Комбинированное реле тока и на-пРяжЕНия НулЕВОй пОСлЕдОВАТЕльНОСТиС ТОРМОжЕНиЕМ OT фАзНыХ TOKOB Советский патент 1981 года по МПК H01H83/02 H02H3/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите линий электропередач и системно автоматике., Известно реле, применяемое в устройстве для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линий электропередач и реагирующее на ток 3 напряжение Зи нулевой по следовательности, основными требованиями к которому являются требования чрезвычайно быстрого и надежного сра батывания при однофазных коротких замыканиях (к.з.) на защищаемой лини и надежного несрабатывания при междуфазных к.з. без участия земли,. Для обеспечения необходимой, высокой чувствительности этого реле используется торможение от фазных токов t)ф. Известно в ,панели АПВ-503 примене ние отдельных реле тока ЗОдС торможением и реле напряжения 3Uo. совокупность которых можно рассматривать как одно комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности fl . Основным недостатком такого комбинированного реле является невысокое быстродействие при малых кратностях, обусловленное тем, что реле тока и напряжения работают независимо друг от друга. Поэтому превышение мгновенным значением управляющей величины порогового уровня в интервалы времени, отличные для обоих реле, не приводит к ускорению срабатывания каждого из них. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением от фазных токов,. содержащее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (ЗЗо), формирователь второго рабочего напряженця, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности (SUQ), формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сумматор, первый пороговый блок релейного элемента и его логическую часть, причем выходы формирователей первого и второго рабочих напряжений и формирователя тормозного напряжения подключены ко входам сумматора, выход которого соедиHGH CO ВХОДОМ первого порогового бло ка релейного элемента, выход последнего соединен -со входом логической части релейного, элемента, выход которой предназначен для подключения ко входу устройства однофазного авто матического повторного включения (ОАПВ) 2 . Одним из недостатков рассматривае мого комбинированного реле является невысокая чувствительность. Это обус ловлено тем, чтр- оба рабочих и тормозное напряжение в комбинированном реле подаются на один сумматор. Чувс вительность этого реле по току и нап ряжению нулевой последовательности (33о и 3Uo) получается ниже, чем при раздельном выполнении реле, так как комбинированное реле должно быть отстроено от суммы небалансов фильтров тока ri напряжения нулевой последовательности. Другим недостатком этого комбинированного реле является невозможность раздельного независимого регулирования уставок по току и напряжению нулевой последовательности, что существенно затрудняет настройку и эксплуатацию реле. Это обусловлено тем, что изменение уставок по току нулевой последовательности ()до сумматора производить нельзя/ так как иначе требуемая нели нейная тормозная характеристика срабатывания реле по току будет в значительной степени искажаться. Поэтому в этом комбинированном реле устав ку по току нулевой последовательности ) регулируют изменением уров ня срабатывания первого порогового блока релейного элемента, а уставку по напряжению нулевой последовательности (3Uo) - изменением параметров формирователя второго рабочего напря жения. Следовательно, изменение уста вки по току приводит к необходимос ти корректирования уставки по напряжению, что неудобно. Целью изобретения является повышение чувствительности, снижение времени настройки реле и повышение удобства эксплуатации путем обеспечения независимости регулировки уста вок по току и напряжению нулевой пос ледовательности. Поставленная цель достигается тем что комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможени-ем от фазных токов, содержа щее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (ЗЗо формирователь второго рабочего напряжения, вход которого, предназначен для подключения к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности {3Uo) формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сум матор, первый порогов,1и блок релейного элемента и его лох ическую часть, причем выходы формирователя первого рабочего напряжения и формирователя тормозного напряжения подключены ко входам сумматора, выход которого соединен со входом первого порогового блока релейного элемента, выход последнего соединен со входом логической части релейного элемента, выход которой предназначен для подключения ко входу устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), дополнительно снабжено вторым пороговым блоком релейного элемента и логическим элементом ИЛИ, при этом выход формирователя второго рабочего напряжения подключен ко вхрду второго порогового блока релейного элемента, выход которого подключен, к первому входу логического элемента ИЛИ, ко . второму входу которого подсоединен выход первого порогового блока релейного элемента, а к выходу - вход ло- гической части релейного элемента. Кроме того, логическая часть релейного элемента содержит логический элемент выдержки времени на срабатывание ВС, выходной триггер ВТ, интегратор ИЭ и логический элемент НЕ, входы последних подключены к выходу логического элемента ИЛИ, выход ло1 ического элемента НЕ соединен с входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, выход которого подключен ко входу - установка О интегратора ИЭ, выход которого соединен со входом выходного триггера ВТ, один выход последнего соединен с управляющим входом логического элемента вьщержки времени на срабатывание ВС, другой его выход является выходом комбинированного реле. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого комбинированного реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением-от фазных токов. Комбинированное реле содержит формирователь 1 первого рабочего напряжения, формирователь 2 второго рабочего напряжения, формирователь 3 тормозного напряжения, сумматор 4, первый пороговый блок релейного элемента 5, второй пороговый блок релейного элемента 6, логический элемент 7 ИЛИ, логическую часть релейного элемента 8. Вход формирователя 1 первого рабочего напряжения предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности линии () а выход подключен к первому входу сумматора 4, ко второму входу которого подсоединен выход формирователя 3 тормозногр напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов. Выход сумматора 4 подключен ко входу первого порогового блокгг релейного элемента 5, выход которого соединен со вторым входом логического элемента 7 ИЛИ. Вход формирователя 2 второго рабочего напряжения предназначен для подключения к фильтру напряжения нулевой последовательности линии (SUfl), а выход подключен ко входу второго порогового блока релейного элемента б, выход которого соединен с первым входом логического элемента 7 ИЛИ, выход последнего подключен ко входу логическо части релейного элемента 8, являющейся выходом всего комбинированного реле.

