Устройство для продольной дифференциально-фазной защиты линии электропередачи Советский патент 1980 года по МПК H02H3/28 

ленных по концам линии полукомплекта, каждый из которых состоит из Преобразователя трехфазной системы токов в однофазную и исполнительного органа, причем входы преобразователя подключены к трансформаторам тока линии,- а выход исполнительного органа подключен к цепям отключения выключателя линии, и проводной канал связи между полукомплектами, преобразователь выполнен в виде двух фильтров токов прямой и обратной последовательности, а также дополнительно введены два формирователя прямоугольных импульсов с различной амплитудой выходного напряжения, выпрямительный мост, четыре амплитудных селектора, выполненных с возрастающими порогами срабатываНия так, что у первого селекторе порог минимален, а у четвертого максимален, два элемента ИЛИ с тремя входами, два элемента сравнения длительности импульсов с заданной, причем выход калсдого из фильтров тока подключен ко входу одного из формирователей прямоугольных импульсоБ, выходы указанных преобразователей соединены мехсду собой согласно--последовательно и подключены ;{ проводному каналу связи последоБательно со входом выпрямительного моста, выход этого моста соединен со входами амплитудных селектсров,. входы первого элемента ИЛИ подклрачены к выходам второго , третьего и четвертого амплитудных селекторов, нходл-Д зторогс элемента ИЛИ к в;;.когга«; первого, второго и четвер :тго амглитуднух селекторов, а выклдь каждого из элементов ИЛИ элемент сравнения длительности импульсов с ладанной подключены ко входам исполнительного органа.

На фиг. 1 показана структурная скема устройства на , 2 - диаграммы сигналов; действующих в устройстве .

На фиг. 1 обозначены полукомплекты 1-й 2 устройства, защищаемая линия 3 с трансформаторами 4 тока, фильтргл 5 тока прямой последовательности, фильтры 6 тока обратной послдовательности, формирователи 7 и 8 пр;1.моугольных имиульсоз, проводной канал 9 ззязи между полукомплектами , выпрямительные ьтосты 10, амдтлитудные селекторы 11-14, элементЕЛ 15 и 16 ИЛИ, элементы 17 и 18 сравнения длительности импульсов с заданной исполнительные органы 19 к пусковые органы 20. С целью упрощения на фиг.1 не показаны выключатели линии и их цепи отключени

На фиг. 2 обозначены сигналы 21 и 22 с амплит.у-дйй А на выходах формирователей прямоугольных импульсов, подключенных к фильтрам прямой последовательности, сигналы 23 и 24

с- амплитудой А 2. на выходах формирователей, подключенных к фильтрам обратной последовательности,причем нечетными числами обозначены сигналы действующие в первом полукомплекте, а четными - во втором полукомплекте, разностный сигнал 25, действующий В канале связи, сигнал 26 на входах амплитудных селекторов (выпрямленный разностный сигнал), пороги 27-30 срабатывания амплитудных селекторов 14, 13,12 и 11 соответственно, сигналы 31, 32 и 33 на выходах амплитудных селекторов 11,12 -к 13 соответственно, сигналы 34 и 35 на выходах элементов 15 и 16 ИЛИ соответственно. На фиг. 2 с целью общности фазовые соотношения между составляющими одноименных последовательностей противоположных концов линии 3, а также между составляющими различных последовательностей одного конца линии показаны произвольныг и.

Устройство работает следующим образом.

В каждом из полукомплектов 1 и 2 токи по концам линии 3 через трансформаторы 4 поступают на фильтры 5 и 6 токов прямой и обратной последовательности. При переходах этих токов через нуль формирователи 7 и 8 формируют однополярные импульсы (2124 на фиг. 2) с амплитудами А и А соответственно и длительностью, рав ной половине, периода промышленной частоты. Положение этих импульсов во времени характеризует фазы указанных симметричных составляющих токов по концам защищаемой линии. Для правильной работы устройства необходимо выполнить условие

при

проводном канале 9 связи действует разностный сигнал 25, которы выпрямляется выпрямителями 10 и поступает на входы амплитудных селеторов 11-14. Каждый амплитудный селектор срабатывает в том случае, если уарвень сигнала .превышает уровень его порога,- но остается меньше соседнего большего порога. Например, амплитудный селектор 12 срабатывает тогда, когда сигнал 26 больше его порога 29 и меньше соседнего большего порога 28 селектора 13. В результате на выходах селекторов 11-13 образуются импульсные сигналы 31, 32 и 33 соответственно. .

