Пусковой орган блокировки дистан-циОННОй зАщиТы пРи КАчАНияХ Советский патент 1981 года по МПК H02H3/38 H01H83/20 

(54) ПУСКОВОЙ ОРГАН БЛОКИРОВКИ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИ-Ш ПРИ КАЧАНИЯХ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в уст ройствах релейной защиты энергосистемы. Известны блокировки при качаниях (БК) пусковой орган которых реагирует на значение напряжения обратной последовательности или сумглу токов обратной и нулевой последователь ности 1. Однако небалансы на выходах фильт ров симметричных составляющих, от которых необходимо отстраиваться, не позволяют иметь достаточную чувствительность указанных пусковых органов . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство пус кового органа блокировки при кaчaния реагирующее на скорость изменения ве тора тока обратной последовател4)Ности, содержащее фильтры обратной последовательности и нижних частот, рабочую и тормозную линии задержки, блок сравнения и реагируквдий орган. Устройство действует при всех видс1х коротких замыканий, в том числе и при коротких замыканиях на землю t2l Однако для дистанцнонных защит от коротких замыканий на землю пуст ковой орган блокировки целесообразно подключать к фильтру тока нулевой последовательности. Как известно, в токах и напряжениях, подводимых к устройствciM релейной защиты, содержатся высшие гармонические составляющие, нарушающие нйрмгшьное функционирование устройств. В известных устройствах пусковых органов БК для исключения влияния высших гармонических составляющих применяются частотные фильтры, которые включаются на выходе фильтра симметричных составляющих последовательно с измерительной частью устройства. Такая схема включения, учитывая инерционность фильтра, приводит к незаметному заи едлению устройст ва, а в устройствах, реагирующих на скорость изменения воздействующей величины также и к загрублению по чувствительности. Степень отстройки от высших гармонических составляющих непосредственно связана с селективностью устройства пускового органа блокировки в режиме с малым периодом, применение с этой целью высокодобротных фильтров вступает в противоречие с требованием чувствительности и быстродействия. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия ус ройства пускового органа БК. Поставленная цель достигается тем что пусковой орган блокировкидистан ционной защиты при качаниях, содержащий фильтр симметричных составляю:щих, линию задержки рабочего плеча, вход и выход которой подключен ко входам сумматора, выход которого под ключен через выпрямитель рабочего плеча к одному входу блока сравнения и через последовательно включенные линию задержки и выпрямитель тЬрмоз ногб плеча к другому входу блока сра нения, на выходе которого включен реагируиндий орган, дополнительно вве дена группа последовательно включенных блоков компенсациивысших гармоник, вход первого из которых подключен к выходу фильтра симметричных составляющих, .а выход последнего блока компенсации высших гармоник по ключен ко входу линии задержки рабочего плеча. Кроме того, каждый из блоков компенсации высших гармоник выполнен в виде последовательно включенных селективного фильтра, фазовращателя и cyNwaTOpa, другой вход которого подключен ко входу селективного филь ра. На фиг.1 приведена функциональная схема пускового органа блокировки пр качаниях ,на фиг. 2 - функциональная с ма безынерционного блока компенсации высших гармонических составляюми Пусковой орган блокировки при ка.чаниях содержит фильтр 1 симметричны составляющих группу безынерционных блоков компенсации высших гармоничес ких составляющих, вход первого 2 из которых подключен к выходу фильтра 1 симметричных составляющих, а выход .последнего 3 подключен к линии 4 задержки рабочего плеча и одному из входов блока 5 суммирювания,другой вход которого подключен к выходу линии задержки рабочего плеча, а выход - к блокам 6 сравнения соответственно через выпрямитель 7 рабочего плеча блока и последовательно включенные линию задержки 8 и выпрямитель 9 тормозного плеча и блока срав нения, выход которого подключен к реагирующему органу 10. При этом каждый из блоков компенс ции высших гармоник выполнен в виде последовательно включенных селективного фильтра 11 соответствующей высшей гармоники и фазовращателя 12, выход которого подключен к одному из входов сумматора 13, другой вход которого подключен ко входу упомянутого селективного фильтрй 11. Пусковой орган блокировки при качаниях работает следующим образом В нормальном режиме на выходе фильтра 1 симметричных составляющих имеется небаланс, гармонический состав которого зависит от типа фильтра симметричных составляющих. Известно, что гармонические составляющие с порядковыми номерами К-2,5,8,11,,. образуют систему обратной последовательности, а с К-3,6,9,12... - систе- му нулевой последовательности. Кроме того, в напряжении небаланса содержится первая гармоника,обусловленная погрешностями самого фильтра. Таким образом, наблюдается определенность гармонического состава напря-. жения небаланса при выбранном типе . фильтра симметричных составляющих. Напряжение с выхода фильтра симметричных составляющих подается на вход группы безынерционных блоков компенсации высших гармонических составляющих . Количество безынерционных блоков компенсации определяется количественным и качественным составом гармонических составляющих в небалансе на выходе фильтра симметричных составляющих. Как правило можно ограничиться одним блоком: для фильтраобратной последовательности - блоком компенсации пятой гармонической составляющей, а для фильтра нулевой последовательности - третьей. В дальнейшем рассмотрение работы пускового органа блокировки при -качаниях ведется для конкретного типа фильтра симметричных составляющих, например нулевой последовательности и одного блока компенсации высшей гармонической составляющей, например третьей. Селективный, фильтр 11 подавляет все гармонические составляющие, кроме третьей, которая, пройдя через селективный фильтр и фазовращатель 12, сдвигается по фазе на 180 при коэффициенте передачи, равном 1. Таким образом, напряжение третьей гармонической составляющей поступает на два входа блока 13 суммирования, будучи равным по модулю и сдвинутым на угол 180. В результате суммирования напряжение третьей гармоники на выходе блока 13 суммирования имеет минимальное значение, близкое к нулю, т.е. коэффициент подавления третьей гарМОНИКИ блоком компенсации высшей гармонической составляющей 2/3 теоретически стремится к бесконечности, в то же время напряжение небаланса частоты по ступеням на один вход блока 13 суммирования и создает на его выходе напряжение, от которого также надлежит отстроиться. Для этого выход блока компенса- , ции высшей гармонической составляющей подключается к блоку 5 суммирования м 1посредственно и через линию задержки 4 рабочего плеча. Линия задержки создает запаздывание прохождения сигнала на время порядка 10 мс и изменение фазы входного напряжения частотой 50 Гц на угол 180.

