Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите элементов электрических ристем от коротких замыканий для предотвращения ложных срабатьгоа ний дистанционной защиты при -качаниях в электрической системе. Известны пусковые органы блокиро ки дистанционной защиты при качаниях, основанные на выявлении несимметрии трехфазной системы токов или напряжений, в которых рабочий сигнал, необходимый для срабатывания реагирующего органа блокировки, формируется с помощью фильтра тока или напряжения-, обратной последовательности DI и f2 . Чувствительность таких устройств к коротким замыканиям ограничивается необходимостью отстройки от небалансов, возникающих на выходе фильтров обратной последовательност при качании. Основной составляющей небалансов фильтра является составляющая, вызванная погрешностью фильтра из-за отклонения частоты от номинального значения, приводящего к его расстройке. Использование частотной коррекции, хотя и является эффектным,, но в полной мере устранить указанный недостаток не может. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пусковой орган блокировки при качаниях дистанционной защиты, реагирующей на приращение вектора тока (напряжения) обратной последовательности дифференцированием вьотрямленного сигнала, и содержащий фильтр., токов обратной последовательности, ЁЫХОД которого подключен к первичной обмотке трансформатора с двумя вторич.ными обмотками, к одной из которых через LC-фильтр основной частоты (инерционный элемент), выпрямительный мост и дифференцирующий блок подключен реагирующий орган D3
Этот пусковой орган имеет хорошую отстройку от качаний с большими уравнитель йьии токами и малыми периодами. Однако он может отказать в срабатывании при отсутствии или малой длительности несимметрии и имеет низкую чувствительность в условия трехфазного короткого замыкания, Другим его недостатком является различие Частотных свойств инерционного и безынерциойного злементов а .также большне небалансы на выходе фильтра симметричных составляющих при уходе частоты в системе. .
Цель изобретения - снижение влияния отклонений частоты на работу пускового органа и повышение его чувствительности к симметричным коротки
замьжаниям.
Поставленная цель достигается тем, что в пусковой орган блокировки дистанционной защиты при качаниях, содержапщй измерительные трансформаторы тока и напряжения и последовательно включенные выпрямитель, дифференцирующий блок и реагирующий орган, дополнительно введены статический преобразователь трехфазной реактивной мощности и- полосовой частотный фильтр, причем выхода измерительных трансформаторов тока и напряжения подключены ко входам сттического .преобразователя трехфазной реактивной мощности, выход которого через полосовой частотный фильтр подключен ко входу указанного выпрямителя.
На чертеже приведена функциональная схема пускового органа блокировки при качаниях.
Устройство содержит измерительные трансформаторы тока 1 и напряжения 2, подключенные к статическому преобразователю 3 трехфазной реактиной мощности, к выходу которого через активный полосовой частотный фильтр 4, выпрямитель 5 и дифференцирующий блок 6 пoдключe г реагирующий орган Т..
Преобразователь 3 построен на принципе суммирования произведений мгновенгалх значений подведенных токов и напряжений отдельных фаз. Выходное напряжение преобразователя соответствует мгновенной трехфазной реактивной мощности присоединения. При симметричных системах токов и напряжений присоединения, не содержащих высших гармоник и апериодических составля1ощих, выходной сигнал преобразователя содержит только постоянную (медленно изменяющуюся) составляющую, пропорциональную реактивной мощности трехфазного тока. При нарушениях симметрии трехфазной системы токов (напряжений) на выходе преобразователя, кроме постоянной составляющей, появляется переменная составляющая мгновен,ной мощности двойной частоты. Б этом случае, когда в токах и напряжениях, подводимых к преобразователю 3,. содержатся апериодические составляющие,, на выходе преобразователя дополнительно появляется периодическая затухающая слагающая основной частоты. Искажение формы токов (напряжений) Y подводимых к преобразователю 3, приводит к появлению в выходном сигнале составляющих высших гармоник.
Полосовой частотный фильтр 4 с полосой пропускания 20-120 Гц,- выпол-, нен на основе операционного усилителя и предназначен для вьщеления составляющих мгновенной мощности основной и двойной частбты.
Дифференцирующий блок 6 предназначен для повьш1ения степени отстройки устройства блокировки от низкочастотных составляющих выпрямленного напряжения, обусловленных несимметрией токов (напряжений) нормального режима и других режимов, не сопровождающихся короткими замыканиями. Этот бдок может быть вьшолнен на базе известных активных или пассивных дифференциаторов.
