Устройство для пуска быстродействующих релейных защит Советский патент 1982 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для пуска релейных защит трехфазных высоковольтных линий электропередач; По основному авт. св. № 8 45212 известно устройство, содержащее трехфазный токовый фильтр прямой последовательности, трехфазный токовый фильт обратной последовательности, выходы которых через трехфазные выпрямители подключены к входам первого порогового блока , одновибратор, выход которого соединен с одним из входов выходного исполнительного блока, выполняющего функцию ИЛИ, второй пороговый блок, RS-триггер, логический блок ИЛИ-НЕ, причем входы- второго порогового блока соединены с выходами трехфазных выпрямителей, выход - с R-входом RS-триггера и с вторым входом логического блока ИЛИ-НБ, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, выход логического блока ИЛИ-НЕ подключен к S-входу триггера, выход последнего соединен с входом одновибратора и другим входом выходного исполнительного блока, выход которого является выходом всего устройства J. Однако известное устройство имеет недостаточную чувствительность при несимметричных к.з. через значительные переходные сопротивления. Оно срабатывает при условии гг у КД. : Чувствительность устройства растет при росте отношения коэффициентов про п6рциональност1 . Kj. -кТ. Значение выЬирается из условия . несрабатывания устройства в симметричных режимах (включая и симметричные К.З.), с учетом тока небаланса обратной последовательности, вызванного погрешностями измерительных трансформаторов тока и фильтров тока обратной последовательности. Ток небаланса обратной последовательности I2 нб пропорционален току прямой последовательности 1 N(CVr )1 1 Иб - т; V-1 v.где N - коэффициент пропорциональ., ности; (и G. -относительные погрешности трансформаторов тока и филь тра токов обратной последов тельности соответственно. . Из (1) и (2) можно записать условные выбора коэффициентов К в (I) Значение относительной погрешности трансформаторов тока (J-T7 зависит от значений токов, протекающих в трансформаторах, причем погрешность растет с ростом значений токов. Учитшвая это в (3) при выборе отношения J следует братbGjT максимальным (G-j-j-j j,), т. е, соответствующим максимальным то ком, протекающем по трансформаторам тока. Это условие ограничивает чувствительность (значение ) устройства для пуска при токах к.з., меньших мак симально возможных. Целью изобретения является повышение чувствительности для пуска при токах короткого замыкания, меньших максимально возможных. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пуска быстродействующих релейных защит дополнительно введен функциональный преобразователь входы которого подключены к выходам трехфахных выпрямителей, а выход - к дополнительным входам первого и второ го пороговых блоков. На фиг. 1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг. 2 пример реализации функционального преобразователя в виде прецизионного выпрямителя - инвертора с включенным на вход источником стабильного напряжения; на фиг. 3 - характеристики срабатывания и возврата известного и предлагаемого устройств. Устройство содержит трехфазный токовый фильтр 1 прямой последователь ности, трехфазный токовый фильтр 2 обратной последовательности, трехфазные выпрямители 3 и Ц, первый и второй пороговые блоки 5 и 6, логический блок ИЛИ-НЕ 7, RS-триггер 8, одновибратор 9, выходной исполнительный блок ИЛИ 10, и дополнительно введенный/функциональный преобразователь 11. Устройство работает следующим образом. При появлении несимметрии в защища-, емой линии на выходах фильтров 1 и 2 появляются трехфазные симметричные , напряжения, пропорциональные токам обратной и прямой последовательностей. которые выпрямляются трехфазными выпрямителями 3 и и на входах функционального преобразователя 11 и пороговых блоков 5 и 6 появляются напряжения К, и - К; 1 , на выходе функционального преобразователя 11 появляется напряжение U. -f (L, J , которое также подается на входы пороговых блоков 5 и 6. На выходе порогового блока 5 появляется сигнал Логическая 1, если f(l2.I-f) 4, и сигнал-; Логический О, если - f(L,) 7 .1 , а на