Пусковой орган блокировки при качаниях Советский патент 1980 года по МПК H01H83/22 H02H3/40 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к дистанционным защитс1М линий электропередач. Известны пусковые органы устройств блокировок релейной защиты при кача,ниях, основанные на фиксации несимметрии, возникающей при коротком за акании l.. Указанные органы содержат промежуточные трансформаторы тока фильтр тока обратной последовательнос ти с реагирующим органом на выходе и в ряде случаев элементы дополнительного торможения от фазного тока. Основным недостатком указанных устройст является их малая чувствительность. Известно также фильтр-реле тока 2}, содержащее промежуточные трансФорматоры тока, фильтр тока обратной последовательности, выполненный на операционном усилителе с КС-фильтром высших частот в цепи обратной связи, выпрямитель и порюговый элемент. Обладая точностью при переходных процессах, указанное реле не может быть использовано в пусковых органах блокировок при качаниях из-за ограни ченной чувствительности, обусловленной необходимостью отстройки от статических небалансов в нормальном режиме и в режиме качаний. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является пусковой орган блокировки при качаниях Сз, содержащий фильтр тока обратной последовательности, блок выделения приргидения переменного напряжения с использованием мостовой схемы, два плеча которой образованы обмотками трансформатора напряжения, а два других плеча - резистором и резонансньам LC-фильтром, блок выделения приращения выпрямленного напряжения с использованием выпрямительного моста, мостовой схемы, два плеча которой образованы резисторами, а два других плеча - резистором с диодом и емкостью, а в измерительную диагональ включен реагирукядий орган. Недостатком устройства является ограниченная чувствительность особенно при симметричных повреждениях с малым временем несимметрии. При трехфазных симметричных повреждениях с малой разновременностью замыкания фаз или без наличия разновременности рабочий сигнал на выходе фильтра обратной последовательности отсутствует, а при двухфазных замыканиях на землю его величина существенно снижается, что обуславливает низкую чувствительность устройства к указанным видам повреждений. Целью изобретения является повыше ние чувствительности к симметричным повреждениям и несимметричньлм повреж дениям с малой степенью несимметрии. Поставленная цель достигается тем что в пусковой орган блокировки при качаниях, содержащий выходной орган и последовательно включенные фильтр тока обратной последовательности, бл выделения приращений переменного напряокения и блок выделения приращенивыпрямленного напряжения, дополнительно введены два промежуточных тра сформатора тока, блок выделения приращения переменного напряжения, блок выделения приращения выпрямленного напряжения, фильтр тока прямой последовательности и логический элемен ИЛИ, причем выходные обмотки промежуточных трансформаторов тока подклю чены ко входам фильтра тока обратной последовательности и фильтра тока прямой последовательности, выход которого через вновь введенный блок выделения приращения выпрямительного напряжения подключен.к одному из вхо дов логического элемента ИЛИ, а выхо блока выделения приращения выпрямлен ного напряжения подключен к другому входу логического элемента ИЛИ, на выходе которого включен выходной орган. На чертеже приведена функциональная схема устройства,где 1 и 2 - про межуточные трансформаторы тока; 3 - фильтр тока обратной последовательности (ФТОП); 4 и 5 - блоки выделения приращения переменного напря жения; б и 7 - блоки выделения приращения выпрямленного напряжения; 8 - логический элемент ИЛИ; 9 - выходной элемент; 10 - фильтр тока пря мой последовательности (ФТПП). Устройство содержит основной канал, образованный последовательным включением блоков 3, 4, 6, 8 и 9 и дополнительный канал, образованный йоследовательным включением блоков 1 5, 7, обеспечивающий повышенную чувс вительность к симметричным повреждеяиям и к замыканиям с малой степенью Мёсймметрии. К промежуточным трансформаторам тока 1 подводятся величины, пропорци нальные разности фазных токов 1д - Ig и t - f , а напряжения, пропорциональ ные этим величинам, с выходов трансформатора поступают на входы основного и дополнительного каналов. Основной анал образован последователь ным включением ФТОП 3, блока выделения приращения перемен-ного апряжения 4 и блока выделения прираш.ения в прямленного напряжения б, а дополнительный канал - последовательным включением ФТПП 10, блока выделения приращения переменного напряжения 5 и блока выделения приращения выпрямленного напряжения 7. Сигналы с выходов основного и дополнительного каналов через логический элемент ИЛИ 8 поступают на выходной элемент. Функционирование схемы по основному каналу происходит следующим образом. В нормальном режиме при отсутствии качаний переменное напряжение статического небаланса на выходе ФТОП 3, пропорциональное току обратной последовательности i,j, присутствует на входе блока выделения приращения переменного напряжения 4, выполненного таким образом, что в установившемся режиме с входньгм синусоидальным сигналом промышленной частоты выходное напряжение блока практически равно нулю. Поэтому сигнал на выходе блока 4 отсутствует и срабатывания устройства не происходит независимо от величины небаланса на выходе ФТОП. В установившемся режиме качаний на выходе блока 3 имеется напряжение с частотой, отличающейся от промышленной, в результате чего появляется напряжение на выходе блока 4. Указанное напряжение подводится к блоку 5. Сигнал на выходе блока 5 не появляется в силу того, что приращение на ватрямленном токе в установивщемся режиме качаний незначительно и не превосходит уставки блока 5. В режиме короткого замыкания на выходе блока 4 выделяется напряжение, пропорциональное приращению вектора I на переменном токе. В блоке б выделяется в этом случае напряжение, пропорциональное приращению выпрямленного сигнала. При этом сигнал через логический элемент ИЛИ 8 подается на выходной элемент, что соответствует срабатыванию устройства. При трехфазных симметричных повреждениях с малым временем предшествующей несимметрии,или при ее отсутствии основной канал уст ройства загрубляется или вообще не функционирует из-за отсутствия .приращения вектора 1 . Надежное функционирование устройства обеспечивается дополнительным каналом из блоков 10, 5, 7, фиксирующим аналогичным образом приращение вектора тока прямой последовательности. Все элементы устройства могут быть выполнены с использованием операционных усилителей. Это позволяет получить значительный технико-экономический эффект, заключакщийся в уменьшении весогабаритных показателей устройства и его потребления (примерно в 3-4 раза по сравнению с известными). Одновременно, примерно, в 1,5 раза повышается чувствительность устроггства. Существенно улучшается чувствительность устройства к трехфазным к.з, В частности, обеспечивается срабатывание и при симметричных поврежде иях без разновременности замыкания отдельных фаз (например,при включе- НИИ линии на закоротку).