Эти сигналы поступают на входы элементов 15, 16 ИЛИ и преобразуютс в сигналы 34, 35, длительность и положение во времени которых соответствует сдвигу фаз токов прямой и обратной последовательностей по концам защищаемой линии. Сигнал 34, представляющий собой логическую сумму Сигналов на выходах селекторов 12, 13 и 14, соответствуе сдвигу фаз токов прямой последовательности или сигналов 21 и 22 на выходах формирователей 7,а сигнал 35, представляющий собой логическую сумму сигналов на выходах селекторов 11, 12 и 14, соответствует сдвигу фаз токов обратной последовательности или сигналов 23 и 24 на выходах формирователей 8. Длительность сигналов 34 и 35 с нивается с заданной элементами 17 18. При сквозных коротких замыканиях токи по концам защищаемой линии сдвинуты на угол, близкий к . При этом сдвиги фаз сигналов 21, 22 и 23, 24 близки к нулю и, следовательно, близка к нулю длительность сигналов 34, 35. При коротких замыканиях на защищаемой линии сдвиг фаз токов прямой и (или) обратной последовательности близок к нулю, длительность сигналов 34 и (или) 35 превьшает заданную и устройство сраба вает, действуя через исполнительны органы 19 на отключение линии 3. Устройство может быть снабжено пусковыми органами 20, 21, реагирующими на токи прямой и обратной последовательности и блокирующими его срабатывание при малых уровнях тока по защищаемой линии. В этом случае обеспечивается отключение поврежденной линии с односторонним питанием только со стороны питания Раздельное сравнение фаз симмет ричных составляющих токов при помо щи данного устройства позволяет отказаться от использования комбиниЕЮванных фильтров тока и за счет снижения погрешностей фильтров симметричных составляющих повысить селективность устройства. Кроме того, в данном устройстве имеется возможность устанавливать разную ширину зоны блокировки, для токов прямой и обратной последовательнос что может способствовать повьаиению его селективности. Формула изобретения Устройство для продольной дифференциально-фазной, защиты линии электропередачи, содержащее два установленных по концам линии полукомплекта каждый из которых выполнен в виде преобразователя трехфазной системы токов в однофазную и исполнительного органа, входы преобразователя подключены к трансформаторам тока линии, а выход исполнительного органа подключен к цепям отключения выключателя линии, и проводной канал связи между полукомплёктами,. отличающееся тем, что, с целью повьтения селективности путем раздельного сравнения фаз токов прямой и обратной последовательности, протекающих по концам защищаемой линии, в нем преобразователь выполнен в виде двух фильтров токов прямой и обратной последовательности, а также дополнительно введены два формирователя прямоугольных импульсов с различной амплитудой выходного напряжения, выпрямительный мост, четыре амплитудных селектора, выполненных с возрастающими порогами срабатывания, два элемента ИЛИ с тремя входами, два элемента сравнения длительности импульсов с задан.ной, причем выход каждого из фильтров тока подключен ко входу одного из формирователей прямоугольных импульсов, выходы указанных формирователей соединены мелщу собой согласно-последовательно н подключены к проводному каналу связи последовательно со входом выпрямительного моста, выход этогс моста соединен со входами амплитудных селекторов, входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам второго, третьего и четвертого амплитудных селекторов, входы второго элемента ИЛИ подключены к выходагл первого, второго и четвертого амплитуднЕйх селекторов, а выходы каждого из элементов ИЛИ через элемент сравнерзия длительности импульсов с заданной подключены ко входам исполнительного органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 261526, кл. Н 02 Н 3/28, 1965. 2.Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем, М, , Энергия 1976, с. 231.