Устройство для дистанционной защиты

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ, содержащее три измерительных реле сопротивления, нодключенных выходами к входу логического блока, блок занрета, элемент выдержки времени и исполнительный орган, отличающееся тем. что, с целью расншрення полноты контро.пя неисправностей реле сопротивления, в пего дополпительно введепы три блока интегрирования , блок выделения максимальной величины , блок выделения минимальной величины , реагирующий орган и логнческий элемент ИЛИ, а каждое измерительное реле сопротивления выполнено в виде блока формирования сравниваемых величин, подключенного выходами к входам формирователя импульса несовпадепия, на выходе которого включен реагирующнй элемент, нри этом выход каждого из формирователей импульса несовпадения подключен через соответствующий блок пнтегрировапия к одному из входов блоков выделения максимальной и минимальной величин, подключенных выS SS ходами к входам реагирующего органа, выход которого подключен к одному из входов сл логического элемента ИЛИ, подключенного вы.ходом через элемент выдержки времени к управляющему входу блока занрета, включенного между одним из выходов логического блока и входом исполнительного органа , а другой выход логического б.мока подключен к другому входу упомянутого логического элемента ИЛИ. со ел О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1101956

3(sl) Н 02 Н 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3445705/24-07 (22) 01.06.82. (46) 07.07.84. Бюл. № 25 (72) Э. М. Шнеерсон, Э. К. и А. Н. Бирг

Федоров

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Федоров Э. К., Шнеерсон Э. М.

Измерительные органы дистанционных занчит на основе операционных усилителей.—

«Электричество», 1980, № 2.

2. Жарков Ю. Н. Автоматический контроль технического состояния систем релейной защиты и противоаварийной автоматики. — «Электричество», 1980, № 9.

3. Авторское свидетельство СССР № 484601, кл. Н 02 Н 3/40, !971. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЪ|, содержащее три измерительных реле сопротивления, подключенных выходами к входу логического блока, блок запрета, элемент выдержки времени и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения полноты контроля неисправностей рслс сопротивления, в него дополнительно введены три блока интегрирования, блок выделения максимальной величины, блок выделения минимальной величины, реагирующий орган и логическИй элемент ИЛИ, а каждое измерительное реле сопротивления выполнено в виде блока формирования сравниваемых величин, подключенного вььхîдами к вxoäàì формирова теля импульса несовпадения, на выходе которого включеH рсагируюгций элемент, при этом выход каждого из формирователей импульса несовпадения подключен через соответствующий блок интегрирования к одному из в одов блоков выделения максимальной и мгнIèмальной величин, подключеHíûx выходами к входам реагирующего органа, выход которого подключен к одному из входов логического элемента ИЛИ, подключенного выходоhl через элемент выдержки времени к управляющему входу блока запрета, включенного между одним из выходов логического блока и входом исполнительного органа, а другой выход логического блока îlключеH к другому входу уHoMянутого 10гического элемента ИЛИ.

1101956

30

45

55

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите, и может применяться в загцитах элементов электрических систем.

Известны дистанционные защиты,. содержащие измерительные реле сопротивления. каждое из которых включает блоки формирования сравниваемых величин, формирователь импульсов несовпадения (совпадения) сравниваемых величин и реагирующий орган. Указанные реле сопротивления выполнены на современной микроэлектронной базе (1) .

Однако такие защиты не решают задачу обеспечения самоконтроля при неисправности.

Известны устройства дистанционной защиты с контролем ее исправности, соäåðжащее измерительные реле сопротивления, логическую часть и блок контроля, включенный между выходом и входом контролируемого устройства дистанционной защиты.

Указанные устройства обеспечивают функциональный и тестовый контроль дистанционной защиты (2).

Однако известные устройства не обеспечивают самоконтроль отказов при неисправности дистанционной защиты. Кроме того, в режиме тестового контроля они требуют принятия дополнительных мер, исключающих ложное деиствие дистанционнои защиты (например, блокирование выходных реле), что увеличивает время проверок.

Наиболее близким (Io технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для дистанционнои защиты, содержащее измерительные реле сопротивления, пусковой орган, элемент времени, блок запрета и исполнительный блок. Указанное устройство обеспечивает функциональный контроль при неисправностях, вызывающих излишнее срабатывание дистанционной защиты (3).

Однако известное устройство не обеспечивает самоконтроль отказов при неисправности дистанционной защиты. Функциональный контроль таких устройств является неполным, так как не контролируются неисправности входных цепей тока и напряжения, при которых не обеспечивается срабатывание измерительного органа. Кроме того, известное устройство не решает задачу контроля отказов нескольких измерительных органов общими реагирующими органами.

Целью изобретения является расширение полноты контроля неисправностей реле сопротивления.

Поставенная цель достигается тем, ч-.о в устройство для дистанционной защиты, содержа щее три измерительных реле сопротивления, подключенных выходами к входу логического блока, блок запрета, элемент выдержки времени и исполнительный орган, дополнительно введены три блока интегрирования, блок выделения максимальной величины, блок выделения минима IbHQH величины, реагирующий орган и логический элемент ИЛИ, а каждое измерительное реле сопротивления выполнено в виде блока формирования сравниваемых величин, подключенного выходами к входам формироватеяр импульса несовпадения, на выходе которого включен реагирующий элемент, г,ри этом выход каждого из формирователей импульса несовпадения подключен через соответствующий блок интегрирования к одному из входов блоков выделения аксимальной и минимальной величин, подключенных выходами к входам реагирующего органа, выход которого подключен к одному из входов логического элемента ИЛИ, подключенного выходом через элемент выдержки времени к управляющему входу блока запрета, включенного между одним из выходов логического блока и входом исполнительного органа, а другой выход логического блока подключен к другому входу упомянутого логического элемента

ИЛИ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема одноступенчатой дистанционной защиты; на фиг. 2 — схема трехступенчатой дистанциснной защиты.