Формула изобретения

Пусковой орган блокировки при качаниях, содержащий выходной орган и последовательно включенные фильтр тока обратной последовательности, блок выделения приращения переменного напряжения и блок вьаделення приращения выпрямленного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьниения чувствительности к симметричным повреждениям и несимметричным повреждениям с малой степенью несимметрии, в него дополнительно введены два промежуточных трансформатора тока, блок вьщеления приращения переменного напряжения, блок выделения приращения выпрямленного напряжения, фильтр тока прямой последовательности и логический элемент ИЛИ, причем выходные обмотки промежуточных трансформаторов тока подключены ко входг1М фильтра -тока обратной последовательности и фильтра тока пряJ мой последовательности, выход которого через вновь введенные блок выделения приращения переменного напряжения и блок выделения приращения выпрямленного напряжения подключен к одному из входов логического элеOмента ИЛИ, а выход вышеупомянутого блока выделения приращения выпрямленного напряжения подключен к другому входу логического элемента ИЛИ, на выходе которого включен выходной ор5ган .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чернобровов Н. В. Релейная защита. М., Энергия, 1974, с.417-427

2.Авторское свидетельство СССР I 502439, кл. Н 02 Н 3/34, 1974.

3.Федоров Э. К., Шнеерсон Э. М. Пусковые органы блокировок релейных

25 защит при качаниях повышенной чувствительности . - Электрические станции, 1977, 7, с. 66-69.