орган через схему «И 17 запуекает генератор 7 прямоугольных импульсов, а грубый пусковой орган подает разрешающий сигнал па выходной оргап 19. Уставки пусковых органов выбраны так, что, если иа одном конце линии при внешнем КЗ сработает грубый пусковой орган, то па остальных концах линии срабатывают чувствительные иусковые органы. Это обеспечивает падежную блокировку защиты при внешних повреждениях. Сигналы с выхода комбинированного фильтра 2 токов () поступают на формирователь 3 прямоугольных импульсов. На выходе формирователя 3 нолучаются отрицательные прямоугольные импульсы, фаза которых совпадает с фазой тока па выходе фильтра () 2. Эти импульсы поступают на вход двухполупериодной схемы 4 сравнения времени совпадения с временем несовпадения двух электрических величин 4. На другой вход схемы сравнения через логическую схему «И 17 и формирователь 16 прямоугольных импульсов поступают отрицательные прямоугольные импульсы с выхода дополнительного источника напряжения промышленной частоты, синхронного и синфазного для всех концов защищаемой линии. В качестве этого напряжения используется разиость частот высокочастотных передатчиков 12, установленных но концам защищаемой линии. Все передатчики 12 работают на кварцовапных термостабилизированных частотах, несущая частота одного из передатчиков отличается от несущих частот других передатчиков на величину промышленной частоты. В высокочастотные приемники 13 поступают сигналы как своего, так и дальних передатчиков, на выходе блока выделения разности частот передатчиков 15 всегда будет напряжение промышленной частоты. Так как на всех концах защищаемой линии выделяется разность частот одних и тех же нередатчиков (частоты которых различаются между собой на 50 Гц), то эти сигналы будут синхронными и синфазными для всех концов защищаемой линии, поскольку измеиепия частотных и фазовых характеристик высокочастотного канала 18 одинаково влияют на все несущие частоты ввиду их близости, а флуктуационное изменение частоты и фазы одного из передатчиков одинаково изменяют разность енгналов этих персдатчиков как по частоте, так и по фазе. Так как все передатчики работают на кварцованных термостабилизированных частотах, то максимальное изменение не превышает 2Д/ нес-10 , что при максимальной несущей частоте 500 кГц составляет 0,1 Гц. Это позволяет использовать сигпалы, выделяемые с выхода блока 15, в качестве опорного напряжения, необходимого для работы схемы 4 еравнения. Схема 4 выдает результаты сравнения каждые полпериода опорного напряжения. Если время совпадения опорпого и сравнительного напряжений больше или равно времени их несовпадения, то короткие импульсы отрицательпой полярности появляются каждые полперпода опорпого напряжения на «выходе 1 схемы 4. Если время совпадения опорного н сравниваемого напряжений меньше времени их несовпадения, то короткие импульсы отрицательпой полярности появляются каждые полпериода опорпого напряжения на «выходе 2 схемы 4. Результаты сравнения запомииаются в симметричном триггере 5. Первый же передний фронт импульсов опорного напряжения, снимаемого с выхода схемы «П 17 носле вознпкповепия короткого замыкания, пускает геператор прямоугольных импульсов 7, который представляет собой триггерную пульс-нару. Параметры этой нульс-пары выбираются одинаковыми для всех полукомнлектов и таким образом, чтобы прямоугольные импульсы, снимаемые с выхода генератора 7, были еипхронными и еинфазными для всех нолукомплектов, и частота их следования равнялась бы 1000 Гц. Эти импульсы вырабатываются в течение всего временн работы пускового органа 1, а нри его возврате триггеры пульс-пары устанавливаются в состояние «нуль задиим фронтом отрицательиого импульса, епимаемого с выхода пускового органа 1. Поскольку прямоугольные имиульсы частотой 1000 Гц поступают па вход схемы «И 9 через схему «НЕ 8, то сигналы, поступающие на входы схем «И 9, 10, находятся в нротивофазе. Так как эти сигналы в каждый момент времени ироходят только через одну схему «П 9 или 10, то полярность сигналов, получаемых на выходе схемы «ИЛИ 11, зависит от информации, записанной в триггере 5. Если повреждение находится па защищаемой линии, то триггеры 5 всех полукомнлектов находятся в одинаковом состоянии, и манипулирующие импульсы частотой 1000 Гц, снимаемые с выхода схемы «ПЛИ 11, синфазны для всех полукомнлектов. Если повреждение вне зоны или линия работает в неполнофазном режиме (цикле ОАПВ), то па одном из иолукомплектов состояние триггера 5 противоположно состоянию триггеров 5 остальных нолукомнлектов. При этом манипулирующие имиульсы частотой 1000 Гц этого нолукомнлекта находятся в противофазе с мапипулирующими сигиалами па остальиых липип. В каждом иолукомплекте манииулируюнию имнульсы управляют работой высокочастотHoro передатчика 12, непрерывно работающего на кварцованной термостабилизированной частоте по методу однократной фазоразностной манинуляции, т. е. при каждом ноявлении манипулирующего импульса фаза высокочастотных колебаний меняется на 180° по сравнению с фазой колебаний, предществующих появлению манинулнрующего сигнала. Такой способ манипуляции нозволяет обеспечить вчетверо больщую помехоустойчивость, чем при амплитудной манипуляции.
