Устройство для высокочастотной дифференциальной защиты линии электропередачи Советский патент 1979 года по МПК H02H3/28 H02H7/26 

луволпы синусоиды тока, другие входы которых подключены к выходу комбинированного пускового органа, а выходы всех измерительных органов подключены для каждой полуволны синусоиды тока соответственно к первичным обмоткам трансформаторовформирователей разрешающего сигнала и к генератору тональной частоты запрещающего сигнала. Вторичные обмотки трансформаторов-формирователей разрешаюн1,его сигнала и приемники тональной частоты разрешающего и запрещающего сигналов подключены к органам сравнения, подключенным к генераторам тональной частоты разрешающего сигнала п выходным opiaиам, при этом измерительные органы 1зыполнены в виде двух транзисторов, эмиттер первого из которых подключен в цепь коллектора транзисторного ключа на выходе пускового органа, эмиттер которого подключен к общей точке соединения всех вторичных обмоток трансреакторов токовых блоков, коллектор первого транзистора подключен через дифференцирующую цепь к одному выводу первичной обмотки трансформатора-формирователя и через диод-к цепи управления генератором тональных частот запрещающих сигналов и к органу сравнения, а его база через резистор и диод подключена к базе второго транзистора, переход база-эмиттер которого включен параллельно конденсатору делителя напряжения, включенного, в свою очередь, параллельно вторичным обмоткам трансреакторов токовых блоков, а коллектор второго транзистора подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора-формирователя. С целью предотвращения ложных срабатываний при высокочастотных помехах во вторичных цепях генератор тональных частот разрешающего снгпала подключен к органу сравнения через импульсный трансформатор нуска генератора тональных частот разрешающего сигнала. На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема для части устройства, реагирующей на одну из полуволн (положительную) синусоиды тока, где 1 - входной токовый блок измерительного органа при несимметричных коротких замыканиях с трехобмоточным выходным трансреактором; 2 - комбинированный пусковой орган по току обратной последовательности с торможением по току прямой последовательности и двумя взаимно блокированными между собой транзисторными ключами на выходе; 3 - входной токовый блок измерительного органа при симметричных коротких замыканиях с трехобмоточным выходным трансреактором; 4 - измерительный орган при несимметричных коротких замыканиях, реагирующий на положительную полуволну синусоиды тока повреждения; 5 - измерительный орган при несимметрнчных коротких замыканиях, реагирующий на отрицательную полуволну синусоилы тока повреждения; 6 -- п/пгсрнтельиый орган симметричных коротких замыканий, peariiрующий на положительную полуволну синусоиды тока повреждения; 7 - измерительный орган при симметричных коротких замыканиях, реагирующий на отринате/1Ьную полуволну синусоиды тока поврежл.епня; 8 - генератор тональной частоты запрещаюи1ег() сигнала, реагирующий на ио;1ож1 тельпую иолуво,1иу синусоиды тока повреждения; 9 - 1снератор Toiia.ibnoii частоты запрещающего сигна.1а, реагирующий на отрицательную полуволну синусоиды тока повреждения; 10 - приемник тональной частоты запрещающего сигнала с другого конца линии электропередачи, реагирующий на положительную полуволну синусоиды тока повреждения; 11 - приемник тона. частоты запрещающего сигнала с другого конца линии электроиередачи, реагирующий на отрицательную полуволну синусоиды тока повреждения; 12 - приемник тональной частоты разреи ающего сигнала с другого конца линии электропередачи, реа1ирующий на положительную полуволну синусоиды тока повреждения; 13 - приемник тональной частоты разрешающего сигнала с другого конца .чинии э.лектропередачп, реагирующий на отрицательную полуволну синусоиды тока повреждения; 14 - генератор тональной частоты разрешающего сигнала, реагирующий на положительную полуволну сииусоиды тока повреждения; 15 - генератор тональной частоты разреи ающсго сигнала, реагирующнй на отрицательную полуволну синусоиды тока повреждения; 16 - орган сравнения, реагируюи ий па положите.чьную полуво,лиу сииусоиды тока повреждения; 17 - орган сравнения, реагирующий на огрицате.чьиую полуволну синусоиды тока повреждения; 18 выходной блок, срабатывающий при ноложительной полуволне синусоиды тока внутреннего повреждепия; 19 - выходной блок, срабатывающий при отрипательной полуволне синусоиды тока внутреннего повреждения; 20 - выключатель линии электропередачи; 21 - транзисторный ключ на выходе комбинированного пускового органа 2, подключающий измерительные органы 6 и 7 при симметричных коротких замыканиях; 22- транзисторный ключ на выходе комбинированного пускового органа 2, подключающий измерительные органы 4 и 5 при несимметричных коротких замыканиях; 23- выходной трансреактор входного токового блока 3 измерительного органа при симметричных коротких замыканиях; 24 - выходной трансреактор входного токового блока 1 измерительного органа при несимметричных коротких замыканиях; 25 - первый транзистор измерительного органа 4; 26 - второй транзистор измерительного орraiia 4; 27 - трансформатор-формироваTCJiij разрешающих сигналов; 28-импульсный трансформатор пуска генератора тональной частоты разрешающих сигналов; 29 - запрещающий транзистор органа сравнения; 30 - выходной динистор органа сравнения; 31 - выходной импульсный трансформатор выходного блока 18; 32 - неременный резистор делителя напряжения; 33 - резистор делителя напряжения; 34 - диод; 35 - конденсатор делителя напряжения; 36, 37 - динисторныс органы сравнения; 38, 39 - транзисторный новторитель; 40 - конденсатор.

