Устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении Советский патент 1980 года по МПК H02H3/04 H01H69/01 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля исправности устройств релейной защиты.

Известно устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, содержащее реле тока, включенное в обратный провод вторичных цепей трансформаторов тока 1.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает контроль исправности воспринимающих блоков измерительных реле защиты.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, содержащее фильтр нулевой последовательности и подключенный к его выходу реагирующий элемент 2.

Однако это устройство контролирует исправность только цепей напряжения и не контролирует исправность токовых цепей и воспринимающих блоков измерительных реле защиты.

В ряде защит, например дистанционных, целесообразно осуществлять контроль как цепей напряжения, так и цепей тока.

Цель изобретения - повьииение надежности защиты путем осуществления контроля исправности воспринимающих блоков измерительны.х реле защиты и возможность осуществления контроля цепей тока.

Указанная цель достигается тем. что в

устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, выполненной в виде трех одинаковых комплектов измерительных реле, содержащее фильтр

10 нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирующий элемент, дополнительно введены три сумматора с числом входов у каждого, равным числу выходов воспринимающих блоков одного комплекта реле, фильтр обратной последовательности, второй реагирующий элемент и двухвходовой логический элемент ИЛИ. причем входы первого, второго и третьего с мматоров подключены к выходам воснринимающих блоков соответственно первого, второго и третьего комплектов реле, одноименные входы фильтров обратной и нулевой последовательностей попарно соединены между собой и подключены к выходам сумматоров, к выходу фильтра обратной последовательности подключен вход второго реагирующего элемента, а выходы реагирующих элементов подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого служит выходом устройства. Кроме того, для предотвращения ложного сигнала о неисправности защиты при несимметричном коротком замыкании в первичной сети в устройство дополнительно введен элемент времени, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а его выход служит выходом устройства. На чертеже представлена структурная схема устройства применительно к контролю исправности цепей дистанционной защиты. Схема содержит защищаемую линию 1 с выключателем 2 и трансформаторами 3 тока, трансформатор 4 напряжения, измерительные реле 5-7 сопротивления, каждое из которых состоит из воспринимающих бло ков 8 и 9 и блока 10 сравнения, логический блок 11 защиты и устройство 12 контроля исправности цепей защиты, содержащее сумматоры 13-15, фильтр 16 нулевой последовательности, фильтр 17 обратной последовательности, реагирующие элементы 18 и 19, логический элемент ИЛИ 20 И элемент 21 времени. Реле 5-7 сопротивления, являющиеся измерительными органами одной из ступеней защиты, одинаковы и имеют равные уставки. Устройство контроля работает следующим образом. В нормальном симметричном режиме работы защищаемой линии 1 и при исправном состоянии трансформаторов 3 и 4 тока и напряжения и их вторичных цепей токи и напряжения, подведенные к реле 5-7 сопротивления, симметричны и образуют системы прямой последовательности. Поскольку реле 5-7 сопротивления одинаковы, а их уставки равны, значения сигналов на выходах одноименных воспринимающих блоков этих реле связаны со значениями подведенных к ним токов и напряжений одинаковыми линейными соотнощениями. Поэтому сигналы на выходах одноименных воспринимающих блоков 8(9) симметричны. Следовательно, симметричны и сигналы на выходах сумматоров 13-15, а значения сигналов на выходах фильтров 16 и 17 обратной и нулевой последовательностей равны 0. Реагирующие элементы 18 и 19 находятся Б несработанном состоянии, и сигнал на выходе устройства 12 контроля отсутствует. При по реждении во вторичных цепях трансформаторов тока 3, например обрыве одного из фазных проводов, симметрия подведенных к реле сопротивления токов нарущается. Следовательно, нарущается симметрия сигналов на выходах одноименных воспринимающих блоков 8 и 9 и сигналов на выходах сумматоров. Причем, поскольку реле 5-7 сопротивления включены на разность фазных токов, несимметрия сигналов на выходах воспринимающих б.токов 8(9) и сумматоров 13-15 обуславливается лишь слагающими обратной последовательности, а слагающих нулевой последовательности нет. Значение сигнала на выходе фильтра 17 обратной последовательности становится отличным от нуля, реагирующий элемент 19 срабатывает и через элемент ИЛИ 20 и элемент 21 времени подает сигнал неисправности. Аналогично устройство контроля работает и при повреждении вторичных цепей трансформатора 4 напряжения. При повреждении цепей самой защиты, например воспринимающего блока 8 реле 5 сопротивления, нарущается симметрия сигналов на выходах воспринимающих -блоков 8, а следовательно, и сигналов на выходах сумматоров 13-15. Поскольку повреждение воспринимающего блока 8 одного из реле 5 сопротивления, нарущается симметрия скгпротивления вещет к изменению значения сигнала на выходе только поврежденного воспринимающего блока 8 и не влияет на значения сигналов одноименных неповрежденных воспринимающих блоков 8 других реле 6 и 7, несимметрия обуславливается слагающими обратной и нулевой последовательностей. Значения сигналов на выходах фильтров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей становятся отличными от нуля. Реагирующие элементы 18 и 19 срабатывают и через элемент ИЛИ 20 и элемент 21 времени подают сигнал неисправности. На практике точное равенство нуля значений сигналов на выходах филътров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей в нормальном режиме работы защищаемой линии 1 и отсутствии повреждений в цепях защиты обычно не достигается. Из-за несимметрии первичных токов и напряжений, погрещностей их трансформации трансформаторами 3 и 4 тока и напряжения, погрешностей формирования сигналов воспринимающими блоками 8 и 9 на выходах фильтров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей постоянно присутствуют отличные от нуля сигналы небаланса. Для исключения ложного срабатывания реагирующих элементов их пороги срабатывания должны превышать значения соответствующих сигналов небаланса. При этом признаком неисправности является не просто появление отличных от нуля значений сигналов на выходах фильтров обратной или нулевой последовательностей, а значений, превышающих пороги срабатывания реагирующих элементов. При включении измерительных реле 5-7 на разность фазных величин значение сигнала небаланса на выходе фильтра 16 нулевой последовательности не зависит от несимметрии подведенных к измерительным реле токов и напряжений, а определяется только погрешностями формирования сигналов воспринимающими блоками 9. Поэтому порог срабатывания реагирующего элемента 18, включенного на выход фильтра 16 нулевой последовательности будет меньше, чем порог срабатывания реагирую щего элемента 19. Следовательно, реагирующий элемент 18, не срабатывающий при повреждении трансформаторов тока и напряжения и их вторичных цепей, обеспечивает больщую чувствительность, чем реагирующий элемент 19, к повреждениям воспринимающих блоков измерительных реле. Реагирующий элемент 19 срабатывает при повреждениях как трансформаторов тока 3 и напряжения 4 и их вторичных цепей, так и воспринимающих блоков 8 и 9 измерительных реле 5-7.

