Устройство для выбора поврежденной фазы для защиты воздушной линии электропередачи от короткого замыкания

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано в релейной защите для выбора поврежденной фазы, при Коротком замыкании на воздушной линии электропередачи и является дополнительным к авт.св. № 1148071. Цель изобретения - повышение надежности функционирования путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофазных ре (Л fsj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБ ЛИК

А2 (1Е (И), (51) 4 Н 02 Н 7 26

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф\

° «

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1148071 (21) 3763332/24-07 (22) 03.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. 1(17 (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектноизыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В.М. Ермоленко, Д.P. Любарский и Е,И. Боровова (53) 621.316.925(088.8) (56) АвтоРское свидетельство СССР

1(1148071, кл. Н 02 Н 7/26, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОЗДУШНОЙ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в релейной защите для выбора поврежденной фазы при коротком замыкании на воздушной линии электропередачи и является дополнительным к авт.св.

1(- 1148071. Цель изобретения - повышение надежности функционирования путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофаэных. ре1229896 венно. жимах и при переходе одного вида повреждения в другой. Устройство содержит блок компенсации фазных токов током нулевой последовательности (БКФТ) 7, подключенный к сети через преобразователи 4, 5, 6 и трансформаторы тока (ТТ) 1,2,3. Выходы БКФТ 7 через блоки выделения аварийных составляющих (БВАС) 8, 9, 10, формирователи модулей аварийных составляющих (ФИАС) 11, 12, 13 и ключи 14, 15, 16

Изобретение относится к электротехнике, может использоваться для релейной защиты и линейной автоматики .энергосистем и является усовершенствованием устройства по основ- 5 ному авт. св. 1148071.

В известном устройстве выбора поврежденной фазы для защиты воздушной линии электропередачи от короткого замыкания. возможны неправильные !О действия в неполнофазных режимах и . при переходах одних видов повреждений в другие, а также замедление срабатывания при таких переходах.

Цель изобретения — повышение надежности функционйрования устройства путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофазном режи ме и при переходе одного вида повреждения в другой.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит измерительные входы 1 — 3 фазных токов и подключен- 25 ные к ним пофазно преобразователи 4-6 фазных токов, выходы которых подключены к блоку 7 компенсации фазных токов током нулевой последовательности. Выходы блока 7 пофазно соединены с входами блоков 8 — 10, выделения

I аварийных составляющих, выходы которых подключены к входам блоков 11-12 формирования модулей аварийных сос-. тавляющих соответственно, выходы ко35 торых пофазно соединены с входами логических ключей 14 — 16. Выходы логических ключей 14 — 16 подключены пофазно непосредственно к первым входам двухвходовых компараторов 17 19 соподключены к двухвходовым компараторам (ДК) 17, 18, 19, выходы которых через элементы ИЛИ 24, 25, 26 присоединены к ключам 14, 15, 16. Вторые входы ДК 17, 18, 19 через мнннселек- тор 20 присоединены к выходам ключей

14, 15, 16. Устройство на основе использования сравнения величин аварийных составляющих фазных токов позволяет с малым временем выявлять одну или обе поврежденные фазы. 1 ил, 2 ответственно и через блок формирования опорного напряжения, выполненный в виде миниселектора 20, к объединенным вторым входам указанных компараторов. Выходы компараторов 21 — 23, являющиеся одновременно выходами устройства, соединены с первыми входами логических элементов ИЛИ 24-26 соответственно, вторые входы 27 — 29 которых являются логическими входами устройства. К указанным логическим входам устройства подключаются сигнаII 11 лы от реле положения Отключено соответствующих фазных выключателей защищаемой линии электропередачи (не показаны). Выходы элементов ИЛИ 24-26 соединены с управляющими входами логических ключей 14 — 16 соответстИзмерительные преобразователи 4-6 токов обеспечивают на своих выходах напряжения, пропорциональные фазным токам so всем диапазоне нх изменения.

В блоке 7, представляющем собой суммирующее устройство, осуществляется компенсация фазных токов током нулевой последовательности. При этом в блоке 7 предусматривается возможность регулирования коэффициента компенсации.

