Устройство для защиты линии электропередачи Советский патент 1977 года по МПК H02H3/30 H02H7/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

элемент Запрет 8, соединен со входом генератора 9 тактовых импульсов. Выход генератора 9 включен на входы генераторов 10 и И зондирующих и распределительных импульсов соответственно. Выход генератора зондирующих импульсов объединен со входом логического и пускового блока защиты, что обеспешвает посылку зондирующих импульсов в линию. Частота следования распределительных импульсов не менее, чем в т+3 раза выше частоты тактовых импульсов, где m число независимых цепочек в системе распределения импульсов. На выход сумматора 5 включен функциональный усилитель 12, производящий усиление сигналов с коэффициентом, изменяющимся во времени по закону, обратному закону затухания импульсов в линии. Начало счета времени дают по цепи связи с выхода генератора 9 на управляющий вход усилителя 12.

На выход функционального усилителя 12 логического и пускового блока защиты 3 включен дополнительный блок сравнения 13, производящий сравнение поступающего на его вход напряжения с заданным уровнем. Сигнал на выходе блока 13 существует и неизменен, когда напряжение на его входе выще заданного уровня, и равен нулю, когда входное напряже1ше ниже указанного уровня.

Выход дополнительного блока сравнения 13 соединен с блоком распределения 14, который по цепи управления связан с генератором 11 распределительных импульсов логического и пускового блока защиты 3. К m выходам блока распределения 14 подключены m элементов запоминания 15. В каждый из m интервалов времени ji - где tn - время пробега волны вдоль линии, сигнал с выхода блока 13 поступает на вход соответстаующего элемента 150 первый интервал на вход первого элемента 15, во второй - на вход следующего элемента 15 и т.д. Элементы 15 интегрируют и оперативно запоминают на Один такт зондирования длительности существования на своем входе сигналов от блока 13. Элементы передачи 16, включенные на выход элементов 15, производят передачу оперативно запоминавшихся в них величин на входы соединенных с элементами 16 суммирующих блоков 17. Блоки 17 в конце каждого такта производят суммирование поступающих на их входы сигшлов от соответствующих элементов 15 через элементы 16 с ранее поступавшими туда в предществующие такты сигналами.

Дополнительный элемент Запрет 18, вклюенный на т+1ь1й выход блока 14, соединен со ходами запрета т элементов передачи 16 и разреает на т+1ый распределительный импульс передау сигналов от элементов 15 к блокам 17. Блок чета тактовых импульсов 19 также включен на ыход элемента Запрет 18, а его выход соединен элементом Запрет 8 спогического и пускового лока запдаты 3. При наборе заданного числа тактов онд1грования п блок 19 возвращается в исходное

состояние сам и возвращает в исходное состояние логический и пусковой блок защиты 3.

Блок стирания 20, включенный на вщ. ход блока 14, соединен с m элементами запоминдНИН 15 и производит стирание в этих блоках в конце каждого такта зондирования на т+2° распределительный импульс.

. Блоки сравнения 21, включенные на выход блрков 17, сравнивают просуммированное напряжение с заданным уровнем. Выходы блоков 21 объединены элементом ИЛИ 22, а выходы элемента ИЛИ 22 и элемента ИЛИ 7 логического и пускового блока защиты 3 черезэлемент И 23 соединены с цепями управления выключателя линии. Блок стирання 24, подключенный на выход блока 19, соединен cm блоками 17 и вьшолняет стирание в этих блоках при возврате защиты.

На выход дополнительного блока сравнения 13 включен блок интегрирования 25, который суммирует длительности наличия сигнала на выхор;е блока 13 в каждом такте. Блок 25 кроме того подключен к блоку стирания 20. Выход блока 25 включен на вход второго дополнительного блока сравнения 26, появление сигнала на выходе блока 26 указывает на наличие мощных импульсных помех на линии во время данного такта зондирования. Выход блока 26 соединен со входом запрет блока 18. Таким образом прн появлении сигнала на выходе блока 26 через блок 18 не

проходит сигнал разрещения передачи оперативно запоминавшихся величин из элемегггов 15 в бло ки 17, а также не проходит сигнал на блок счета тактовых импульсов 19, и соответствующий такт зондировання не засчитьшается.

