Орган направления мощности Советский патент 1980 года по МПК H02H3/26 

(54) ОРГАН НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве элемента направленной релейной защиты от повреждения в сетях переменного тока. Известен орган направления мощности включаемый на ток и напряжение короткого замыкания ClJ . Однако при близких трехфазных коротких замыканиях имеется мертвая зона , в которой указанное устройство не сраб тьюает. Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности является направления мощности, содержащий фильтры тока Н напрях :ения, к выходу которых подключено реле направления мощности. В качестве фильтров тока и напряжения могут испол зоваться фильтры нулевой или обратной последовательности f2l. Указанное устройство надежно функционирует при близких коротких замыканиях. Однако при удаленных коротких замыканкях. возможен отказ функционирования вследствие малого значения напряжения нулевой или обратной последовательности в месте включения защиты, т.е. устройс-рво обладает низкой чувствительностью. Цель изобретения - повышение чувствительности органа направления мощности. Поставленная цель достигается тем, что в известный орган направления мощности, содержащий фильтр тока, подключенный выходом к токовой цепи реле направления мощности, и фильтр напряжения, дополнительно введено реле напряжения, подключенное к выходу фильтра напряжения, причем один исполнительный элемент реле напряжения включен между выходом фильтура напряжения и входом цепи напряжения реле направления мощности, а другой - между входом фильтра напряжения и инвертированным входом цепи напряжения р&ле направления мощности. В качестве фильтров тока и напряжения могут быть использованы как фильтры пол ной аварийной составляющей, тока и напряжения соответственно, так и фильтры ка и напряжения нулевой или ,-TI: r-i довате л ьиости. На фиг. 1 приведена ф /нкдиональнаг схема предлагаемого усаройства на фиг,2 - (а, в) - схема замонешш аварпйн д1Х. составляющих при ксрсп-ком зак ьш:ллин за спиной действия защиты ;; ссугао ствующая векторная диаграмма шш .аредельного значения наггря дания вместе вго1ю чения защиты приводящего к жзлишкему Срабатыванию. Устройство содер и1т филь1рь тока 1 (ФТ) и напряжения 2 (ФН). Фильтры тока 1 и напряжения 2 ыогут быть вьшолн ены в виде фильтров нутл-вой или обратной последовательнос и. Е &том Случае аварийными- составляющим и гожз и напряжения являются ток и г.ч;1р;А-; :к:яе нулевой или обратной последовс/гел.. В качестве фильтров тока 1 и напряжения 2 могут использоваться также фи,1лЬфы полной аварийной составляющей, В аосле/ нем случае фильтры тока 1 и хьэпрялсэния 2 содержат запоминающий элемент и .;л. сумматор, в котором из электри-гэских величин текущего режима вьиитаются ве дичины нредшествугощего режима. О-;: фильт ра 1 тока непосредственно в цепь Toi;a, а от фильтра 2 напряжения чер(х; лсяояни тельные элементы 3, реле 4 нэафлг.чь; В цепь напряжения, поступают сигпа.)ы в реле 5 направления мощности (РИМ). При использовании контактного рсзК 4 напряжения исполнительиыма эл.емептами являются пере.ключшощие контакты, гфи выполнении реле 4 полу11ровош кко.аь.,;а ис полнительными элементами являются нолугфоводниковые устройства гшоз-иводяшие переключение в цепи напряжении Электрические величины короткого замыкания содерисат составляющие яакч узоч- ного режима предшеств;лощегопоЕре ;;ден1Ж и аварийные составляющие Схема Зс1меще- ния для аварийных состав/ыющк сор.ерхшт единственный источник натания в точке повреждения ик , равкый по г/;оцу.;и;о на 1гряжения в этой точке в предшесга;/зоу;..ем нагрузочном режиме и противонолож гый по фазе. При коротксяи замыкании (фиг. 2 а) ч.. через сопротивление ff в места в слюча- ния защиты (РЗ) имеют место аваркйные составляющие тока Q я напряжения IJo.. Через 2э обозначено эквивалентное ci.. противление сети справа от места вк/иочэ ния защиты. Направление, в коомзром гфо йзошло короткое замыкание, окре делегат фазу тока jia по огаоще1шю к напряжэгнио 0Q. На векторной диаграмме Сф.