Измерительный орган дистанционной защиты Советский патент 1976 года по МПК H02H7/00 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться, в частности, для построения измерительных органов дистанционных защит.

Известны измерительные органы дистанционной защиты, основанной на импульсном способе сравнения двух электрических величин EI и EZ, содержащие схему формирования и формирователи импульсов сравниваемых электрических величин, связанные с логическим элементом «ИЛИ.

Схема действует по способу, при котором определяется порядок следования импульсов, соответствующих переходам через нуль мгновенных значений сравниваемых величин EI и Е2.

При выполнении условия срабатывания, т.е. при

0 ,

EZ

имеет место прямой порядок следования импульсов, и на выходе схемы сравнения импульсный выходной сигнал.

При )n имеет место обратный порядок чередования импульсов, и сигнал на выходе схемы сравнения отсутствует. Для повышения быстродействия указанной схемы сравнения используются четырехтактные схемы, для действия которых одновременно используются четыре комбинации импульсов. При этом четырехтактные схемы сравнения получаются объединением выходов четырех однотактных схем логической схемой «ИЛИ.

Двухимпульсная магнитная схема сравнения, контролирующая чередование любой из четырех возможных пар последовательных импульсов, обладает низкой нмнульсной помехоустойчивостью, так как любой импульс помехи может быть вторым из двух и являться считывающим имиульсом для какого-то элемента магнитной памяти, т. е. обусловливаюп;им появление выходного сигнала.

Использование же для повышения помехоустойчивости трехимпульсной схемы сравнения, контролирующей чередование любой из четырех возможных троек последовательных импульсов, приводит к двукратному увеличению в каждой однотактной схеме количества элементов магнитной памяти и дополнению каждой такой схемы логической схемой «Запрет. Переход к четырехимпульсной схеме, если это необходимо для более существенного повышения помехоустойчивости, связан с дальнейшим значительным усложнением схемы.

