Устройство для токовой защиты линииэлЕКТРОпЕРЕдАчи НАпРяжЕНиЕМ дО 1000 BC АВТОМАТичЕСКиМ пОВТОРНыМ ВКлючЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к технике релейной защиты и предназначено для защиты от коротких замыканий линий электропередач, преимуществен но линии напряжением О,ЗУ кВ. Известно устройство для защиты линий электропередач с применением самонастраивающихся токовых реле, которое реагирует на бросок тока в переходном режиме короткого замыкания .(КЗ) ij . Недостатком известного устройст является низкая чувствительность из-за отстройки его от бросков тока при включении электродвигателей Наиболее близким по техническо сущности к предлагаемому является устройство для токовой самонастраивающейся защиты электроуста новок, основанное на измерении при ращения тока, по окончании переходного процесса над текущим значе нием тока нагрузки и сравнении с заданным значением. Окончание переходного процесса контролируется в данном устройстве путем определени симметрии положительных и отрицате ных полуволн тока 2j . Однако необходимость хранения и формации о токе предшествующего ре ма с учетом времени, равного сумме времени задержки срабатывания защи ты и бестоковой паузы перед автомати-ческим повтор йымвключением (АПВ), требует применения сложных аналоговых запоминающих устройств. Большие затруднения возникают при реализации такой защиты в случаях, когда защищаемая линия питает электродвигатель с тяжелыми условиями пуска или имеющий мощность, соизмеримую с мощностью питающего трансформатора. Б этом случае переходный процесс может длиться десятки секунд,что приво-.. дит к снижению быстродействия защиты. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы защиты от коротких замыканий линии электропередачи до 1000 В с автоматическим повторным включением. Эта цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем датчик тока, выход которого соединен с органом запуска-запрета, ключ, выход которого подключен к блоку памяти, орган сравнения, соединенный с органом выдержки времени, на выход которого включен исполнительный орган, орган запуска-запрета выполней в виде порогового органа и блока вьаделения отрицательной производной, соединенных параллельно, причем выход порогового органа подключен к запускающему входу органа выдержки времени, а выход блока выделения отрицательной производной к его запрещающему входу, при этом выход датчика тока соединен с входом ключа и с первым входом органа сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, а исполнительный орган соединен с управляющим входом ключа непосредственно.

На фиг.1 представлены кривые изменения тока; на фиг.2 - блок-схема, поясняющие принцип работы,устройства токовой защиты линии электропередачи до 1000 В с автоматическим повторным включением.

Кривая 1 представляет собой текущее значение тока нагрузки;кривая 2значение суммы тока короткого замыкания и тока нагрузки; кривая 3 - значение Тока после цикла АПВ при сохранении короткого заг.1ыкания; 4 - значение тока после цикла АПВ при исчезновении короткого замыкания; 5 - значение тока при пуске электродвигателя; 6 - значение тока после цикла АПВ сильно нагруженной линии при исчезновении короткого замыкания; 7 - датчик тока; 8 - орган запусказапрета, который состоит из порогового органа 9 и блока 10 вьщеления отрицательной производной; 11 - орга выдержки времени; 12 - исполнительный орган, 13 - ключ, 14 - орган сравнения, 15 - блок памяти.

Ток короткого замыкания практически не содержит апериодической слагающей (фиг.1} ввиду очень малых значений индуктивностей и емкостей воздушных линий 0,38 кВ.Производная огибакицей тока короткого замыкания в таких сетях равняется нулю уже через один период, тогда как при пуске электродвигателей она в это время принимает отрицательное значение.

Устройство защиты работает следующим образом.

Сигнал от датчика 7 тока поступает на орган 8 запуска-запрета и через ключ 13 на блок памяти 15. Если приращение тока в момент скачкос бразного его увеличения превышаАт заданное опорное значение, то срабатывает пороговый орган 9 и запускает орган 11 вьадержки времени.. Одновременно в блоке 10 измеряется скорость изменения тока, которая через период равна нулю (кривая 2) и по истечении заданного времени срабатывает исполнительный орган 12 реле защиты и отключает ключом 13 блок 15 памяти от датчика 7 тока. Вследствие этого в блоке 15 памяти сохраняется информация о токе КЗ.

Если скорость изменения тока имеет отрицательное значение (кривая 5) , то срабатывает блок 10 выделения отрицательной производной сигнал с которого блокирует орган 11 выдержки времени, и исполнительный орган 12 не срабатывает.

При автоматическом повторном включении защищаемой линии на устойчивое КЗ (кривая 3) срабатывает пороговый орган 9 и запускает орган 11 выдержки времени. Одновременно происходит анализ тока в блоке 10 выделения отрицательной производной в органе 14 сравнения. Так как в этом случае величина тока после АПВ равна или

5 больше запомненного значения тока КЗ в блоке 15 памяти, то орган 14 сравнения не выдает сигнал на блокировку органа 11 выдержки времени, и вследствие этого срабатывает исполнительный орган 12 реле защиты.

В случае если в цикле АПВ короткое замыкание исчезло (кривая 4 ), то величина тока после АПВ будет меньше запомненного тока КЗ, я орган 14 сравнения вьадаст сигнал, блокирующий орган 11 выдержки времени. Исполнительный, орган 12 защиты не будет срабатывать. Такое исполнение позволяет отстраиваться от токов нагрузки, превышающих опорное значение жока в пороговом органе 9, например, при АПВ сильно нагруженной линии (кривая 6).

Порог срабатывания устройства выбирается из условия отстройки от максимальных токов одновременно включаемой нагрузки без учета двигателей. Устройство защиты позволяет осуществить защиту линий 0,38 кВ при наличии электродвигателей с тяжелыми условиями пуска и мощностью, соизмеримой с мощностью питающего трансформатора ..

Таким образом, время хранения информации о ток.е аварийного режима определяется только величиной паузы АПВ, вследствие чего блок-памяти можно построить на простых элементах, а устройство защиты в делом будет проще и надежней в работе.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты линии электропередачи напряжением до 1000 В С автоматическим повторным включением, содзржащее датчик foKa, выход которого соединен с органом запуска-запрета, ключ выход которого подключен к блоку памяти, орган сравнения, соединенный с органом вьщержки времени, на. выход которого включен исполнительный орган, от - личающееся тем, что, с цель упрощения и повышения надежности работы, орган запуска-запрета выполней в виде порогового органа и блока выделения отрицательной производной, соединенных параллельно,причем выход порогового органа подключен к запускающему входу органа выдержки времени, а выход блока гыделения отрицательной производной к его запрещающему входу, при этом выход датчика тока соединен с входом ключа и с первым входом органа сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока памяти,а исполнительный орган соединен с управляющим входом ключа непосредственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 216827, кл. Н 03 К 17/00, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 471635, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.

К 3 Откл.

АПВ л J

6 Ц