Устройство контроля исправности вспомогательных проводов продольной дифференциальной защиты линий Советский патент 1982 года по МПК H02H3/30 

t

Изобретение относится к технике релейной защиты, a именно к устройствам контроля исправности вспомогательных проводов продольных дифференциальных защит линий, и может быть применено как в защитах обычных двухкондевых линий, так и линий с ответвлениями.

Известное устройство контроля исправности вспомогательных проводов реагирует только на исчезновение тока контроля, т.е. только на обрьш вспомогательных проводов иго на замыкание между ними, поэтому оно неприменимо на линиях с ответвлениями, где устройство контроля должно реагировать не только на полное исчезновение, но и на относительно небольшое уменьшение и увеличение тока контроля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля проводов , применяющееся в защитах линий с ответвлениями 2.

Однако это устройство характеризуется низким быстродействием из-за содержащихся в нем резонансных фильтров, служащих для разделения постоянного тока контроля проводов и переменного тока, создаваемого са-: мой защитой. Поскольку время действия устройства контроля вспомогательных проводов целиком входит во. время срабатывания защиты линии в целом,

10 это время также получается большим, что не позволяет применить продольную дифзащиту на ответственных линиях высокого напряжения (свыше 220 кВ).

15

Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства контроля исправности вспомогательных проводов при сохранении функциональных возможностей, позволяющих применять ее

20 в защитах линий с ответвлениями.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля исправности вспомогательных проводов диф3902139

, .

ференциальной защиты линий, выполненном на полупроводниках и реагирующем на отклонение величины наложенного постоянного тока, непрерывно

циркулирующего по вспомогательным5

проводам, которое содержит источник постоянного тока, установленный на одном (питающем) конце, блок подавления переменной составляющей в контролируемом токе, шунт, включенный во ю вспомогательный провод, блок сравнения величины постоянного тока с верхним и нижним заданными его значениями , выход которого включен в исполнителБную цепь, блок подавления tS переменной составляющей в контролируемом токе выполнен в виде инвертора с отрицательной обратной связью, образованной соедйненньми параллельно конденсатором и резистором, уси- 20 лителя-сумматора с резистором в цепи отрицательной обратной связи, конденсатора, двух регулируемых резисторов и двух постоянных резисторов, причем первый вьшод шунта соединен 25 через соединенные последовательно первый дополнительный конденсатор и первый регулируемый резистор с первым входом инвертора, выход инвертора подключен к первому выводу торого зо резистора, второй регулируемый вывод которого подключен через первый постоянный резистор к первому входу усилителя-сумматора, выход которого подключен к блоку сравнения величины ,, постоянного тока, причем первьш указанный вывод шунта соединен также через второй постоянный резистор с первым входом усилителя-сумматора, а второй вывод шунта, вторые входы . 0 инвертора и усилителя-сумматора, а также третий вывод второго регулируемого резистора подключены к точке нулевого потенциала устро лства.

На чертеже показана схема устрой- 5 ства.

Во вспомогательные провода 1 (показаны вспомогательные провода линии с одним ответвлением) включен источник 2 постоянного напряжения, 50 создающий ток контроля, который обтекает систему вспомогательных проводов. Во вспомогательный провод включен шуит 3, на котором создается падение напряжения, пропорциональное 55 току контроля. К шунту подключен усилитель-инвертор 4, входная цепь которого образована первым конденсатором 5 и первым регулируемым резистором 6, а цепь отрицательной обратной связи состоит из интегрирзтощего конденсатора 7 и резистора 8,-стабилизирующего рабочую точку и коэффициент усиления усилителя. К шунту подключен также усилитель-сумматор 9 Он суммирует две величины: выходное напряжение инвертора, подающееся на вход сумматора через второй регулируемый резистор 10 и первый постоянный резистор II, и напряжение на шунте, подающееся на вход сумматора через второй постоянный резистор 12. Резистор 13 стабилизирует рабочую точку и козффициент усилителя-сумматора .

Выход сумматора 9 соединен со входом блока 14 сравнения величины постоянного тока с верхним и нижним заданными его значениями, определяемыми напряжениями U и U/,, т.е. блок сравнения срабатывает, когда входное напряжение, поступающее от сумматора находится в определенной зоне.