Использование магнитных элементов памяти может привести к ложному действию устройства при исчезновении импульсов в определенный момент времени и последующем их появлении, например, в режиме АПВ линии после короткого замыкания. Указанное требует применения устройства блокировки, т. е. приводит к усложнению устройства в целом. Из-за наличия на выходе импульсной магнитной схемы импульсного сигнала (при выполнении условия срабатывания) для надежного воздействия на исполнительные органы схемы сравнения и использования измерительных органов с выдержкой времени необходимо преобразование указанного сигнала в непрерывный, что требует дополнительного элемента (например, расширителя импульсов и т. п.). В предлагаемый измерительный орган дистанционной защиты с целью повышения его быстродействия и помехоустойчивости, а также упрощения конструкции введены два элемента задерлски на срабатывание, два дополнительных элемента «ИЛИ и четыре элемента «И, причем входы элементов «И соединены с формирователями импульсов, а выходы с одним из своих входов и попарно через соединенные последовательно дополнительный элемент «ИЛИ и элемент задержки на срабатывание подключены к элементу «ИЛИ. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого измерительного органа; на фиг. 2 и 3 - потенциальные временные диаграммы, поясняющие работу измерительного органа для случая выполнения условия срабатывания );я (фиг. 2) и для случая невыполнения условия срабатывания (фиг. 3). Сравниваемые по фазе электрические величины EI и Е представляют собой линейную комбинацию напряжения и тока защищаемого участка: E, K,u+kjE, K,U + KJ. Здесь .ц определяют требуемую характеристику измерительного органа в комплексной плоскости сопротивления. Измерительный орган содержит схему формирования 1 и формирователи импульсов 2 и 3 сравниваемых электрических величин с двумя выходами. Один выход формирователя 2 соединен с первым входом элемента «И 4, с вторым входом элемента «И 5, другой выход этого формирователя соединен с первым входом элемента «И бис вторым входом элемента «И 7. Один выход формирователя 3 соединен с вторым входом элемента «И 4 и с первым входом элемента «И 7, а другой выход этого формирователя соединен с вторым входом элемента «И бис первым входом элемента «И 5. Выходы элементов 4 и 6, связанные с первым из своих входов, подключены к входам дополнительного элемента «ИЛИ 8, соединенного через элемент задержки на срабатывание 9 с одним из входов элемента «ИЛИ 10Выходы элементов 5 и 7, связанные с первым из своих входов, подключены к входам дополнительного элемента «ИЛИ И, соединенного через элемент задержки на срабатывание 12 с другим входом элемента «ИЛИ 10. На фиг. 2 приведены (при выполнении условия срабатывания ); 13 - мгновенные значения сравниваемых величин; 14, 15 - сигналы на выходах формирователя 2; 16, 17 - сигналы на выходах формирователя 3; 18-25 - сигналы на выходах элементов соответственно 4, 6, 8, 9, 5, 7, И, 12, 10. На фиг. 3 приведены (при невыполнении условия срабатывания ): 27 - мгновенные значения сравниваемых величин; 28, 29 - сигналы на выходах формирователя 2; 30, 31 - сигналы на выходах формирователя 3; 32-40 - сигналы на выходах элементов соответственно 4, 6, 8, 9, 5, 7, II, 12, 10. На фиг. 2 и 3 0 соответствует моменту возникновения короткого замыкания. При выполнении условия срабатывания ();я на выходах элементов 4 и 5 имеются импульсы продолжительностью, равной иолупериоду частоты сравниваемых величин (при ГЦ - 10 мс), сдвинутые относительно друг друга на 180 эл. град., поэтому на выходе дополнительного элемента 8 - непрерывный сигнал. На выходах элементов 5 и 7 в этом случае также импульсы продолжительностью полупериода частоты сравниваемых величин и сдвинутые относительно друг друга на 180 эл. град., а значит и на выходе дополнительного элемента 11 - непрерывный сигнал. При невыполнении условия срабатывания, когда ))я, на выходах элементов 4 и 6 хотя и имеются сигналы, сдвинутые на 180 эл. град., но продолжительность их равна времени совпадения по знаку сравниваемых величин, т. е. меньше полупериода частоты сравниваемых величин. Поэтому в этом случае на выходе дополнительного элемента 8 имеет место импульсный сигнал с двойной частотой по отношению к частоте сравниваемых величин. На выходе дополнительного элемента 11 в этом случае также импульсный сигнал двойной частоты. Таким образом, качественным признаком, определяющим выполнение условия срабатывания, является наличие непрерывного сигнала на выходах дополнительных элементов 8 и И. Выполнение условия срабатывания определяется элементами задержки на срабатывание 9 и 12. При этом уставка по времени указанных элементов ty должна быть не менее иолупериода частоты сравниваемых величин. Поэтому при ГЦ и мс максимальное и минимальное время срабатывания измерительного органа составляет 10 мс. Таким образом, время действия предлагаемого измерительного органа равно полупериоду частоты сравниваемых величин. Помехоустойчивость измерительного органа повышается, так как его схема сравнения реагирует не на кратковременный импульс, а на сигнал онределенной продолжительности. Помехоустойчивость предлагаемого органа может быть дополнительно увеличена без усложнения схемы за счет увеличения уставок элементов задержки на срабатывание.

Схема предлагаемого измерительного органа по сравнению с прототипом упрощена; орган можно выполнить на современной элементной базе с иснользование интегральных элементов.

Формула изобретения

Измерительный орган дистаннионной зандиты, основанной на импульсном способе сравнения фаз двух электрических величин, содержащий схему формирования и формирователи импульсов сравниваемых электрических величин, соединенные с логическим элементом «ИЛИ, о т л и ч а ю и; и и с я тем, что, с целью повыщения его быстродействия и помехоустойчивости, а также упрощения конструкции, в него введены два дополнительных элемента «ИЛИ, четыре элемента «И и два

элемента задержк на срабатывание, причем входы элементов «И соединены с формирователями импульсов, а выходы с одним из своих входов и попарно через соединенные последовательно дополнительный элемент «ИЛИ

и элемент задержки на срабатывание подключены к элементу «ИЛИ.

«

TTTTA W7A

/77////7/77777 777y

L 7777/ 777777. 0-Фиг 2

Фиг. -