Пусковой орган блокировки приКАчАНияХ Советский патент 1981 года по МПК H02H3/40 H01H83/18 

54) ПУСКОВОЙ ОРГАН БЛОКИРОВКИ ПРИ КАЧАНИЯХ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве пускового органа устройства блокировки при качаниях релейной защиты.

Известен пуско1вой орган блокировки при качаниях, реагирующий на приращение вектора 1г(иг) и содержащий ф1|льтр токов (напряжений) обратной последовательности, подключенный одним выходом непосредственно, а другим - через инерционный блок в виде полуволновой LC-линии задержки к блоку вычитания, выход которого подключен к выпрямителю, а также реагирующий орган. Линия задержки представляет собой многоэлементное, громоздкое и сложное при настройке устройство, содержащее большое количество регулируемых дросселей и конденсаторов 1.

Однако наличие высщих гармонических составляющих в нормальном режиме системы может привести к ее расстройке, т. е. к появлению небалансов, отстройка от которых приводит к загрублению пускового органа.

Наиболее близким к предлагаемому является пусковой.орган блокировки при качаниях дистанционной защиты, содержащий фильтр токов (напряжений) обратной последовательности, подключенный одним выходом непосредственно, а другим - через основное инерционное звено к блоку вычитанИя, выход которого подключен к выпрямителю, а также реагирующий орган. В качестве инерционного звена в данном устройстве используется LC-фильтр промышленной частоты, а к выходу выпрямителя подключен дифференцирующий орган, выполненный на основе мостовой схемы с дифференцирующей RC-цепью в смежных плечах, параллельно резистору которой включены последовательно включенные диод и резистор 2.

