Устройство для дистанционной защиты от несимметричных коротких замыканий на землю

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ, содержащее формирователь фаэшлх компенсированных напряжений, и напряжения , пропорционального току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, один из выходов которого соединен с входом логшеского элемента И, соединенного с:В1лходным , органом, отличающееся тем, что, с целью, псюышения надеяшостя, оно дополнительно снабжено тремя элементами ИЛИ и избирателем особой фазы , при этом три других выхода формирователя импулкюов подключены :к входам элемента И через элементы ИЛИ, к вторым входам которых подключены вы,- ходы избирателя особой фа,1, входы которого подключены к фазам защищаемого объекта и источнику нулевой последовательности . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЗРц Н 02 Н 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

НО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2457654/24-07 (22) О2,03.77 (46) 23,07.83. Бюл. № 27 (72) Я. А. Шнейдер и В. A. Шабанов (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.316, 925(Р88,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 513438, кл. Н 02 Н.3/40, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 404154, кл. Н 02 Н 3/38 1971, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНUHOHHOA ЗАШИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА

ЗЕМЛЮ, содержащее формирователь фаэных комйенсированных напряжений, и нап„„SU„„1030904 А ряжения, пропорционального току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, один из выходов которого соединен с входом лог неского элемента И, соединенного с: вйходным органом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с пелью. повышения надежности, оно дополнительно снабжено тремя элементами ИЛИ и избирателем особой фазы, при этом три других выхода формирователя импульсов подключены . к входам элемента И через элементы ИЛИ, к вторым входам которых подключены вы ходы избирателя особой фазы, входы которого подключены к фазам защищаемого объекта и источнику нулевой последовательности.

30

1 1О3

Изобретение относится к релейной защите линий электропередач и предназначено для защиты от несимметричных коротких замыканий на землю, преимущественно в сетях напряжением 11 -220 кВ.

Известны устройства дистанционной защиты, предназначенные для зашиты от несимметричных коротких замыканий на землю. сравнивающие фазы тока нулевой последовательности и трехфазных компенсированных напряжений t1 3Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для дистанционной зашиты от несиммет ричных коротких замыканий, на землю, содержащее формирователь фазных компенсированных напряжений и напряжения, пропорционального току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, логический эле- мент И, соединенный с выходным орга ном 21 .

Однако для известного устройства характерна. недостаточная в ряде случаев чувствительность к переходным сопротивлениям при однофазных коротких замыканиях на землю, обусловленная тем, что характеристика устройства однозначно определяется параметрами защищаемой сети и величиной сопротивления уставки. При этом чувствительность к переходным сопротивлениям ограничивается влиянием компенсированного напряжения опережающей (по отношению к поврежденной) неповрежденной фазы.

Недостатком устройства является также низкая селективность при корот- ком. замыкании в защищаемой зоне в режиме нагрузки, при этом возможны отказы в срабатывании при весьма малых углах между ЭДС по концам электропередачи, Причиной этого является влияние компенсированного напряжения опережающей неповрежденной фазы.

Uem изобретения — повьппение надежности устройства при коротких замыканиях в защищаемой зоне в условиях расхождения ЭДС по концам элек ропередачи по фазе и чувствительности к переходным сопротивлениям при однофаэных коротких замыканиях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство,для дистанционной защиты от. несимметричных коротких замыканий, содержащее формирователь фазных компенсированных напряжений и напряжения, пропорционапьного току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, один из выходов которого соединен с входом логического элемента И, соединенного с выходным органом> дополнительно снабжено тремя элементами ИЛИ и избирателем особой фаэь при этом три других выхода формирователя импульсов подключены к входам элемента И через элементы ИЛИ, к вторым входам которых подключены выходы избирателя особой фазы, входы которого подключены к фазам защищаемого объекта и источнику нулевой последовательности, На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — характеристика устройства в плоскости сопротивления на зажимах реле поврежденной фазы.

Устройство содержит формирователь 1 фазных компенсированных напряжений и напряжения, пропорционального току нулевой последовательности, формирователь 2 импульсов, избиратель 3 особой фазы, три элемента ИЛИ 4, элемент И 5 и выходной орган 6. формирователь 1 формирует следующие напряжения:

U =U —; (3 $3 )

> =Й -е„ э +кэ );

Lt =U -Х, (3+%3 ; с с у с 0

О =n3

О 0

35 где 0д, 0 Ь Ос 3 3 Ь<3с ния и токи соответствующйх фаз;

3 — ток нулевой последовательности, Z> - сопротивление уставки; < - коэффициент компенсации;

4О n — .коэффиц"ент пропорциональности, Формирователь 2 преобразует положительные полупериоды напряжений О, U и О в прямоугольные импульсы 7 — 9 длительностью в половину периода, а иэ

4 напряжения Uî формирует КороТКН8 и

I пульсы 3О в момент перехода U чео рез нуль от положительных значений к отрицательным.

Избиратель 3 особой фазы, выполнен59 ный по известным схемам И, определяет поврежденную фазу при однсфазных коротких замыканиях на землю и неповрежденную фазу при двухфазных коротких замыканиях на землю. При коротком замыкании на землю фазы А или фаз ВС

55 появляется-непрерывный сигнал на выходе А избирателя 3, при коротком замыкании на землю фазы В или фаз СА — на выходе В, при коротком замыкании па

3 103 землю фазы С или фаз AB - на выходе С.

На входы избирателя 3, в зависимости от принципа его выполнения, могут быть поданы либо фазные токи и ток нулевой последовательйости, либо фаэные напряжения и напряжение нулевой последовательности.

При одновременном выполнении услс вий в момент появления импульса 10 присущ ствуют и импульсы 7, 8 и 9, при этом -. на выходе элемента 5 появляется крач ковременный импульс, который расширяется выходным органом 6.

Характеристика устройства при zopcxrком замыкании на землю фазы А представляет собой треугольник (фиг.2), образованный прямыми А, В и С, которые соответствуют условиям (1), {2) и (3).

Чувствительность и селективность, устройства определяется прямой С. При коротких замыканиях фазы А на землю к защищаемой зоне либо через большое переходное сопротивление,. либо при расхождении ЭДС ыо концам электропередачи

0904 4 по фазе, условие (3) может не выпол-. няться, что приводит к отказу известного устройства, поскольку в момент по-явления импульса 10 импульс 9 отсутствует.

B описываемом устройстве при коротком замыкании фазы А на землю на выходе А избирателя 3 появляется непрерывный сигнал. При этом сигнал 9 не щ влияет на условия срабатывания устройства и из ..характеристики исключается ограничивающая прямая С (фиг.2}.

Влияние тока небаланса в нулевом проводе при междуфазных коротких замы каниях исключается наличием в защите пускового реле тока нулевой последовательности, направленность устройства обеспечивается наличием в защите реле направления мощности нулевой последова20 тельнос гие

При двухфазных коротких замыканиях фаз В и С на землю селективность уса» ройства определяется условием (2), т. е. наличием импульса 8 в момент появления р импульса 10, Поэтому наличие непрерывного сигнала А избирателя не приводит к неселективному действию устройства„ 1 аким образом, описываемое- устройство обладает высокой селективностьючувствительностью к переходным сопротивлениям при однофазных коротких замыканиях. Применение его позволит повысить длину участка линии, защищаемого первой ступенью дистанционной защиты, а также енизить вероятность

35 отказа защиты при расхождении ЭДС по концам электропередачи по фазе.

1 030904

Заказ 5228/54 Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?К-35, Раушская наб„д. 4/5

Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Кеголькова

Редактор И. Николайчук Техред Л.Пекарь Корректор А, Ференц