Срабатывание реагирующих органов 18 и 19 происходит не только при повреждениях цецей защиты, но и при нарушении симметрии первичных величин, в результате коротких замыканий. Предотвращение ложного сигнала о неисправности защиты обеспечивается элементом 21 времени, имеющим выдержку времени, превышающую длительность короткого замыкания. При использовании устройства контроля без элемента 21 времени необходим пусковой орган, срабатывающий при коротком замыкании и блокирующий подачу сигнала устройством контроля.

Таким образом, устройство контроля обеспечивает повыщение надежности защиты путем осуществления контроля исправности воспринимающих блоков измерительных реле защиты и дает возможность осущестления контроля цепей тока и напряжения. Формула изобретения

1. Устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, выполненной в виде трех одинаковых комплектов измерительных реле, содержащее фильтр нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности защиты путем осуществления контроле: исправности воспринимающих блоков ;.1змерительных реле и возможности осуществления контро.чя цепей тока, в него дополнительно введены три сумматора с числом входов у каждого,

0 равным числу выходов воспринимающих блоков одного комплекта реле, фильтр обратной последовательности, второй реагирующий элемент и двухвходовой логический элемент ИЛИ, причем входы первого, второго и третьего сумматоров подключены к выходам воспринимающих блоков соответственно первого, второго и третьего комплектов реле, одноименные входы фильтров обратной и нулевой последовательностей попарно соединены между собой и подключены к

0 выходам сумматоров, к выходу фильтра обратной последовательности подключен вход второго реагирующего элемента, а выходы реагирующих элементов подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого служит выходом устройства.

S

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения ложного сигнала о неисправности защиты при несимметричном коротком замыкании в первичной сети, в него дополнительно введен

0 элемент времени, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а его выход служит выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Казанский В. Е. Релейная защита. М-Л., Госэнергоиздат, 1960, с. 165. рис, 97.

2,Федосеев А, М, Релейная защита электрических систем. М., «Энергия, 1976, с. 284 рис. 4-59.