Недостатком данного пускового органа является то, что при изменении частоты системы в нормальном режиме, в режиме статических качаний или при наличии в нормальном режиме высших гармонических составляющих происходит расстройка основного инерционного звена, которая определяется как фазной, так и амплитудной погрешностью LC-фильтра основной частоты. Наличие небаланса в нормальном режиме на выходе основного блока вычитания из-за расстройки LC-фильтра приводит к загрублению, рассматриваемого устройства. Это объясняется снижением дифференцирующих свойств за счет предварительного заряда напряжением небаланса емкости дифференцирующей RC-цепи. Для снижения указанных небалансов пусковой орган дополняют обычно фильтрами высщих гармонических составляющих, а также сглаживающими цепочками на выходе выпрямителя. Указанные мероприятия приводят не только к усложнению устройства, но и к его замедлению. Цель изобретения - повыщение чувствительности, быстродействия, а также отстройки от качаний с малым периодом. Поставленная цель достигается тем, что в пусковой орган блокировки при качанийх, содержащий фильтр токов (напряжений) обратной последовательности, подключенный одним выходом непосредственно, а другим - через инерционное звено к блоку вычитания, на выходе которого включен выпрямитель, а также реагирующий орган, дополнительно введено п последовательно включенных блоков выдел.ения модуля разности, каждый из которых выполнен в виде блока выделения среднего значения, подключенного выходом к одному входу блока вычитания, на выходе которого включен выпрямитель, причем другой вход блока вычитания и вход блока выделения среднего значения, входящих в первый блок выделения модуля разности, подключены к выходу вышеупомянутого выпрямителя, а выход п-го блока выделения модуля разности- ко входу реагирующего органа. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого пускового ор-ана; на фиг. 2 - временные диаграммы, П . няющие снижение значения небаланса в установивщемся режиме или в режиме статических качаний при отклонении частоты в системе от номинальной. Пусковой орган содержит фильтр 1 токов (напряжений) обратной последовательности, подключенный непосредственно и через инерционное звено 2 к блоку 3 вычитания, на выходе которого включен выпрямитель 4. К выходу блока 4 подключены последовательно включенные блоки 5 выделения модуля разности, каждый из которых содержит блок 6 выделения среднего значения, блок 7 вычитания и выпрямитель 8, при этом выход выпрямителя 4 подключен ко входу блока 6 выделения среднего значения и к другому входу блока 7 вычитания первого из блоков 5 выделения модуля разности. Выход п-го блока 5 подключен к реагирующему, органу 9. Принцип работы предлагаемого устройства, как и известного, основан на выделении при скачкообразном изменении вектора Iz(Ui) на выходе фильтра 1 обратной последовательности разности напряжений на входе и выходе основного инерционного звена 2, которая в установивщемся режиме промыщленной частоты шо практически равна нулю. Это достигается тем, что. основное инерционное звено, например, полосовой фильтр в известном устройстве настроен так, что вектор его выходного напряжения при частоте совпадает по фазе с вектором входного напряжения. При К.З., сопровождающихся хотя бы кратковременным изменением вектора тока обратной последовательности, возникает достаточно быстрое изменение значения напряжения на выходе фильтра 1 обратной последовательности. За счет наличия основного инерционного звена 2 на выходе блока 3 вычитания и подключенного к нему выпрямителя 4 в первые моменты времени появляется напряжение, отличное от нуля, которое приводит к срабатыванию реагирующего органа 9. Так как выпрямитель 4 подключен к реагирующему органу 9 через п последовательно включенных блоков 5 выделения модуля разности двух сигналов, один из которых является инерционным (на выходе блока 6), а другой практически мгновенно воздействует на дополнительные блоки 7 вычитания, то при скачкообразном появлении сигнала на выходе выпрямителя 4 практически мгновенно срабатывает реагирующий орган 9. Таким образом, повыщается быстродействие предлагаемого устройства в целом. Кроме того, включение на выходе выпрямителя 4 последовательно включенных блоков 5 выделения модуля разности позволяет снизить до любого, сколь угодно малого, значения небаланс на выходе выпрямителя 4 при отклонении от номинальной (со о) частоты системы в нормальном режиме, а также в режиме статических качаний, что повыщает чувствительность устройства и отстройку от качаний с малым периодом. На фиг. 2 приведены потенциальные временные диаграммы, поясняющие возможность снижения значения небаланса в установившемся режиме, воздействующего на реагирующий орган 9, при отклонении от номинальной частоты системы при подключении к выходу выпрямителя 4 одного блока выделения модуля разности, где цифра в обозначении выходного напряжения соответствует номеру элемента. При наличии напряжения небалансам из последнего выделяется его среднее значение и 6 блоком 6 и на выходе блока 7 вычитания фиксируется разность Uv - tt-Ug представляющая собой переменную составляющую напряжения U/i выпрямленное значение которой Ug на значение.постоянной составляющей меньше U. Каждый последующий блок 5 снижает значение небаланса, воздействующего на реагирующий орган 9, т. е. при необходимости количество блоков 5, включенных между блоком 4 и реагирующим органом, может быть увеличено. Таким образом, предлагаемое устройство срабатывает практически без замедления при скачкообразном появлении сигнала на выходе выпрямителя 4 за счет наличия безинерционного воздействия на реагирующий орган 9 одного из сигналов дополнительных блоков 5 выделения модуля разности и имеет высокую чувствительность и отстройку от качаний с малым периодом за счет снижения небаланса, воздействующего на реагирующий орган, при отклонении частоты в нормальном режиме или в режиме статических качаний. Формула изобретения Пусковой орган блокировки при качаниях, содержащий фильтр токов (напряжений) обратной последовательности, подключенный одним выходом непосредственно, а другим - через инерционное звено к блоку вычитания, на выходе которого включен выпрямитель, а также реагирующий орган, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, быстродействия и отстройки от качаний с малым периодом, дополнительно введено п последовательно включенных блоков выделения модуля разности, каждый из которых выполнен в виде блока выделения среднего значения, подключенного выходом к одному входу блока вычитания, на выходе которого включен выпрямитель, причем другой вход блока вычитания и вход блока выделения среднего значения, входящих в первый блок выделения модуля разности, подключен к выходу вышеупомянутого выпрямителя, а выход п-го блока выделения модуля разности подключен ко входу реагирующего органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Левиуш А. И. Пусковой орган дистанционных защит линий ПО-220 кВ, питающих тяговую нагрузку на однофазном переменном токе. Труды ВНИИЭ, 1966, Bbin.XXVf с. 50-59. 2.Авторское свидетельство СССР № 536558, кл. Н 02 Н 3/40, 1975.

Vj

v

Ц

ЛЛ/ У /ЛЛ/ЛЛ/

z:

(риг. 2.