Таким образом, на вход блока 5 суммирования подводятся два сигнала, равных по модулю и сдвинутых по фазе на угол . Поэтому в статическом режиме напряжение основной частоты на выходе блока 5 суммирования практически равно нулю.

Учитывая, что при развившихся качаниях наблюдается увеличение небаланса и некоторое нарушение равновесия на входах блоков суммИрования в устройстве предусмотрено торможение от небаланса через линию задержки 8 тормозного плеча. Рабочий и тормозной сигналы через выпрямители 7 и 9 поступают на схему 6 сравнения на выходе которой включен реагирующий орган 10.

В нормальном режиме и режиме качания изменение небаланса на выходе фильтра симметричных составляющих происходит медленно и равновесие рабочего и тормозного сигналов на входе блока 6 сравнения не нарушается или нарушается незначительно При внезапном изменении напряжения на выходе фильтра /гимметричных составляющих, имеющем место при коротком замыкании, равновесие на входах блока 5 суммирования и блока 6 сравнения сигналов нарушается, так как сигналы, поступающие на их входы .через линии задержки рабочего и тормозного плеча, некоторое время сохраняют предшествующее значение.

Рабочий сигнал при коротком замакании подается на вход блока сравнения, минуя инерционные элементы, в том числе и селективные фильтры 11 сикадетричных составляющих, поэтому пусковой орган работает без Зс1медления. Поскольку работа устройства носит импульсный характер, его чувствительность непосредственно связана с быстродействием. При большем быстродействии достигается более высокая чувствительность.

Кроме того, лучшая отстройка от небалансов, вызываемых высшими гармоническими составляющшш, позволяет обеспечить лучшую селективность в режиме качания.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более высокой чувствительностью, быстродействием и селективностью,

Формула изобретения

0

Пусковой орган блокировки дистанционной защиты при качаниях, содержащий фильтр симметричных составляющих, линию задержки рабочего плеча, вход и выход которой подключен ко вхо5дам сумматора, выход которого подключен через выпрямитель рабочего ; плеча к одному входу блока сравнения и через последовательно включенные линию задержки и выпрямитель тор0мозного плеча к другому входу блока сравнения, на выходе которого включен реагирующий орган, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродейст5виЯ)В него дополнительно введена группа последовательно включенных блоков компенсации высших гармоник, вход первого из которых подключен к выходу фильтра симметричных состав0ляющих, а выход последнего блока компенсации высших гармоник подключен ко входу линии задержки рабочего плеча.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

0 437143, кл. Н 01 Н 83/20, 1972.

-Н„ ,

N