выходе порогового блока 6 - сигнал Логическая 1 ПриiK f - (I,I) и сигнал Логический О при К, - f(l2,l2.) где Кр - коэффициент возврата устройства (). В режиме, когда К - (1 ,,;) It на входы логического блока ИЛИ-НЕ 7 поступают сигналы Логическая 1, на S-вход RS-триггера 8 сигналы Логический О и, так как на R-вход триггера 8 от порогового блока 5 поступает сигнал Логическая 1, тез на выходе RS-триггера 8 присутствует сигнал логический О, этот же сигнал присутствует и на выходе одновибратора 9 и выходного исполнительного блока ИЛИ ТО, т. е. ВЫХОДНОЙ сигнал устройства Ugt,x В режиме, когда К - (1,Ij) Kf1 3 на выходах обоих пороговых блоков 5 и 6 появляются сигналы Логический О, а следовательно, на R-вход RS-триггера 8 подается сигнал Логический О и, так как на S-вход подан сигнал Логическая 1, то триггер 8 срабатывает, подает управляющий сигнал на запускаемый задним фронтом управляющего сигнала одновибратор 9 и на выходной исполнительный блок ИЛИ 10. На выходе устройства появляется сигнал Логическая 1. Появление этого сигнала на выходе триггера 8 свидетельствует о наличии несимметричного режима. Это состояние триггера 8 сохраняется и при снижении К, 1, но только при KoJi- f(l2.-l) происходит возврат триггера 8, когда на R-входе RS-триггера 8 появляется сигнал Логическая 1. На выходе триггера 8 и чезает управляющий сигнал, запускает ся одновибратор 9, на выходе которог и устройства в целом заданное время держится сигнал Логическая 1. Наличие сигнала на выходе одновибратора -9 свидетельствует о наличии симметричного режима, которому предшест вовал несимметричный режим. В случае применения в качестве функционального преобразователя прецизионногб выпрямителя - инвертора с опорным источником напряжения Upn (фиг. 2) функциональный преобразователь осуществляет функцию преобразования вида . (,1) О при Uon I fd,,,) -(K;,l,4Jo при KJ. Тогда условия срабатывания устррй ства можно записать в виде .,I-, при K, О KJoT-KKJ - KUon- К,1, при Аналогично изменяется и условие возврата. Выбрав, например 1} К III .обеспечиваем ,,o К А - КК,1 KUo, 7 к, I, при .I В этом случае, исходя из обеспечения селективности в симметричном режиме, получаем ..v 1 При этом должно соблюдаться условие 1 1 не нс(л что соблюдается при выполнении услови В случае .гтмо.кс toKax к.З IHOW можно обеспечить большую, чувствительность устройства для пуска быстродействующих релейных защит. При токах симметричного к.з. НО/Ул --IC.J. (VNCIKC селективность обеспечивается при соблюдении условия ..V Условие срабатывания можно представить в виде . . . . д 1 . I I /1 ( где А KiCl-K) В KUo/K,.. На фиг. 3 приведена характеристика срабатывания 12 и возврата 13 известного устройства, а также характеристика срабатывания 1 и возврата 15 предлагаемого устройства для пуска быстродействующих релейных защит в случае выполнения функционального преобразователя в виде прецизионного выпрямителя-инвертора. Таким образом, срабатывание устройства для пуска быстродействующих релейных защит происходит при К. 1. - (Ь,1) , а возврат при I. - (1.1.,I,) Введение функции преобразования (12,1) в условиях срабатывания и возврата пускового органа позволяет согласовать характеристику срабатывания пуского органа с характеристиками измерительных трансформаторов тока и уменьшить необходимое для срабатывания устройства отношение при токах К.З., меньших максимально возможных, т. е. повысить чувствительность. Выбор более сложных функций преобразования (12.,I/,) позволяет еще больше увеличить согласованность характеристик срабатывания устройства . с характеристиками измерительных трансформаторов тока, а значит еще больше повысить чувствительность. Формула изобретения Устройство для пуска быстродейст-. вующих релейных защит по авт. св. № 8А5212, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствит

тельности для пуска при токах короткого замыканий, меньших максимально возможных, дополнительно введен функциональный преобразователь, .входы которого подключены к выходам трех-5 фазных выпрямителей, а выход - к дополнительным входам первого и второго пороговых блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 845212, кл. Н 02 Н 3/08, 1979