При несимметричном коротком замыкании в зоне действия устройства срабатывают токовый блок 1 и пусковой орган 2. В зависимости от того, в какой полупериод произошло короткое замыкание, на одной пз обмоток выходного трансреактора 24 ноявляется положительная полуволна синусоиды напряжения, пропорционального току, а на другой - отрицательная полуволна синусоиды того же напряжения. К обмотке трансреактора 24 подключены измерительные органы 4 и 5 соответственно для положительной и отрицательной полуволн синусоид. При срабатывании пускового органа 2 и несимметрическом коротком замыкании открывается транзисторный ключ 22.

Если положительная полуволна синусоиды напряжения оказывается на обмотке трансреактора, связанной с измерительным органом 4, то образуется цепь для тока через транзисторный ключ 22, переход эмиттер-база транзистора 25 измерительного органа 4, резистор 33, диод 34 и конденсатор 35 делителя нанряжения, подключенного к выводам вторичной обмотки трансреактора 24. При одновременном открытии транзисторов 22 и 25 происходит открытие транзистора, останавливающего генератор тональной частоты 8, благодаря чему создается условие открывания запрещающего транзистора 29 в органе сравнения 16. Транзистор 29 открывается в момент времени, когда приемник 10 тональных частот запрещаюодего сигнала фиксирует останов генератора тональных частот запрещающего сигнала на другом конце линии электропередачи. Транзистор 26 открывается через 4-5 мс, т. е. примерно в момент достижения напряжением на выходе трансреактора 24 a шлитyднoгo значения. Для задания необходимого момента открытия транзистора 26 используется переменный резистор 32 делителя напряжения.

В момент открытия транзистора 26 создается цепь для тока через первичную обмотку трансформатора-формирователя 27. Вторичным напряжением трансформатора 27 включается динистор 36, благодаря чему создается цепь тока через переход эмиттерколлектор транзистора 29, динистор 36 и первичную обмотку трансформатора 28,

вследствие чего запускается генератор 14 тональных частот разрещающего сигнала, передаваемого на другой конец линии электропередачи. Кроме того, переходит в другое состояние транзисторный повторитель 38 состояния упомянутого динистора 36.

Примерно в то же время приемником тональных частот разрещающего сигнала 12 фиксируется пуск генератора тональных ча10стот разрещающего сигнала на другом конце линии электропередачи. Появление сигнала на выходе приемника 12 приводит к включению второго динистора 37 органа сравнения 16 и к переходу в другое состояние транзисторного повторителя 39. Это приводит к возрастанию напряжения на конденсаторе 40, включенном между эмиттера.ми и коллекторами транзисторных повторителей 38, 39 состояния динисторов, до О нанряжения переключения динпстора 30, включение которого приводит к пуску выходного блока 18 через импульсный трансформатор 31, воздействующего на отключение выключателя 20.

5 В момент исчезновения положительной полуволны синусоиды тока транзистор 25 закрывается, за счет чего запускается генератор тона.чьных частот запрещающего сигнала 8, и независимо от наличия или отсутствия запрещающего сигнала с другого конца линии электропередачи закрывается транзистор 39. Это приводит к возврату в исходное состояние транзисторных повторителей 38, 39 состояния динисторов 36, 37 5 и выходного блока 18. Однако возврат выходного блока 18 происходит только в том случае, если через 20-25 мс не носледовало повторное срабатывание устройства.

