Устройство для манипуляции высокочастотным передатчиком дифференциальнофазных защит

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНИПУЛЯЦИИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОГ4 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНЫХ ЗАЩИТ, содержащее Три трансреактора, первичные обмотки которых предназначены для подключения к датчикам тока по схеме разности токов, причем первый трансреактор - на разность токов фаз В и С, второй - фаз А и В, третий фаз А и С, блок фильтров, состоящий из комбинированного фильтра прямой и обратной последовательности и фильтра промышленной частоты на трех операционных усилителях, включенных последовательно с резисторами и конденсаторами, причем вход первого операционного усилителя соединен через резисторы с выходе1Ми второго и третьего трансреакторов, выход первого трансреактора через резистор функционально связан с блоком фильтров , в котором второй и третий операционные усилители совместно с реi зисторами и конденсаторами в цепях обратной связи образуют фильтр прош с мышленной частоты, выход которого является выходом блока фильтров и соединен с компаратором, выход которого предназначен для подключения к высокочастотному передатчику дифференциально-фазной защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения конструкции и наладки, в цепь СП обратной связи первого операционного усилителя включен конденсатор, а вход второго операционного усилителя о соединен с резистором, подключенным 4 к выходу первого трансреактора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

51640 А (19) (11) 1(51) Н 02 Н 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3457208/24-07 (22) 24,06.82 (46) 30.10.83. Бюл )) 40 <. .(72) Н.A. Дони, A.É. Левиуш,Л.A. Надель и A.M. Наумов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения и Всесоюзный научно-исследова- тельский институт электроэнергетики (53) 621 316.925(088.8) (56) 1. Кочетов В.В., Сапир Б.Д.

Якубсон Г.Г. Наладка и эксплуатация релейной части дифференциально-фаэных высокочастотных защит линий 400500 кВ. М.-Л., Госэнергоиздат, 1962, с. 23-24.

2. Дони И.A., Надель Л.А., Наумов А.М. Орган манипуляции высокочастотной защиты линий электропередачи НДЗ-750М. Электротехническая промышленность, сер. Аппараты низкого напряжения, вып ° 1/92/, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНИПУЛЯЦИИ

ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПЕРЕДАТЧИКОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНЫХ ЗАЩИТ, содержащее три трансреактора, первичные обмотки которых предназначены для подключения к датчикам тока по схеме разности токов, причем первый трансреактор - на разность токов фаз В и С, второй - фаэ A и В, третий фаэ A и С, блок фильтров, состоящий из комбинированного фильтра прямой и обратной последовательности и

Фильтра промышленной частоты на трех операционных усилителях, включенных последовательно с резисторами и конденсаторами, причем вход первого операционного усилителя соединен через резисторы с выходами второго и третьего трансреакторов, выход первого трансреактора через резистор функционально связан с блоком фильтров, в котором второй и третий операционные усилители совместно с резисторами и конденсаторами в цепях щ

O обратной связи образуют фильтр промышленной частоты, выход которого является выходом блока фильтров и соединен с компаратором, выход которого предназначен для подключения к высокочастотному передатчику диф- Я ференциально-фазной защиты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью М повышения надежности за счет упрощения конструкции и наладки, в цепь обратной связи первого операционно- Q3

ro усилителя включен конденсатор, а вход второго операционного усилителя соединен с резистором, подключенным { 3 ) к выходу первого трансреактора. 4:ь

1051640

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите высоковольтных линий электропередачи, и может быть использовано в высокочастотных дифференциально-фаэных защитах.

Известно устройство для манипуляции высокочастотным передатчиком дифференциально-фазных защит, содержащее комбинированный фильтр токов, прямой и обратной последовательности из трансформатора.и резистора, и частотный фильтр, необходимый для трансФорматора и резистора, и частотный фильтр, необходимый для отстройки от свободных составляющих переходных процессов (1 ), Недостатком является то, что комбинированный фильтр имеет разные характеристики линейности по разным фазам, что не позволяет обеспечить 20 стабильность коэффициента К комбинированного фильтра в диапазоне возможных токов коротких замыканий. Это особенно существенно в случае больших значений коэффициента K(K=8,10). 25

Кроме того, поскольку преобразование тока в напряжение для одной из фаз осуществляется с помощью резистора, апериодическая составляющая тока короткого замыкании достаточно хоро- З0 шо передается на выход комбинированного фильтра. Указанное может привести к задержке в отключении короткого замыкания на время затухания апериодической составляющей в первичном токе.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для манипуляции высокочастотным передатчиком дифференциально-Фазных защит, содержащее три трансреактора, являющихся преоб- 40 раэователями тока в напряжение, первичные обмотки которых включены на разности фазных токов, а к выводам вторичных обмоток подключены блоки фильтров обратной и прямой последо- 45 вательности, масштабный усилитель, частотный фильтр и компаратор на операционном усилителе. Изменение уставок по коэффициенту К и настройка фильтров производятся переключением отводов от вторичных обмоток трансформаторов, к которым подключен фильтр обратной последовательности(2 .

Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность, обусловленная сложностью конструкции и настройки фильтра прямой и обрат- ной последовательности. Для настройки фильтра требуется выполнение отводов от вторичных обмоток трансреакторов и набор высокоточных кон- .60 денсаторов.