При отсутствии повреждения на линии или в

прилегающей сети блок 6 не срабатьшает и, следовательно, пуска заищты не происходит. Генерирование тактовых импульсов блоком 9 не происходит, аналогично не происходит генерирования зондируюащх импульсов блоком 10.

При возникновении внешнего повреждения срабатьшает блок 6, что фиксируется на элементах ИЛИ 7 и Запрет 8. Запускается генератор тактовых импульсов, н производится посылка в линию

зондирующих импульсов. Высокочастотная обработка линии с обеих сторон вьшолнена так, что оба конца лищи представляют собой- согласованное сопротивление на частоте Заполнения зондирующих импульсов. При этом отраженных импульсов практически нет, и блок 13 не срабатывает. Для того, чтобы зондирующий импульс не воспринимался как отраженньш, первый распределительный нмпульс блока 11 поступает но отнощегааюк зондирующему импульсу с задержкой, равной длительности зондирующегр чмкульса, что создает мертвую зону. С целью исключения мертвой зоны в начале линии на входе пускового н логического блока 3 могут быть установлены три одинаковых линии задержки с временем, несколько первыщающим длительность

зондирующего импульса.

Поскольку блок 12 не срабатывает э элементах 15 и блоках 17, не происходит запоминания и накош1ений, при этом 1Ш один из блоков 21 не может сработать. Защита не срабатывает я возвращается, ксгда блок счета тактовьгх импульсов 19 нйбф ет заданное число тактов п .

При возникновении повреждеьмя на защищаемой линии также срабатывает блок 6, что фиксируется блоками 6 и 7. Пускается генератор тактовых инетульсов 9. При каждом тактовом импульсе и казздую фазу яоступает один зондирующий илшульс к запускается блок 11, генерирующий последовательность из т+2 распределяющих импульсов, где m - число отрезков времеш, на которое ра иваегск вреьет двойного пробега импульсов вдоль jfflHHH. Соотношение между алшлитудами зовдирующих импульсов в .фазах лишш выбирается, исходя из обеспечеШШ наибольщей чувствительности защиты.

Отраженные от места позрейсдещвд им11ульсы приходят в фильтры иГШульсного приемника 4, проходя блок 5, производящий с-уммироваьще модулей, отраженных по трем фазам линии импульсов, и попадает в блок 12, где усиливаются с коэффициентом, изменяющилюя во времени по закону, обратному закону затухания. Начало отсчета времени задается тактовььми И й1ульсами блока 9, подаваемыми в блок 12. В блоке 13 производится сравнение cp/mi модулей, отраясеннь Х импульсов с заданньш уровнем,-соотзетствующим минимальной величине сигнала VMHH на выходе блока 12 при наиболее неблагоприятном виде и месте короткого замыкания. Сигналы с выхода блока 13 поступают на вход блока 14, вьшолняющего распределение этих сигналов по времени приема по элементам 15, осуществляющим интегрироваш е и оперативное запоминание на один такт зовдироваьшя длительности выше указанных сигналов.

Если на 3 задащаемой линии есть поврежде}ше, то отраженный от него импульс приходит после зовдирующего спустя некоторое время, одинаковое для всех тактов зондирования. Положим, что это время приходится на i-тый интервал разбиения времени приема. Тогда при каждом такте соответствующий элемент 15 будет интефировать и запоминать длительность срабатывания блока 13 от отраженного импульса, причем после каждого такта (на т+2ой распреде.гштельный импульс) эта информация будет стираться блоком 20.

