кая отстройка необходима с целью предотвращения кратковременных сбрасываний устройства контроля в переходных процессах короткого замыкания на защищаемой линии электропередачи, так как аиериодическая составляющая тока к. а. может быть противоположна по знаку току контроля и скомпенсировать его. Низкая чувствительность устройства контроля опасна тем, что при замыкании соединительных нроводов через переходное сопротивление, не приводящем к срабатыванию защиты, снижение уровня тока контроля на полукомилектах, где отсутствует вспомогательный источник постоянного тока, может оказаться недостаточным для срабатывания устройства контроля, но при наличии такого замыкания возможен отказ в действии защиты ири к. 3. на защищаемой линии электропередачи.
Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей и повышение чувствительности устройства.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля исправности соединительных проводов продольной дифференциальной токовой защиты линий электропередачи, содержащее источник постоянного тока, установленный в одном из полукомплектов защиты и включенный последовательно в цепь соединительных проводов, и установленные в каждом из полукомплектов защиты резистивный шунт, включенный между одним из выводов вторичной обмотки разделительного трансформатора и соединительным проводом, источник опорного напряжения, измерительный элемент минимального напряжения, первый вход которого подключен к резистивному щунту, цепочку из последовательно соединенных элемента времени и расширителя импульсов и исполнительный элемент, выход которого включен в логические цепи защиты, в каждый из полукомплектов дополнительно введены измерительный элемент максимального напряжения, два элемента ИЛИ, вторая цепочка из последовательно соединенных элемента времени и расширителя импульсов, третий элемент времени и резистор, а разделительный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной параллельно указанному резистору, причем первый вход измерительного элемента максимального напряжения соединен с первым входом измерительного элемента минимального напряжения, вторые входы указанных измерительных элементов соединены между собой и подключены к источнику опорного напряжения через указанную параллельную цепь из резистора и дополнительной обмотки разделительного трансформатора, а выходы этих измерительных элементов подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входам
первой и второй цепочек из последовательно соединенных элемента времени и расширителя импульсов, выход первой из этих цепочек подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, ко второму входу которого через третий элемент времени подключен выход второй из указанных цепочек, а выход второго элемента ИЛИ соединен с входом исполнительного элемента.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - формы сигналов в характерных точках схемы при обрыве соединительных проводов; на фиг. 3 - то же, при их коротком замыкании; на фиг. 4 - то же, в режиме с током нагрузки зашишаемой линии при исправных соединительных проводах; на фиг. 5 - то же, при коротких замыканиях на защищаемой линии; на фиг. 6 - то же, в полукомплекте устройства, где установлен источник постоянного тока (передающий полукомплект) при коротком замыкании соединительных проводов и наличии тока нагрузки защищаемой линии; на фиг. 7 - то же, для полукомплекта устройства, где нет источника постоянного тока (приемный полукомплект); на фиг. 8 - то же, при обрыве соединительных проводов; на фиг. 9 и 10 - то же, при коротком замыкании соединительных проводов через переходное сопротивление соответственно для передающего и приемного полукомилектов устройства; на фиг. И и 12 - один цикл кратковременного к. з. соединительных проводов с последующим восстановлением исправности для передающего и приемного полукомплектов соответственно.
Устройство содержит соединительные провода 1, резпстивные шунты 2 и 3, конденсаторы 4 и 5, вторичные обмотки 6 и 7 разделительных трансформаторов 8 и 9, введенные дополнительные обмотки 10 и 11 этих трансформаторов, полукомилекты 12 и 13 продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи (для упрощения на чертежах не показаны линия, ее трансформаторы тока и выключатели), резисторы 14 и 15, источник 16 постоянного тока, реагирующие органы 17 и 18 устройства контроля исправности соединительных проводов, измерительный элемент 19 минимального напряжения, измерительный элемент 20 максимального напряжения, элементы 21-23 времени, расширители 24 и 25 импульсов, исполнительный элемент 26, логические элементы ИЛИ 27 и 28, источники 29 опорного напряжения, резистор 30. На фиг. 2-12 показаны контрольный сигнал 31 на резистивном шунте, пороговые сигналы 32 и 33 в измерительных элементах соответственно минимального и максимального напряжения, сигналы 34 и 35 на выходах этих элементов соответственно, сигналы 36-38 на выходах элементов времени соответственно, сигналы 39 и 40 на выходах расширителей импульсов соответственно и сигнал 41 на выходе исполнительного элемента.
