1
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты линии электропередачи от короткого замыкания.
Известно устройство для защиты линии электропередачи 1, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, реле сопротивления и исполнительный орган. Однако вследствие необходимости отстройки уставки срабатывания реле сопротивления от нагрузочных режимов чувствительность защиты может быть в ряде случаев не достаточна.
Известно также устройство для релейной защиты линии электропередачи от короткого замыкания ,2, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, включаемые на защищаемой линии, выходы которых подключены к блокам памяти, сумматоры в цепи тока и напряжения, первые входы которых соединены с соответствующими измерительными преобразователями, вторые входы - с инверсированными выходами блоков памяти, а выходы - с логическим блоком, на выходе которого включен исполнительный орган. Работа устройства основана на выделении аварийной составляющей электрической величины и сравнении ее с уставкой срабатывания.
Указанное устройство по принципу действия отстроено от нагрузочного режима, может зафиксировать возникновение повреждения в сети, однако не позволяет
установить поврежденный элемент.
Целью изобретения является повышение избирательности защиты.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты линии электронередачи от короткого замыкания введен блок расчета напряжения противоположного конца линии, подключенный входами к указанным измерительным преобразователям, а выходом - к дополнительному
входу логического блока.
Па фиг. 1,а,б изображены защищаемая линия и схема ее замещения для аварийных составляющих при коротком замыкании в точке /С; на фиг. 2 - графики изменеНИН сформированной в логическом блоке величины в случае использования полных величин и их аварийных составляющих; на фиг. 3 - векторная диаграмма аварийных величин; на фиг. 4 - блок-схема устройства.
Как следует из схемы замещения для аварийных составляющих (фиг. 1,6), при коротком замыкании на линии в точке /С
(фиг. 1,а) аварийные ток /а и напряжение Va В месте включения защиты связаны между собой через сопротивление системы, что не позволяет ограничиться указанными величинами для определения места повреждения. Сопротивление до места гювре -;дения можно рассчитать но выражению v, + v где Vz - нагрузочное напряжение противоиоложного коица линии. В соответствии с выражением (1), в логическом блоке формируется величииа для сравнения с уставкой (.) (V. + l/a)np-(/a2y)np,(2) гдеZy - сонротивление уставки; (1/2+Vа)пр -проекция вектора напрял ения в заданной системе координаг; (iaZy)up - проекция вектора тока. Имея соответствующие системы координат, можно получить более резкое изменение сформированной функции для аварийных величин (кривая В на фиг. 2) в конце защищаемого участка, чем для полных (кривая А), что позволяет, имея одну и ту же уставку срабатывания А, защищать большую часть линии. На фиг. 3 показан варианг построения соответствующей системы координат. Принято, что угол сопротивления линии фл равен углу сопротивления системы фс. Ось ординат У,) в системе коордииат нанряжения совпадает с вектором напряжения противоположного конца линии 1/2.Напряжение нагрузочного режима в нромежуточной точке находится под углом бф к вектору 1/2. Под действием напряжения Va в месте установки защиты проходит аварийный ток /а, вектор которого располол ен под углом фл к напряжению Кц. Падение аварийного напряжения в сопротивлении системы VSL изображается вектором, противоположным по направлению Кц, так как углы сопротивления линии и системы приняты равными. Ось ординат системы координат тока У; повернута но отнощеиию к оси ординат напряжения У на угол, меньщий угла сопротивления лииии фл на величину аи. Указанные системы координат тока и напряжения могут, например, моделироваться генераторами синусоидальных тока и напрял ения промыщленной частоты. При перемножении суммарного напряжения (Vg+Va) на генерируемое синусоидальное в результирующем сигнале будет содержаться постоянная составляющая, пропорциональная проекции амплитуды суммарпого напряжения на ось Y. То же самое для аварийной составляющей тока, (ллфотивление уе1авки срабатывания выбирается ио выражению Z,,--, где Z.T - сопротивление защищаемой зоны. Устройство (фиг. 4) содержит измерительные преобразователи тока 1 и напряжения 2, блоки памяти 3 и 4, сумматора 5 и 6, логический блок 7, исполнительный орган, блок 9 расчета напряжения иротивоппложного конца линии. Ток и иапрял ение запоминаются в блоках намяти 3 и 4. Из замеряемых измерительными преобразователями 1 и 2 тока и напряжения вычитаются запомненные в сумматорах 5 и 6. В нагрузочном релснме значения замеренных величин равны запомненным, на выходе сумматоров 5 и 6 нулевые сигналы, устpoiicTBo не срабатывает. При возникновении короткого замыкания замеренные величины, определяемые коротким замыканием, не соответствуют по значению заномненным величинам, определяемым нагрузочным . На выходах сумматоров о и 6 появляются отличные от нуля аварийные составляющие тока и напряжения, которые ностунают в логический блок 7. Кроме того, в логический блок 7 iioc1упает значение нагруз:)чного напряжения противоположного конца линии от блока 9. Это значение храниться в логическом блоке 7 на все время ликвидаци повреждения. В логическом блоке в соответствии с выражением (2) формируется величина для сравнения, которая и сравнивается с уставкой. При превышении (с учетом з)1ака) уставки срабатывания на выходе логического блока 7 появляется сигнал, приводящий к срабатыванию исиолнительного органа 8. За счет дополнительного расчета нагрузочного напряжеиия противоиоложного конца запЦИцаемой линии удается иостроить защиту дистанционного типа на аварпйиых составляющих электрических величин. Поскольку последние не подвержены влиянию нагрузочных режимов, защита имеет одновременно высокую чувствительность и заи1итоспособпость, выражающуюся в увеличении длины защищаемого участка. Формула изобретения Устройство для зашиты линии электропередачи от короткого замыкания, содерл(ащее измерительные нреобразователи тока и напряжения, включаемые на защищаемой лииии, выходы которых нодключены к блокам памяти, сумматоры в цепи тока и напряжения, первые входы которых соединеиы с соответствующими измерительными преобразователями, вторые входы - с инверсированными ллходамп блоков памяти, а выходы - с логическим блоком, на выходе которого включеи исиолиительпый орган, отличающееся тем, что, с целью повышения избирательности, в него введен блок расчета наиряжения противоположного конца линии, подключенный входами к измерительным преобразователям, а выходом - к дополнительному входу логического блока.
Источ} ики информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., «Энергия, 1976, рис. 4-2.
2.Гельфанд Я. С., Зисман Л. С. Обнаружение повреждений в электрических сетях по мгновенным значениям аварийных составляющих. Средства и системы управления в энергетике. М., «Информэнерго, 1975, № 1.
VH
и)
f)
Фиг.
f(i}
д
IZ