Манипулированные сигналы передатчика 12 управляют работой высокочастотного приемника 13, а дополнительные усиленные сигналы поступают на остальные концы линии по высокочастотному каналу 18. На вход высокочастотного приемника 13 поступают сигналы как дальних, так и своего передатчика, на выходе 1 приемника 13 постоянно выделяется опорное напряжение частотой 50 Гц, синхронное и синфазное для всех концов защищаемой линии. На выходе 2 приемника 13 выделяются сигналы манипулирующей частоты (1000 Гц) только в том случае, если .манипулирующий сигнал на одном из концов лиНИИ находится в противофазе с манипулирующими сигналами на остальных концах линии (при внегпних повреждениях или в цикле ОАПВ). Этот сигнал поступает на детекторный орган сравнения фаз 14, на другой вход которого поступает манипулирующий сигнал своего полукомилекта с выхода схемы «ИЛИ 11. Если повреждение в зоне, то манипулирующие импульсы совпадают по фазе на всех концах защищаемой линии, с выхода 2 прие.мника 13 не ноступают блокирующие импульсы, детекторный орган сравнения фаз 14 отсчитывает 8-10 манипулирующих импульсов своего полуко.мплекта и при наличии разрещающего сигнала от пускового органа нускает выходной орган 19, который действует либо на отключение выключателя, либо на пуск устройства ОАПВ. При этом максимальное время работы защиты (при возникновении повреждения в начале полупериода опорного напряжения) составляет 0,01 + 10-0,001 20 мсек,
Применение в устройстве дифференциальной высокочастотной защиты дополнительного источ шка напряжения промыщленной частоты, синхронного и синфазного для всех
концов защищаемой линии, в качестве которого используется выделяемая разность несущих частот передатчиков, позволяет создать надежную дифференциальную высокочастотную защиту со временем действия не более 20 мсек, использующую высокочастотный канал на защищаемой линии и пригодную к работе совместно с пофазным АПВ. Такая защита позволяет обеспечить надежность и устойчивую работу сверхдлинных линий электропередачи напряжением 750 кв и выще, а также многоконцевых линий электропередач.
Формула изобретения
1.Устройство для дифференциальной высокочастотной защиты линии электронередачн, в том числе и многоконцевой, основанное на сравнении знаков токов но концам защищаемой линии, содержащее пусковой орган, комбинированный фильтр токов типа () с формирователем прямоугольных импульсов, присоединенным к первому входу двухнолупериодной схемы сравнения времени совпадения с временем несовпадения двух электрических величин, высокочастотный симплексный канал на основе однократной фазоразностной манипуляции с передатчиком и приемником, к выходу которого присоединены орган сравнения фаз и блок выделения разности частот, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и быстродействия, в него донолнительно введен источник напряжения иромыщлснной частоты синхронного и синфазного по всем концам защищаемой линии, нрисоединенный ко второму входу указанной двухполунериодной схемы сравнения, к выходу которой подключен через блок памяти гецератор манипулирующих синхронизированных прямоугольных импульсов повыщенной частоты.
2.Устройство но н. 1, отличающееся тем, что источник напряжения промыщленной частоты синхронного и синфазного по всем концам защищаемой линии выполнен в виде высокочастотных приемопередатчиков, установленных по концам защищаемой линии, выходы которых подключены к последовательно соединенным блокам выделения разности частот и формирования прямо)тольных импульсов.
W
n.
r- J ri
(
,Ф
