Выявительный орган для защиты от несимметричного короткого замыкания трехфазной электроустановки

 

ВЫЯВИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСГОШЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВ , КИ, содержащий фильтр симметричных составляющих, -управляемый генератор синусоидального напряжения, фазовый дискриминатор, первую линию задержки и выходной сумматор, три измерительных входа фильтра симметричных составляющих подключены пофазно к датчикам тока в фазах электроустановки, а выход фильтра симметричных составляницих подключен к первому входу выходного сумматора и первому входу фазового дискриминатора, выход которого через последовательно включенный первый интегратор подключен к входу управляемого генератора синусоидального напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем увеличения продолжительности существования аварийной составляющей на выходе выявительного органа, в него дополнительно введены управляемый делитель напряжения, компаратор и второй интегратор, выход упомянутого управляемого генеi ратора синусоидального напряжения (/) подключен к первому входу управляемого делителя напрялсения, к второму входу которого подключен выход второго интегратора, выход управляемого делителя напряжения подключен к второму входу упомянутого фазового дискриминатора и второму входу упомянутого выходного сумматора , первый вход компаратора подключен к упомянутому выходу фильтра симметричных составляющих, второй вход компаратора подключен к выходу управляемого делителя напряжения , а выход компаратора - к входу второго интегратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ ОНИ Х

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3499120/24-07 (22). 14. 10. 82 (46) 30.09. 84. Вюл. и - 36 (72) С.Я. Петров и Е.В. Лысенко (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектноизыскательский и научно-исследовательский институт "Энергосетьпроект" (53) 621. 316. 925 (088,8) (56) 1. Релейная защита и противоаварийная автоматика. Международная конференция по большим электрическим системам. СИПРЗ-74. Под ред. В.М. Ермоленко и А.M. Федосеева. М., "Энергия", 1976, с. 28.

2. Авторское свидетельство СССР и 187872, кл. Н 02 Н 7/26, 1964. (54)(57) BbIHBHTEJIbHhIA ОРГАН ДЛЯ

ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВ, КИ, содержащий фильтр симметричных составляющих, управляемый генератор синусоидального напряжения, фазовый дискриминатор, первую линию задержки и выходной сумматор, три измерительных входа фильтра симметричных составляющих подключены пофазно к датчикам тока в фазах электроустановки, а выход фильтра симметричных составляющих подклю.SU» > I I 6489 А зсЮ Н 02 Н 3 08 Н 01 Н 83 22 чен к первому входу выходного сумматора и первому входу фазового дискриминатора, выход которого через последовательно включенный первый интегратор подключен к входу управляемого генератора синусоидального напряжения, и т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области использования путем увеличения продолжительности существования аварийной составляющей на выходе выявительного органа, в него дополнительно введены управляемый делитель напряжения, компаратор и второй интегратор, выход упомянутого управляемого генератора синусоидального напряжения подключен к первому входу управляемого делителя напряжения,к второму входу которого подключен выход второго интегратора, выход управляемого делителя напряжения подключен к второму входу упомянутого фазового дискриминатора и второму входу упомянутого выходного сумматора, первый вход компаратора подключен к упомянутому выходу фильтра симметричных составляющих, второй вход компаратора подключен к выходу управляемого делителя напряжения, а выход компаратора — к входу второго интегратора. ных составляющих подключены пофаэно к датчикам тока в фазах электроустановки,. а выход фильтра симметричных составляющих подключен к йервому входу выходного сумматора и первому входу фазового дискриминатора, выход которого через последовательно включенный первый интегратор подключен к входу управляемого генератора синусоидального напряжения, дополнительно введены управляемый делитель напряжения, компаратор и второй .интегратор, выхрд упомянутого управляемого генератора синусоидального напряжения подключен к первому входу управляемого делителя напряжения, к второму входу которого подключен выход второго интегратора, выход управляемого делителя напряжения подключен к второму входу упомянутого фазового дискриминатора и второму входу упомянутого выходного сумматора, первый вход компаратора подключен к упомянутому выходу фильтра симметричных составляющих, второй вход компаратора подключен к выходу управляемого делителя напряжения, а выход компаратора — к входу второго интегратора.

Структурная схема выявительного органа приведена на чертеже.

Выявительный орган содержит фильтр 1 симметричных составлякнцих и управляемый генератор синусоидального напряжения 2, выход фильтра

1 симметричных составляющих подключен к первому входу фазового дискриминатора 3, каскадно с которым включен первый интегратор 4, выход которого подключен к входу управляемого генератора синусоидального напряжения 2. К выходу фильтра

1 симметричных составляющих подключен также первый вход выходного сумматора 5, между вторым входом которого и выходом управляемого генератора синусоидальных напряжений

2 включен управляемый делитель напряжения 6, выход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора 3, а к обоим входам сумматора 5 подключены входы компаратора 7, выход которого через второй интегратор 8 подключен к управляющему входу управляемого делителя напряжения 6..