Если нет сигнала на выходе бг-ока 26 (ирдпульсные помехи отсутствз.ют), то на rn-i 1 распределительный импульс элемента 16 производят передачу оперативно запомкиавшихся величин из элемента 15 на сул-аетрование в соответствзющие блоки 17. Поэтому в блоке 17 в каждом такте будет происходить увеличение напряжения, соответствующее суммарной длительности превышения выше указанных величин Когда эта суммарная длительность превысит пороговую величину ktu олока И (i), где К удовлетворяет неравенству , последний подает сигнал на блок 22 (ИЛИ). При

шлкчии сетшла на выходе блоков 7 и 22 блок 23

подает и fflyльc на отключение защищаемой линии.

Одновременно с передачей сигналов из злементов 15 в блоки 17 через элементы 16 поступает

счетный ншгульс на счетчик тактовых импульсов.

От длительных флуктуационных помех защита отстроена по чувствительности (блоки 6 и 13). При появлении на линии в месте установки зашиты

мощных илшульсных помех, например при комЛ1утации разъед1шителя, ее пусковой орган - блок б может придти в действие и пустить защиту. Запускаются генераторы тактовых 9, зондирующих Ш и распредел1-5тельных 11 импульсов. Если лкшс- не

повреждена, то отраженные сигналы отсутсхвукгт, однако на выходе блока 5 могут появляться HNSпульсиые помехи, которые вызовут срабатывание блока 13. При этой, если количество иьетульсов помехи в течение времени приема за один такт

зондирования будет велико, блок 25, интегрируюш Й длительности сработанного состояния блока 13 за один такт, накопит величину, превышающую заданную, блок 25 сработает и запретит передачу информацга от элементов 15 к блокам 17, а также

счет тактового импульса блоком счета 19. В случае же одиночных импульсных помех (помеха как бы кмитшует отраженный импульс), когда блок 26 не срабатывает, помеха передается от элементов 15 в блоки 17, однако вследствие независимости ее по

падания от зондирующего импульса в различные такты, длительность срабатьшания блока 13 будег интегрироваться и запоминаться различными элеметами 15, а поэтому не будет накапливаться в блоках 17. Таким образом, ложной работы заирты

вследствие воздействия помех не произойдет.

При возникновении короткого замыкания la }1инии в первые 3-4 мсек существуют помехи высокого -ровня и защита работой блоков 25,26 и 18 заблокирована. Для линий 600 км время двсмкого пробега составляет 4,0 мсек. При п 5 к полное время срабатывания защиты будет составлять 12-20 мсек. Больщая величина соответствует с.1туча1с повторения одного-двух зондирующих кмпульсов, например, из-за наличия помех или срыва

отраже1шого сигнала. При уменьшении длины линии почти пропорционально уменьщается время срабатывания защиты.

©ормула изобретения

эО

Устройство для защиты линии электропередачи с ) импульсами, содержащее логический и пусковой блок с генератором зондирующих импульсов, элементом Запрет и функциональным

усшисгелем, поХ ключенный к цепям высокочастотной обработки ipex фаз линий, соединенный с блоком распределегшя, к m выходам которого подключень суммирующие блоки последовательно соединенные с блоками сравпения. включенными

через логические элементы ИЛИ и И в цепь управле, 7

ния выключателя линии, отличающееся тем, что, с целью повышенш. помехоустойчивости защиты, между выходом функционального усилителя и блоком распределения включен дополнительный блок сравнения, к выходу которого подключен блок интегрировазшя, а между m выходами блока распределения и входа о1 суммирующих бдоков включены цепочки из элементов запоминания и передачи, а на m-l-1-ый выход блока распределения через дополнительный элемент Запрет включены входы запрета m элементов передачи и вход блока

-О-ф

f-h-0-cip

-нэ-Ф

8

счета тактовых импульсои, выход которого подключен к элементу Запрет логического и пускового блока, причем к УПОМЯНУТОМУ блоку интегрирования подключен второй блок сравнения, соединенный с дополнительным элементом Запрет, а блок интегрирования и m элементов запоминания подключены к блоку стирания, соединенному с т+2гым выходом блока распределения, и m блоков суммирования подключены к другому блоку стирания, включенному на выход блока счета тактовых импульсов.