Соединительные провода 1 через резистивные шунты 2, 3 и конденсаторы 4, 5 подключены к вторичным обмоткам 6 и 7 разделительных трансформаторов 8 и 9 полукомплектов 12 и 13 с резисторами 14 и 15. В одном из полукомплектов параллельно конденсатору 4 подсоединен источник 16 постоянного тока, с помощью которого вводится ток контроля.
Реагирующие органы 17 и 18, установленные в из полукомплектов, содержат измерительные элементы минимального 19 и максимального 20 напряжения, элементы 21-23 времени, расширители 24 и 25 импульсов, исполнительный элемент 26, логические элементы ИЛИ 27 и 28, исполнительный элемент 26, источник 29 опорного напряжения. Одноименные входы элементов 19 и 20 объединены: первые из них подключены к резистивным шунтам 2 и 3, а вторые входы - к точкам соединения концов дополнительных обмоток 10 и И трансформаторов 8 и 9. К началам дополнительных обмоток 10 и И подключены источники 29.
Дополнительные обмотки 10 и 11 трансформаторов 8 и 9, нагруженные на резисторы 14 и 15, предназначены для введения напряжения, пропорционального скорости изменения (производной) тока контроля., в пороговые сигналы элементов 19 и 20. Это позволяет повысить быстродействие и чувствительность устройства контроля в переходных режимах к. 3. соединительных проводов и фиксировать перемежающиеся к. з.
Элементы времени 21 и 22 служат для селекции импульсов с выходов измерительных элементов 19 и 20. Расширение импульсов с выходов элементов 21 и 22 до непрерывного сигнала осуществляется с помощью элементов 24 и 25. Задержка на прохождение сигнала с выхода расщирителя 25 на время переходного процесса к. з. на защищаемой линии электропередачи осуществляется элементом 23. Исполнительный элемент 26, блокирующий при срабатывании полукомплект защиты, через логический элемент ИЛИ 28 соединен с выходами элементов 24 и 23. Резистор 30 и конденсатор 5 предназначены для повышения чувствительности устройства при замыканиях соединительных проводов в полукомплекте, где отсутствует источник постоянного тока.
Устройство работает следующим образом.
В режиме без тока нагрузки в линии электропередачи и исправных соединительных проводах в последних от источника 16 проходит ток контроля, который создает
падение напряжения (контролируемый сигнал 31) на резистивных щунтах 2 и 3 больще порогового нанряжения 32 элемента 19 и меньше опорного напряжения 33 элемента 20. При этом сигналы 34 и 35 на выходах элементов 19 и 20 отсутствуют. При обрыве соединительных проводов пороговый 32 становится больше контролируемого сигнала 31 (фиг. 2), что приводит к появлению прямоугольного импульса 34 на выходе .нта 19, длительность которого больще времени задержки элементов 21 и 22. При этом исполнительный элемент 26 срабатывает, спустя время задержки элемента 21.
При коротких замыканиях соединительных проводов контролируемый сигнал 31 превышает пороговый сигнал 33 (фиг. 3), что приводит к появлению непрерывного
импульса 35 на выходе элемента 20 и, спустя время задержки элемента 21, к срабатыванию исполнительного элемента 26. В режиме с током нагрузки и при исправных соединительных проводах контролируемый сигнал 31 и пороговые сигналы 32 и 33 содержат постоянное и переменные составляющие (фиг. 4). В моменты, когда мгновенное значение контролируемого сигнала 31 меньще порогового сигнала 32, на
выходе элемента 19 имеется прямоугольный импульс 34, длительность которого меньще полупериода промышленной частоты.
Когда мгновенное значение контролируемого сигнала больще порогового сигнала 33, то прямоугольные импульсы 35 имеют место на выходе элемента 20. В этом режиме устанавливается длительность задержки элемента 22 такой, чтобы сигнал на его
выходе отсутствовал.
При коротких замыканиях на защищае мой линии электропередачи (фиг. 5) и наличии апериодической составляющей в токе к. 3. контролируемый сигнал 31 также.