В нормальном режиме работы трехфазной электроустановки на выходе

1 1116489 3

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

В ряде устройств релейной защиты требуется получение аварийной

5 составляющей обратной или нулевой последовательности, которую необходимо выделить на фоне небаланса нормального режима.

Известно устройство, содержащее управляемый генератор периодических колебаний, фазовый дискриминатор и включенный каскадно с ним интегратор. На выходе устройства образуется периодическое напряжение (в частности, прямоугольной формы), совпадающее по фазе с управляющим напряжением, причем величина прямоугольного выходного напряжения остается неизменной при изменении величины управляющего напряжения (1 ).

Известны схемы для выделения аварийной составляющей обратной или нулевой последовательности, содержащие линию задержки, которые используются в пусковых органах блокировки от качания дистанционных защит и где фиксируется практически мгновенное значение аварийной сос30 тавляющей эа время 8-12 мс, тогда как для надежного определения фазы между аварийными составляющими тока и напряжения нулевой последовательности необходимо время не менее

15-20 мс (2 .

С учетом того, что время,в течение которого выходной сигнал выявительного органа составляет лишь небольшую часть постоянной времени 40 линии задержки, получить необходимую длительность выходного сигнала в известном устройстве не удается.

Целью изобретения является расширение области использования пу- 45 тем увеличения продолжительности существования аварийной составляющей на выходе выявительного органа.

Для достижения поставленной цели в выявительный орган для защиты 50 от несимметричного короткого замыкания трехфазной электроустановки, содержащий фильтр симметричных составляющих, управляемый генератор синусоидального напряжения, фазовый 55 дискриминатор, певую линию задержки и выходной сумматор, три измерительных входа фильтра симметрич15

3 11164 фильтра 1 симметричных составляющих имеется выходное напряжение промышленной частоты, вызванное, например, естественной несимметрией нагрузки или различием сопротивления отдель5 ных фаз электроустановки.

Управляемый генератор синусоидального напряжения 2 непрерывно вырабатывает синусоидальное напряжение, на выходе фазового дискриминатора

3 имеется выходное напряжение, знак которого зависит от знака угла сдвига между выходным напряжением фильтра 1 симметричных составляющих и выходным напряжением управляемого делителя 6. Выходное напряжение фазового дискриминатора

3 через первую линию задержки 4 управляет частотой генератора 2, что обеспечивает совпадение по фазе напряжений на выходе фильтра симметричных составляющих генерато- . ра 2 и управляемого делителя 6.

На выходе компаратора 7 имеется выходное напряжение, знак которого определяется знаком разности абсолютных значений входных напряжений сумматора 5. Это выходное напряжение через вторую линию задержки 8 воздействует на коэффициент передачи управляемого делителя 6, что обеспечивает равенство входных напряжений сумматора 5. Поскольку два равных и совпадающих по фазе синусоидальных напряжения подаются на прямой и инвертирующий вход сумматора 5, его выходное напряжение равно нулю.

Таким образом, элементы, входящие в устройство, обеспечивают непрерывное выравнивание амплитудных

40 значений напряжений на входе сумматора и совпадение их по фазе, а следовательно, отсутствие выходного напряжения при величине неизменного значения составляющих обратной

45 (нулевой) последовательности как по абсолютной величине, так и по углу, либо при медленном их изменении, когда постоянная времени изме1

89 4 нения упомянутых составляющих существенно выше постоянной времени линий задержки.

При возникновении несимметричного короткого замыкания трехфазной электроустановки на выходе фильтра 1 симметричных составляющих скачкообразно появляется напряжение, представляющее векторную сумму аварийной составляющей и составляющей нормального режима.

Ввиду инерционности линий задержки в момент возникновения повреждения напряжения на их выходах соответствуют нормальному режиму и напряжение на втором входе сумматора по величине и фазе также соответствует составляющей нормального режима. Выходное напряжение устройства равно векторной разности выходного напряжения фильтра симметричных составляющих и составляющей нормального режйма, а следовательно, значению аварийной составляющей.

Пока за время 5-10Х от постоянной времени линий задержки напряжение на их выходах изменяется мало, выходное напряжение устройства практически полностью соответствует аварийному значению симметричных составляющих, и именно в этот промежуток времени оно используется для работы измерительных органов релейной защиты.

При выполнении линий задержки на операционных усилителях можно считать вполне достижимой постоянную времени 5-10 с, что обеспечивает получение аварийной составляю-, щей .имметричных составляющих в течение 0,2-0,5 с, т.е. значительно больше, чем у известного устройства.

Таким образом, при использовании изобретения обеспечивается возможность включения органов направления мощности нулевой или обратной последовательности на аварийные составляющие, что расширяет область применения устройства °

1116489

Составитель В. Молчанов

Редактор И. Циткина Техред О.Неце Корректор М. Максимишинец

Заказ 6941/42 Тираж 613 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и.открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул.. Проектная. 4