Устройство содержит измерительные реле 1-3 сспротивления, каждое из которых выполнено в виде блока 4 формирования сравниваемых величин, подключенного выходами к входам формирователя 5 импульса несовпадения, на выходе которого включен реагирующий элемент 6, блоки 7-9 интегрирования, подключенные входами к выходам соответствующих формирователей импульса несовпадения, а выходами -- к одному из входов блоков формирования максимальной 10 и минимальной 11 величин, подключенных выходами к входам реагирующего органа 12, подключенного выходом к одному з входов логического элемента

ИЛИ 13, выход которого через элемент 14 выдержки времени подключен к управляющему вхсду блока 15 запрета, включенного между выходом логического блока !6 и входом исполнительного органа 17.

Интеграторы 7-9, блоки формирования максимальной 10 и минимальной 11 величин и реагирующий орган 12 образуют блок выявления несимметрии. Логический блок

16 может быть выполнен в виде последовательно вкл юченных логического элемента

ИЛИ и органа выдержки времени данной ступени защиты.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме к реле 1-3 сопротивления подводится симметричная система напряжений и токов. При этом в случае исправности на выходах блока 4 формиро1101956 вания сравниваемых величин в каждом из реле сопротивления формируются сравниваемые величины Е 4 . На выходе двухполупериодного формирователя 5 импульса несовпадения и реле 1 сопротивления формируется импулЬсное напряжение Еравс частотой

2й), длительность отрицательных импульсов которого пропорциональна времени несовпадения сигналов -:-8ъ а длительность положительных импульсов — времени совпадения. На выходе формирователя импульса несовпадения в реле 2 и 3 формируются аналогичные двухполупериодные импульсы нап яжения Еф и Ефса, сдвинутые на угол (6. Так как средние значения величин E@>q, Еувс и Ефесе равны между собой, то блок выявления несимметрии находится в несработанном состоянии (так как максимальная и минимальная из сглаженных величин равны между собой и реагирующий орган 12 не имеет, условий для срабатывания) .

Пусть в блоке 4 формирования реле 1 сопротивления появилась неисправность, например, операционный усилитель ОУ в блоке вышел из строя, а на его выходе появилось напряжение 1п, равное отрицательному напряжению источника питания Еп .

При этом форма напряжения Е4,,изменяется таким образом, что среднее значение величины Ер уменьшается и становится меньше средних значений Е и Е При этом блок выявления несимметрии срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который проходит через логический элемент

ИЛИ 13 и обеспечивает запуск элемента

14 времени. Через время выдержки элемента 14 на его выходе появляется сигнал неисправности защиты и блок 15 запрета блокируется этим запрещающим сигналом. На элемент ИЛИ 13 может поступать также сигнал из логического блока 16 защиты (обычно это сигнал от измерительных реле сопротивления фаз, объединенных по схеме ИЛИ).

Выдержка времени элемента 14 выбирается больше, чем выдержка наиболее медленнодействующей ступени заШиты. Поэтому при появлении коротких замыканий в случае исправности защиты элемент !4 и блок

15 запрета не препятствуют действию защи5

1О

40 ты и сигналы от реле сопротивления могут проходить через логический блок 16, блок

15 запрета на исполнительный орган 17.

Предлагаемое устройство обеспечивает контроль при появлении неисправностей в цепях напряжения, тока или в цепях формирования сравниваемых величин Q —, Р в реле сопротивления одной или двух фаз, а также контроль выходных цепей защиты. включая и выключатель линии. В случае отказа одного из элементов при коротком замыкании отключение линии не происходит, поэтому через выдержку времени элемента 14 на его вы%оде появляетяся сигнал неисправности контролируемой защиты. В устройстве на фиг. 1 с помощью одного реагирующего органа 12 обеспечивается контроль трех реле сопротивления одной ступени защиты.

В устройстве на фиг. 2 с помощью одного блока 18 выявления несимметрии обеспечивается контроль девяти реле 19-27 сопротивлений трехступенчатой дистанционной защиты. Для этого сигналы с реле сопротивления каждой из фаз 1, 11 и 111 ступеней защиты объединены íà входах сумматоров 28-30.

В нормальном режиме сигналы с Bblxoдов сумматоров симметричны, а в случае неисправности появляется несимметрия, которая выделяется блоком 18.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить существенны& технико-экономический эффект, заключающийся в обеспечении самоконтроля отказов при неисправности и расширении полноты контроля. При этом не требуется подача в устройство тестовых си гналов, не требуется принятие дополнительных мер, исключающих ложное действие загциты в режиме тестовых проверок, расширяется полнота контроля за счет контроля входных и выходных цепей. Указанное позволяет существенно ускорить (примерно в 1,5 раза) время проверок при профилактическом контроле защиты, а введение непрерывного самоконтроля отказов повышает надежность функционирования защиты, что повышает надежность электроснабжения.

1101956

1!01956

Редактор Н. Рогулич

Заказ 4688/39

Составитель Т. Щеголькова

Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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