тк-, 2 б) риведень; векторы нагрузочного напряжеие Он в месте включения зашиты и в есте повреждения 0к . Под действием ЭДС Uij пгроходит ток JQ , сдвинутый по азе на yi-ол определяемый сопротивлениями i-j и , , Соответственно иЧ-варкйншг составляющая напряжения 1у ortpensjffleTca как 1/ Jij , а полное напряжение щж коро-гком замыкании п 0HUa На фиг 2 б приведено кри яческое значение напряжения UQ, , при лс-дХгром векторы JQ и Ц находятся в прошвсфлзь,. а % О (так как используе-.:я инвертйроЁйнное значение (ff ). При меньших значениях IJg фазовое соотпоше:ие кзежду аек/.г-орш и 1л н Uti (инаертиро, и векторами J и Ua эквивален-Но и правильно определяет направле- аварийной состав тяющей мощности. ЭЧо п-ззво.шет ь:рЕ малых значениях мод. .ал (j :Hcno,ib303aTb/i органе направления .л:.1ш,нссти вместо tjci злеяичияу jj , Число1 йе зиаяание ьэдуля 1/ пяг котором возможен, указа тый. переход определяется .э треугольнш-га, образованного вектор ь к и, , у,, и 1) I/a Ib,, Ш:1 4inB отЕуд,;. Ш1апазоЕ значений напряжений из которого 1г ыбкраа1 ся уставка срабатывания реле 4 пагфяжения, полученная при дсату шаюта , 90° (фиг, 2 б): Utjs}- KoTe.UH(lQiS$ .К(37- ™ коэффициент отстройки, К,1, З-читывает принятое допущение и г;;ш;йнйэ .переходиого сопротивлений в меогй короткого замыкания Ус-шойотвс работает следующим образом. При повреждениях а защищаемой сети, характериаующихся, болыними значениями модуля 5 реле 4 напряжения находится в сработаглаем состоянии, полюса а-б з&MKiiyTi,r и к реле О направления .мощности подводится напряжение t/Q , обеспечиваю щее достаточную его чувствительность. ЕСЛИ при ,хдении величина 1 мала, реле 4 нагфяжвшш воэвращаетсн в исхойкое положение, полюсе а-с замкнуты и к рело 5 насравлеягия мощности подводит-ся полное напрнйсег-ше Jf , когорое имеет дс с;тат10Чно большое значение, близкое к номинальному (тав; кок Х/д Елало), ,что и обесдечинает требуемую чувствительность в это-л режиме. Отметим, что полные значения аварийных составляющих тока и напряжения Goittf ше их слагаемых нулевой последовательнос ти. Поэтому при использовании в качестве фильтров тока 1 и напряжения 2 фильтров полной аварийной составляющей, к реле 5 направления мощности подводятся большие величинь за счет чего также повьшшется чувствительность. Таким образом, переключением в цепях .напряжения реле направления мощности, также использование полных аварийных с ставляющих тока и напряжения, достигается повьпиение чувствительности органа направления мощности и, в итоге, более н дежная защита сети. Формула изобретен и я 1. Орган направления мощносга, содержащий фильтр тока, подключенный выходом к токовой цепи реле направления мощности, и фильтр напряжения, подключенный к цепи напряжения реле направления мощпосга, 2 отличающийся тем, что, б целью повышения чувствительности при уяа ленных коротких замыканиях, он дся1олн№тельно содержит реле напряжения, подклн ченное к выходу фильтра напряжения, причем один исполнительный элемент реле напряжения включен между выходом фильтра напряжения и входом цепи напряжения реле направления мснцности, а другой - между входом фильтра напряжения и инвертировав ным входом цепи напряжения реле ншфавл ния мсшности. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а щ е е с я тем, что в качестве укаяяннык фильтров тока и напряжения использованы фильтры полной аварийной составля|ошей тока и напряжения соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Федосеев А. М, Релейная защита электрических систем. М., Энергия, 1976, рис. 3-4. 2.Федосеев А. М. Релейная защита электри 1еских систем. М., Энергия, 1976, § 3-4.

2э

ft

t/d

a

Фиг г