Устройство для дифференциальной фазоамплитудной высокочастотной защиты Советский патент 1948 года по МПК H02H3/30 

Большинство существующих устройств для высокочастотной диференциальной защиты основано на сравнении фаз токов на выходах фильтров-сумматоров по концам защищаемого участка линии. То обстоятельство, что сравниваются только фазы токов, приводит к тому, что защита может отказать в работе в ряде случаев повреждения в защищаемой зоне. Так, например, если применен фильтр-сумматор 1 4-/С/о, то в режиме одностороннего питания при двухфазном повреждении фазы токов положительной последовательности могут оказаться близки друг к другу и защита не сработает. Для избежания этого приходится пусковой орган делать более грубым с тем, чтобы он вообще не пришел в действие на приемном конце. При этом вся защита получается более грубой. Чтобы сделать защиту чувствительной и вместе с тем селективной ко всем видам повреждений в зоне, нужно сравнивать не фазы токов на выходах фильтров, а их векторы.

Настоящее изобретение относится к указанным устройств ал для диференциальной фазно-амплитудной высокочастотной защиты, содержащим высокочастотные приемопередатчики, фильтровые пусковые органы, частотные модуляторы и демодуляторы.

В предлагаемом устройстве с целью повышения чувствительности защиты в дополнение к манипулятору, изменяющему несущую частоту в зависимости от фазы, применены частотный модулятор, изменяющий несущую частоту пропорционально амплитуде тока, и демодулятор, преобразующий изменение несущей частоты передающего и приемного концов линии в импульсы постоянного тока. При этом для сравнения не только фаз, но и амплитуд токов по концам защищаемого участка используется один высокочастотный канал. Это обеспечивает в выходном устройстве протекание тока, пропорционального разности фаз и амплитуд токов в линии.

Сущность изобретения поясняется чертежом: на фиг. 1 представлена

16

принцципиальная схема защиты, на фиг. 2,3 и 4 - кривые напряжений и токов при различных случаях повреждений.

Выходной трансформатор ТР-1 фильтр-сумматора 1 -{- к Ig имеет две вторичных обмотки (фиг. I).

с обмотки / напряжение подается на специальную цепь (R, R и лампа Л), сдвигающую фазу напряжения на 90°. С выхода этой цепи напряжение подается на манипулятор, который отпирает передатчик при положительных полуволнах напряжения гц и запирает при отрицательных.

Фазирдвка напряжений на обмотках / трансформаторов ТР-1 такова, что в режиме сквозного короткого замыкания (или при нормальной работе) передатчики по обоим концам линии работают в разные полупериоды промышленной частоты.

С обмотки // трансформатора ТР-1 напряжение подается на частотный модулятор (лампы и сопротивления , , , RU, R) Частотный модулятор изменяет несущую частоту передатчика прямо пропорционально амплитуде напряжения на обмотке И.

Так как напряжение на обмотке // возрастет до амплитудного значения только через V4 периода после своего появления, то для того чтобы частотный модулятор успел правильно установить частоту передатчика до того как последний окажется отпертым манипулятором, манипулярующее напряжение задерживается на V4 периода специальной цепью.

Таким образом, если защита пущена, то оба передатчика посылают импульсы токов высокой частоты продолжительностью в 1/3 периода тока 50 гц, причем отклонение несущей частоты от номинального значения прямо пропорционально амплитуде напряжения на выходе фильтра-сумматора соответствующего конца линии.

Так как передатчики (в. ч.) настроены на одну номинальную несущую частоту, то приемник принимает сигналы как своего, так и дальнего передатчика.

170

Приемник (куда входит и лампа Лб) имеет на входе ограничитель, а на выходе - резонансный контур LCi, настроенный так, что номинальная несущая частота попадает на склон его частотной характеристики. Благодаря такой настройке напряжение (У«. ч. на этом контуре прямо пропорционально частоте принятого сигнала.

При работе только одного передатчика на сопротивлении Rg получаются импульсы постоянного тока, напряжение которых пропорционально значению частоты принятого сигнала высокой частоты.

В режиме сквозного короткого замыкания (фиг. 2) на выходах фильтров-сумматоров имеют место одинаковые напряжения Ucp U и, следовательно, частоты обоих передатчиков также одинаковы. На сопротивлении Rg получается сплошное напряжение без провалов. При этом на выходе трансформатора ТР-2 никакого переменного напряжения нет.

При повреждении в зоне (фиг. 3), если фазы токов на выходах фильтров-сумматоров одинаковы, а амплитуды этих токов сильно отличаются друг от друга, то будут отличаться друг от друга и несущие частоты обоих передатчиков. (В этом случае Л /1 - отклонение несущей частоты на данном конце линии, а zl/g - отклонение несущей частоты на дальнем конце линии). Благодаря этому импульсы напряжения на Rg, обусловленные работой разных передатчиков, будут отличаться по амплитуде, и результирующая кривая напряжения на Rg получается ступенчатой.

Фильтр низкой частоты LC и трансформатоо ТР-2 выделяют из этого напряжения только составляющую 50 гц, которая усиливается лампой Л и подается в обмотку отключающего реле РО. Отключающее реле РО включено в анодную цепь этой лампы, в которой протекает ток 1р.

Работа защиты при повреждении в зоне, когда имеется одновременное расхождение фаз и амплитуд токов

на выходах фильтров-сумматоров, показана на фиг. 4.

Пуск защиты осуществляется от тока отрицательной носледовательности /2- Во вторичной обмотке трансформаторов ТР-3 получается напряжение, пропорциональное току отрицательной последовательности. Это напряжение выпрямляется двухполупериодным купроксным выпрямителем и отпирает лампу Л,.

В анодной цепи этой лампы включено два токовых реле А и А. Более чувствительное реле А своими контактами запускает передатчик. Более грубое реле А подготавливает оперативную цепь отключения масляного выключателя (минус, реле СР, контакты АЗ и РО, плюс).

При трехфазном коротком замыкании, когда ток отрицательной последовательности может длиться меньше времени работы защиты, защита остается включенной в течение некоторого времени после полного пропадания тока отрицательной последовательности за счет задержки напряжения в цепи Kg - Cg. По мере разряда конденсатора Cg увеличивается отрицательное смещение на лампе Л, при этом уменьшается

анодный ток этой лампы. При уменьшении анодного тока сначала отпускает более грубое реле А, затем более чувствительное А.

Предмет изобретения

Устройство для диференциальной фазн о-амплитудной высокочастотной защиты, содержащее высокочастотные приемо-передатчики, фильтровые пусковые органы, частотные модуляторы и демодуляторы, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительности защиты в дополнение к манипулятору, изменяющему несущую частоту в зависимости от фазы, применены частотный модулятор, изменяющий несущую частоту пропорционально амплитуде тока, и демодулятор, преобразующий изменение несущей частоты передающего и приемного концов линии в импульсы постоянного тока таким образом, что используется один высокочастотный канал для сравнения не только фаз, но и амплитуд токов по концам защищаемого участка, обеспечивая в выходном устройстве протекание тока, пропорционального разности фаз и амплитуд токов в линии.

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

tA/.

-.

n .

lt/ач V

1

|df,

,.1гз.

m.

.uft

г

fH

.«з

.

Фиг. 4 ,1/Ф

-U.

lUa.4 LT

,.. ilf

,п I-Iг .

,%,,

Ln

p

A7