Цель изобретения — повышение надежности эа счет упрощения конструкции и настройки фильтра прямой и обратной последовательности. 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для манипуляции высокочастотным передатчиком дифференциально-фаэных защит, содержащее три трансреактора, первичные обмотки которых предназначены для подключения к датчикам тока по схеме разности токов, причем первый трансреактор — на разность токов фаз В и С, второй — фаэ A и В, третий фаэ A и С, блок фильтров, состоящий из комбинированного фильтра прямой и обратной последовательности и

Фильтра промышленной частоты на трех операционных усилителях, включенных

Последовательно с резисторами и конденсаторами, причем вход первого операционного усилителя соединен через резисторы с выходами второго и третьего трансреакторов, выход первого трансреактора через резистор функционально связан с блоком фильтров, в котором второй и третий операционные усилители совместно с резисторами и конденсаторами в цепях обратной связи образуют фильтр промышленной частоты, выход которого является выходом блока фильтров и соединен с компаратором, выход которого предназначен для подключения к высокочастотному передатчику дифференциально-фазной защиты, в.цепь обратной связи первого операционного усилителя включен конденсатор, а вход второго операционного усилителя соединен с резистором, подключенным к выходу первого трансреактора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторные диаграммы на пряжений, подводимых к входам устройства и полученных на выходе комбинированного фильтра при подаче токов прямой (фиг. 2а) и обратной (фиг. 2б) последовательности.

Устройство содержит источники напряжений, пропорциональные разностям токов фаз В и С, A и В,A и С, например, трансреакторы 1,2 и 3. Выходы трансреакторов через резисторы 4-6 подключены к входам блока 7 фильтров, содержащего операционные усилители 8,9 и 10, конденсаторы -11 и 12 и резисторы 13-17, Блок 7 фильтров выполняет функции комбинированного фильтра прямой и обратной последовательности, а также фильтра низких частот, настроенного на промышленную частоту. Выход блока 7 подключен к компаратору 18, выход которого предназначен для подключения к высокочастотному передатчику дифференциально-фазной защиты. Трансреакторы

1-3 совместно с резисторами 4,5 и

6,14 конденсатором ll и операционным усилителем 8 образуют комбинированный фильтр токов прямой и обратной последовательности.

1051.640.При подаче на вход устройства системы токов прямой последовательности, на выходах источников напряжений имеется три вектора напряжений

uÂÑ, ()дб и Нсл, ðîïopÈHîHà H x разностям фазных токов Ý8 — 3<, 3> "3© и 7 - Зс, соответственно. При усло-. вии, что все три преобразователя тока в напряжение идентичны и вели чина сопротивления резистора б равна величине сопротинления резистора Р

5 вектор суммы векторов UAg и UA опережает вектор U8<на угол 90О, т.е. (0 +UA@= > УЗ 0 1 При подаче.на вход устройства системы токов обратной последовательности вектор суммы век- 15 торов UA@ (),4с отстает от вектора U на угол 90 о, т. е. (UA >+ UA ) = -g f3 V>< .

Операционный усилйтель 8 совместно с конденсатором 11 обеспечивает., сдвиг на 90 суммы векторов UAg+Ug, поэтому выходной сигнал блока 7 определяется суммой векторов, совпадающих по фазе (или с аргументами, отличающимися на 180 ). Выходное напРЯжение блока 70бь,х пРопоРционально составляющим прямой и обратной последовательности. в измеряемом токе

ВЫХ 1 2 .где Э.(— составляющая тока прямой последовательности (например, фазы А);

3 — составляющая тока обратной

2 последовательности фазы;

К вЂ” действительный коэффициент.

Настройка фильтра производится . 35 подбором коэффициентов передачи К 8 и К операционных усилителей 8 и 9 и ойределяется соотношением величин резисторов 5,13 и 4,17. Регулировка коэФфициента К фильтра осущестнляет- 4р ся изменением величины резистора 4, т.е. заметно проще по сраннению с прототипом.

Нулевая последовательность на Bbl» хо"(е фильтра исключена, так как трансреакторы включены на разность ToNDB.

Напряжение с выхода, пропорциональное комбинации токов прямой и обратной последовательности 3„ + кэ поступает на вход компаратора 18, .сравнивающего выходное синусоидальное напряжение с некоторой постоянной величиной. На выходе компаратора формируются импульсы прямоугольной формы со скважностью, близкой к днум, которые используются для манипуляции высокочастотного сигнала передатчика и дифференциально-фазных высокочастотных защитах.

Пос равнению с устройством применение предлагаемого устройства позволяет уменьшить количество высокоточных конденсаторов, поскольку их точность влияет только на параметры частотного фильтра и не влияет на коэффициент К комбинированного фильтра симметричных составляющих. Исключение отводов от вторичных обмоток преобразователей тока в напряжение позволяет уменьшить затраты на их изготовление приблизительно в 2 раза и повысить надежность преобразователей.

Настройка предлагаемого устройства по сравнению с базовым требует значительно меньше времени (в 35 раз), что важно при промышленном производстве.

Предлагаемое устройство предполагается использовать в разрабатывае-* мой высокочастотной "-ащите линий напряжением 500-750 кВ.

1051640

У Ь

Фа, (g48 ФР4сукг

/ фий2

Заказ 8681/53

Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

Составитель A. Бондаренко

Редактор Ю. Середа Техред М,Надь корректор A. THcKo