будет содержать апериодическую составля ющую. В этих случаях длительность импульсов 32 или 33 на выходе элементов 20 или 19 будет превышать длительность полупериода. Чтобы избежать ложного
срабатывания устройства контроля, длительность задержки элемента 21 времени устанавливается больше времени существования таких импульсов (от 0,5 до 0,75 длительности периода), а время задержки
элемента 23 устанавливается равным длительности переходного процесса к. з. (или равным времени срабатывания защиты при повреждении в зоне ее действия). Функционирование устройства контроля
при коротком замыкании соединительных проводов и токе нагрузки в линии электропередачи для передающего и приемного полукомплектов иллюстрируют соответственно фиг. 6 и 7, а при обрыве - фиг. 8.
Короткое замыкание соединительных проводов через переходное сопротивление поясняется фиг. 9 для передающего полукомплекта и фиг. 10 для приемного. Максимальное -время действия устройства в этом случае практически равно сумме времен задержек элементов 22 и 23. На фиг. 11 и 12 показан один цикл перемежающегося к. 3. соответственно для передающего и приемного полукомплектов }стройства при отсутствии тока нагрузки линии. Фиг. 11 и 12 показывают, что наличие производной тока контроля в пороговых сигналах 32 и 33 измерительных элементов позволяет избежать возврата исполнительного элемента 26 при перемежающихся к. 3. раньше, чем зат хнет переходный процесс в цепях разделительных трансформаторов 8 и 9 полукомплектов защиты. Таким образом, введением дополнительной цепочки, состоящей из двух элементов 22 и 23 времени и расширителя 25 импульсов, достигается повышение чувствительности устройства контроля при повреждениях соединительных проводов. Введением дополнительной обмотки 10 (И) разделительного трансформатора 8 (9) полукомплекта защиты в цепь источника 29 опорного напряжения повыщается чувствительность и быстродействие устройства в переходных процессах короткого замыкания соединительных проводов, а также осуществляется фиксирование перемежающихся к. з. Технико-экономическая эффективность изобретения определяется повыщением быстродействия продольной дифференциальной токовой защиты, щироко используемой на линиях электропередачи напряжением 6-220 кВ, например, на промыщленных предприятиях, в результате чего повыщается устойчивость работы синхронных электродвигателей, уменьшается ущерб от нарущения технологических процессов ряда производств с непрерывным циклом. Формула изобретения Устройство для контроля исправпости соединительных проводов продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, содержащее источник постоянного тока, установленный в одном из полукомплектов защиты и включенный последовательно в цепь соединительных 55 5 10 о 20 25 30 35 40 45 50 проводов, и установленные в каждом из полукомплектов защиты резистивный шунт, включенный между одним из выводов вторичной обмотки разделительного трансформа ора и соединительным проводом, источники опорного напряжения, измерительный элемент минимального напряжения, первый вход которого подключен крезистивному шунту, цепочку из последовательио соединенных элемента времени и расширителя импульсов, и исполнительный элемент, выход которого включен в логические цепи защиты, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения чувствительности устройства, в каждый из полукомплектов дополнительно введены измерительный элемент максимального напряжения, два элемента ИЛИ, вторая цепочка из последовательно соединенных элемента времени и расширения импульсов, третий элемент времени и резистор, а разделительный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной параллельно указанному резистору, причем первый вход измерительного элемента максимального напряжения соединен с первым входом измерительного элемента минимального напряжения, вторые входы указанных измернтельных элементов соединены между собой и подключены к источнику опорного напряжения через указанную параллельную цепь из резистора и дополнительной обмотки разделительного трансформатора, а выходы этих измерительных элементов подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входам первой и второй цепочек из последовательно соединенных элемента времени и расширителя импульсов, выход первой из этих цепочек подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, к второму входу которого через третий элемент времени подключен выход второй из указанных цепочек, а выход второго элемента ИЛИ соединен с входом исполнительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Авторское СССР по заявке № 2477548/24-07, 1977, кл. И 02 Н 3/30. 2. Авторское свидетельство СССР № 345560, кл. И 02 Н 3/28, 1972 (прототип).
На отключение
fuz.Z
Фиг..
П П П Г
п п п
ФигЛ
rv
П п п п
п
п гп
п
П
J4 J5 6 37
ЛГ
ЗЭ
38
47
фиъ.6 /X
, /
;
УЛ
а
я
35 36 J7 35
38 41
.
Фиг 9
Фиг. W