Реагирующий орган 7, реагирующий на скорость изменения вьшрянценного Напряжения, обеспечивает высокую чувствительность устройства блокировки при всех видах коротких замыканий на присоединении.
Пусковой орган в различных режимах работает следующ1&1 образом.
При отключенньгх выключателях присоединения все элементы функциональной схемы находятся в обесточенном состоянии. В нормальном симметричном режиме работы присоединения на выходе преобразователя 3 существует только постоянная составляющая, которая не пропускается фильтром 4.
а в нормальном несимметричном режиме дополнительно появляется составляющая двойной частоты мгновенной мощности. Эта составляющая рабочего сигнала пропускается фильтром 4, выпрямляется .и-на выходе блока 6 существует медленно изменяющееся напряжение. Орган 7, реагирз йщий на скорость изменения этого напряжения, не срабатывает, так как сигнал на выходе дифференцирующего блока 6 невелик и недостаточен для срабатывания реагирующего органа.
В режиме симметричных качений, характеризующихся периодическим изменением токов и напряжений с длительностью периода не менее 0,2-0,4 с, на выходе преобразователя 3 существует низкочастотная составляющая и составляющие высших гармоник, обусловленные погрешностями в работе измерительных трансформаторов тока и напряжения. Низкочастотная составляющая и составляющие высших гармоник мгновенной мощности трехфазнрй системы не пропускаются фильтром 4 и.тем самым повышается надежность отстройки устройства блокировки при качаниях и других режимах, сопровождающихся короткими замыканиями.
При Коротких замыканиях происходит скачкообразное изменение рабочего сигнала,. На выходе всех блоков . функциональной схемы появляется напряжение и ввиду большой скорости его изменения реагирующий орган 7 срабатывает. При симметричных коротких замыканиях характеризующихся малой длительностью несимметрии, срабатьюание пускового органа обеспечивается за счет периодической затухающей слагающей основной частоты мгновенной мощности,, которая появляется на- выходе преобразователя только при наличии апериодических сост.а.вляющих в токах пли напряжениях
При близких трехфазных коротких замыканиях с одновременным замыканием всех трех фаз работа устройства обеспечивается за счет апериоди- . ческих составляющих во втрри ных цепях трансформаторов напряжения, обусловленных невозможностью мгновенного их магнитного состояния. В случае несимметричных коротких замыканий на выходе преобразователя 3 дополнительно появляется составляющая двойной частоты мгновенной мощности, которая обеспечивает надежный пуск устройства блокировки даже при полном отсутствии апериодических составляющиг в токах (напряженияк)
При неисправностях цепей напряжения преобразователя 3 на его выходе может появиться составляющая
мгновенной мощности двойной частоты, под действием которой пусковой орган введет защиту в действие. Однако ложного действия дистанционной, защиты не произойдет, поскольку дистанционные защиты снабжаются блокировками, контролирующими исправность цепей трансформаторов напряжения. Предлагаемое устройство не вырабатывает пускового сигнала при одновременном исчезновении напряжения во всех трех фазах цепей напряжения.
I, .
Испол1 зование в пусковом органе устройства блокировки при качаниях статических преобраз.ователей мощности и других элементов, выполненных на базе микроэлектронной техники, позволяет устранить влияние изменений частоты в системе на работу устройства блокировки и в целом повысить техническое совершенство дистанционной защиты присоединений.
35
Формула изобретения
Пусковой орган блокировки ди ;танционной защиты при качаниях, содержащий измерительные трансформаторы тока и напряжения и последовательно включенные выпрямитель, дифференцирующий блок и реагирующий орган, от л и чающ и и ся тем, что,
с це.чью снижения влияния отклонений частоты и повышения чувствительности -К симметричным коротким замыканиям, в него дополнительно введены статический преобразователь трехфазной реактивной мощности и подосовой частотный фильтр, причем выходы измерительных трансформаторов тока и напряжения подключены ко входам статического преобразователя трехфазной реактивной мощности, выход которого черезполосовой частотный фильтр подключен ко входу упомянутого выпрямителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. М., Энергия 1976, с. 273.8493708
2.Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. М., Энергия, 1975, с. 241.
3.Авторское свидетельство СССР 5 № 536558, кл. Н 02 Н 3/40, .1976.