До отключения выключателя .шнии электропередачи через период промышленной частоты, т. е. примерно через 20 мс, происходит повторное открытие транзисторов 25 и 29 с нодготовкой пени для включения динистора 30.

5 Аналогично, во время отрицательной полуволны синусоиды тока происходит срабатывание измерительного органа 5. органа сравнения 17 и выходного блока 19 с запуском соответствующих генераторов тональных частот 9 и 15 и приемников 11, 13.

В остальном действие устройства происходит так же, как и при несимметричных коротких замыканиях.

При коротком замыкании вне зоны дей5 ствия устройства транзистор 29 в течение всего времени замыкания закрыт, чем исключается возможность переключения обоих динисторов 36, 37 в органе сравнения.

В нормальном режиме оба транзисторных 0 ключа 21 и 22 закрыты.

При симметричном коротком замыкании

в зоне действия устройства открывается на

время 0,3-0,4 с транзисторный ключ 21 и к

вторичным обмоткам выходного трансреактора 23 входного токового блока 3 подключаются используемые в данном случае измерительные органы 6 и 7.

Описанное устройство для высокочастотной дифференциально-фазовой запдиты обеспечивает высокое быстродействие и саморезервирование - отказ зап1иты в одном полупериоде резервируется срабатыванием в другом. Кроме того, блочное конструктивное выполнение и принцип действия устройства обеспечивают высокую эксплуатационную надежность.

Формула изобретен и я

1. Устройство для высокочастотной дифференциальной защиты линии электропередачи, содержащее ультракоротковолновый канал связи, тональные генераторы и npirемники разрещающих и запрещающих сигналов, комбинированный пусковой орган по току обратной последовательности с торможением по току прямой последовательности, к которому подключены измерительные органы от симметричных и несимметричн 1х коротких замыканий одной полуволны синусоиды тока, другие входг:. которых подключены к токовым блокам с траисреакторами на выходе, трансформатор-формирователь разрещающих сигпалов, орган сравнения и выходной орган, отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы, оно спабжеиг) измерительными органами от симметричных и несимметричных коротких замыкапий, генераторами и приемниками тональных частот другой полуволны синусоиды тока и вторыми трансформатором-формирователем, органом сравнения и выходным блоком, при этом трансреакторы на выходе токовых блоков снабжены дополнительной вторичной обмоткой, к которой подключены измерительные органы от симметричных и иесимметричных коротких замыканий другой полуволны синусоиды тока, другие входы которых подключены к выходу комбинированного пускового органа, а выходы всех измерительных органов подключены соответственно для каждой полуволны СИНУСОИДЫ тока к первичной обмотке трансформатора-формирователя разрещающих сигналов и к генератору тональной частоты запрещающего сигнала, а вторичные обмотки

трансформаторов-формирователей разрещающего сигнала и приемники тональной частоты разрещающего и запрещающего сигналов подключены к органам сравнения, подключенным к генераторам тональной частоты разрещающего сигнала, и выходным органам.

2. Устройство по н. 1, отличающееся тем, что измерительные органы выполнены в виде двух транзисторов, эмиттер первого

из которых включен в цеиь коллектора транзисторного ключа на выходе пускового органа, эмиттер которого подключеп к общей точке соединения всех вторичных обмоток трансреакторов токовых блоков, кол„чектор первого транзистора подсоединен через дифференпируюп1,ую цепь к одному выходу первичной облтотки трансформатораформирователя и через диод-к цепи управления гтператором тональных частот запрендаюни- х сигналов, а его база через резистор и диод подключена к базе второго транзистора, переход база-эмиттер которо14) включен нараллсльно конденсатору делителя напряжени :, включенного паралле.чьпо вторичным обмоткам трансреактороп токовых блоков, а коллектор второго транзистора подключен к второму выводу перпичпой обмотки трансформатора-формирователя.

3. Устройство по н. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения ложных срабатываний при высокочастотных помехах во вторичных цепях, генератор тональной частоты разрещающего сигнала нодключсн к органу сравнения через импульсный трансформатор пуска генератора тональных частот разрешающего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 307456, кл. Н 02Н 3/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 263721, кл. Н 02Н 3/30, 1968.

ф фф «р