В инверторе, сумматоре и блоке сравнения использованы дифференциальные операционные усилители.

Устройство контроля работает следующим образом.

При исправных вспомогательных проводах 1 от источника 2 по вспомогательным проводам протекает номинальный ток контроля. На шунте 3 существует постоянное напряжение, которое через резистор- 12 поступает на вход сумматора 9, а с выхода сумматора - на блок 14 сравнения. Б этом режиме су 1матор работает просто как усилитель с коэффициентом усиления 1, входное напряжение блока сравнения находится в зоне срабатывания и выходное напряжение блока 14 сравнения соответствует признаку исправности вспомогательных проводов. При выходе тока контроля за установлен- . ные пределы . (обрыв проводов, короткое замыкание, в том числе через переходное сопротивление) напряжение на шунте 3 и вместе с тем входное напряжение блока 14 сравнения выходят за пределы срабатывания и на выходе блока 14 сравнения появляется сигнал неисправности проводов. На вход инвертора 4 включен конденсатор 5, поэтому постоянное напряжение на выходе инвертора 4 равно нулю. Усилитель-инвертор 4 вступает в работу. Когда в зтнии вспомогательных проводов появляется переменный ток, создаваемый продольной дифзащитой. В этом случае переменное напряжение с шунта 3 поступает через конденсатор 5 и резистор 6 на вход инвертора 4, инвертируется и поступает через резисторы 10 и II на вхо сумматора 9. Через резистор 12 на тот же вход сумматора поступает с шунта 3 неинвертированное переменно напряжение. Таким образом, на вход сумматора подается два одинаковых напряжения, находящихся в противофазе, т.е. переменное напряжение на устройство контроля в целом не оказывает влияния. Регулируемые злементы 6 и 10 служат для точной установки нулевог переменного напряжения на выхоДе сумматора. Полное отсутствие инерционных элементов в тракте измерения тока контроля (шунт 3 - сумматор 4 блок 14 сравнения; обусловливает быстродействие устройства, а применение Ч5гвствительного блока 14 срав нения для фиксации величины тока контроля - большую чувствительность устройства и позволяет применять ее в продольных дифзащитах как обычных линий, так и линий с о;тветвлениями. Снабжение продольных дифзащит предлагаемым устройством позволяет расширить область применения этих защит, являющихся наиболее зкономи чески целесообразными защитами коротких ЛЭП. Формула изобретения Устройство контроля исправности вспомогательных проводов продольной дифференциальной защиты линий, выполненное на полупроводниках и реаги рующее на отклонение величины нало, женного постоянного тока, непрерывно циркулирующего по вспомогательным проводам, содержащее источник постоянного тока, установленный на одном (питающем) конце, шунт, включенный во вспомогательный провод, блок подавления переменной составляющей в контролируемом токе, блок сравнения величины постоянного тока с верхним и нижним заданными его значениями, выход которого включен в исполнительную цепь, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, указанный блок подавления переменной составляющей в контролируемом токе выполнен в виде инвертора с отрицательной обратной связью, образованной соединенными параллельно конденсатором и резистором, усилителя-сумматора с резисторовм в цепи отрицательной обратной связи, конденсатора, двух регулируемых резисторов и двух постоянных резисторов, причин первый вывод шунта соединен через соединенные последовательно первый дополнительный конденсатор и первый регулируемый резистор с первым входом инвертора, выход инвертора подключен к первому выводу второго регулируемого резистора, второй регулируемый вывод которого подключен через первый постоянный резистор к первому входу усилителя-сумматора , выход которого подключен к блоку сравнения величины постоянного тока, причем первый указанный вывод шунта соединен также через второй постоянный резистор с первым входом усилителя-сумматора, а второй вывод шунта, вторые входы инвертора и усилителя-сумматора, а также третий вывод второго регулируемого резистора подключены к точке нулевого потенциала устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чернобровов Н.В. Релейная защита. М., .Энергия, 1971, с.246-248. 2.Авторское свидетельство СССР №230256, кл. Н 02 Н 3/30, 1969.