Комбинированное реле работает следующим образом.

При возникновении однофазного короткого замыкания на защищаемой линии появляются составляющие нулевой последовательности в токе и напряже НИИ линии ЗЗр и

Ток 3 3рпоступает на вход формирователя 1 первого рабочего напряжения, а напряжение ЗУд на вход формирователя 2 второго рабочего напряжения. Ко входам формирователя 3 тормозного напряжения подводятся фазные ТОКИ фЛИНИИ.

В формирователе 1 первого рабочего напря)(еения ток 3 t)о Фильтруется, выпрямляется без сглаживания и преобразуется в рабочее напряжение Up. В формирователе 3 тормозного напряжения из фазных токов линии образуется тормозное,.напряжение (выпрямленное) Uf. Оба указанных напряжения Up;j и Uf 3 подаются на входы сумматора 4, на выхода которого образуется их разность, которая подводится ко входу первого порогового блока релейного элемента 5. В тех интервал времени, когда напряжение на выходе сумматора 4 больше уровня срабатывания UpopgnepBoro порогового блока релейного элемента, на его выходе появляется напряжение, которое через логический элемент 7 ИЛИ подается на вход лЬгической части релейного элемента 8..

Работа комбинированного реле поясняется диаграммами фиг.2 для случая, когда .

В формирователе 2 второго рабочего напряжения напряжение 311 также фильтруется, выпрямляется и преобразуется в рабочее напряжение Оно подается на вход второго порогового блока релейного элемента 6, где сравнивается с его уровнем срабатывания

На выходе блока 6 появляется

и

ПОР6напряжение, которое через логический элемент 7 ИЛИ подводится ко входу логической части релейного элемента 8. В логической части релейного элемента 8 длительности наличия и отсутствия напряжения на его входе сравниваются с заданными величинами, и при соответствующих условиях формируется

сигнал срабатывания комбинированного реле. Структурная схема логической части релейного элемента 8 приведена на фиг. 3. Например, в логической части релейного элемента В может производиться суммирование длительности интервалов наличия напряжения, если .интервалы отсутствия напряжения меньше первой заданной величины, и когда результат суммирования превышает вторую заданную величину, формируется сигнал срабатывания. При этом., если интерЕзал отсутствия напряжения превышает первую заданную величину, результат суммирования при-нимаетйя раным нулю. Сигнал с выхода логической части релейного элемента 8 - выходной сигнал комбинированного реле поступает на вход устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

При малых значениях ЗУр комбинированное р.еле работает как реле тока с торможением, а при малых токах реле напряжения, причем в послед нем случае величины фазных токов не имеют значения, так как рабочее напряжение от Зи подается на отдельный пороговый блок релейного элемента 6, на который тормозное напряжение не действует.

На фиг. 2 показаны также время срабатывания реле тока -. реле напряжения нулево последовательности при их раздельной работе.

Применение двух пороговых блоков релейного элемента позволяет повысить чувствительность реле и производить настройку, проверку и регулировку комбинированного реле раздельно по току И по напряжению нулевой последовательности (33 о и 3Uo), что существенно уменьшает время настройки реле при эксплуатации реле.

Повышение чувствительности реле приводит к более надежной работе устройства ОЛИВ в энергосистемах.

Формула изобретения

1. комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением от фазных токов, содержащее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (ЗЗд), формирователь второго рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности (3tJo) формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сумматор, первый пороговый блок релейного элемента и его логическую часть, причем выходы формирователя первого рабочего напряжения и-формирователя тормозного напряжения -подключены ко входам сумматора, выход которого соединен со входом первого порогового блока релейного элемента, выход последнего соединен со входом логической части релейного элемента, выход которой предназначен для подключения к входу устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), о тличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, сни жения времени настройки реле и повышения удобства эксплуатации путем обеспечения независимости регулировки уставок по току и напряжению нулевой последовательности, дополнительно снабжено вторым пороговым блоком релейного элемента и логическим элементом ИЛИ, при этом выход формирователя второго рабочего напряжения подключен ко входу второго порогового блока релейного элемента, выход которого подключен к первому входу логического элемента. ИЛИ, ко второму входу которого присоединен выход первого порогового блока релейного элемента, а к выходу - вход логической части релейного элемента. 2. Реле по п.1, отличающееся тем, что логическая часть релейного элемента содержит логический элемент, выдержки времени на срабатывание ВС, выходной триггер ВТ, интегратор ИЭ и логический элемент НЕ, входы последних подключены к выходу логического элемента ИЛИ, выход логического элемента НЕ соединен с входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, выход которого подключен ко входу установка О интегратора ИЭ, выход которого соединен со входом выходного триггера ВТ, один выход последнего соединен с управляющим входом логического элемента выдержки времени на сраб атывание ВС, другой его выход является выходом комбинированного реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Устройств-о автоматического повторного BKJB04eHHH типа АПВ-503. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ОБК 469517, издание 01, с. 31. 2.Участие в разработке, исследовании и подгото-вке к выпуску на ЧЭАЗ опытно-промышленных образцов устройства АПВ с применением интегральных Ь1икросхем для ВЛ 750 кВ. Технический отсчет ВНИИЭ, Гос. регистрации 76027952, инв. № Б573737, с. 23-33.

к одпе