Блоки 8-10 выделения аварийных составляющих представляют собой схему, в которой суммируется ее входное напряжение с выходным напряжением инерционного звена, подключенного к входу блока выделения и выполненного либо в виде линии задержки,,либо в виде полосового фильтра. Инерционное звено настроено так, что в установив1229896

10 шемся режиме промышленной частоты напряжение на его выходе равно по величине и противоположно по фазе входному напряжению. Поэтому при сложении этих напряжений в установившемся

5 режиме на выходе блоков 8 — 10 выходной сигнал отсутствует.

Блоки 11 — 13 представляют собой выпрямители со сглаживающими либо интегрирующими звеньями.

Каждый логический ключ 14 — 16 открыт. т.е, пропускает на выход подключенную к его входам величину, пока отсутствует сигнал на управляющем входе ключа. Когда же появляется сигнал на управляющем входе какоголибо ключа, то соответствующая аварийная составляющая тока исключается иэ работы устройства.

Блок 20 выполнен в виде миниселек- о тора, на выходе которого имеет место напряжение, пропорциональное мини. мальной фазной аварийной составляющей. Это напряжение является опорным для пофазных двухвходовых компарато- д ров 17 — 19.

Устройство работает следующим образом.

При КЗ мгновенное значение электрических величин на выходах преобразователей 4 — 6, а также на выходе

30 блока 7 .(т.е. на входах блока 8-10) изменятся скачкообразно, а другое (на выходе инерционного звена) за счет запоминающих свойств инерционного звена в течение некоторого времени, определяемое параметрами звена, сохраняет значение, пропорциональное доаварийному току. Таким образом,сумма указанных двух напряжений, нропорциональная соответствующей фазной 4б аварийной составляющей тока, в режиме

К3 скачкообразно появляется на выходе блоков 8 — 10 и в течение некоторого времени сохраняется. В блоках 11-13 формируются напряжения постоянного тока, величина которых пропорциональна значениям соответствующих аварийных составляющих токов. Напряжения с выходов блоков 11 — 13 через открытые логические ключи 14 — 16 поступают на входы фазных компараторов

17 — 19, где производится их офазное сравнение с минимальным из них, .появляющимся на выходы миниселектора 20 и являющимся опорным напряжением ком-5 параторов.

В случае однофазных К3 на землю аварийная составляющая тока поврежденной фазы, как показывают исследования для сетей высокого и сверхвысокого напряжения, в экстремальных условиях не менее чем в 1,2-1,3 раза превышает аварийные составляющие токов неповрежденных фаз, которые равны между собой. Напряжение, пропорциональное аварийной составляющей тока одной из неповрежденных фаз, и является при этом опорным напряжением компараторов. Если в качестве критерия срабатывания фазного компаратора выбрать условие превьппения величины фазной аварийной составляющей в 1,2-1,3 раза по отношению к опорной, то в рассматриваемом случае срабатывает только компаратор поврежденной фазы.

При двухфазных КЗ аварийные составляющие токов поврежденных .фаз,хотя в общем случае и не равны между собой, но также не менее чем в 1,2-1,3 раза превьппают аварийную составляющую тока неповрежденной фазы. Поэтому в этом случае срабатывают два компаратора поврежденных фаз;

В случае неполнофазного режима сети, когда одна иэ фаз линии электропередачи, например фаза А, отключена от реле положения "Отключено" отключенной фазы, на логический вход

27 устройства, а значит, и на управляющий вход логического ключа 14 через элемент ИЛИ 24 поступает сигнал, в результате действия которого исключается влияние на работу устройства цепи отключенной фазы.

При КЗ на линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, в том числе и при переходах однофаэньм КЗ в двухфазные КЗ на зеипю, могут возникать интенсивные и длительные переходные процессы в линиях электропередачи, а также в пофазных цепях выделения аварийных составляющих тока рассматриваемого устройства. Такие переходные процессы в цепи выделения аварийной составляющей первой поврежденной фазы, которая фиксируется появлением сигнала на, выходе 21 компаратора 17, могли бы привести либо к неправильному определению последующей замкнувшейся фазы, либо к замедлению в определении этой фазы. Поэтому влияние переходного процесса в цепи первой поврежденной фазы А на работу устройства исключается логическим ключом 14,.на управляющий вход которого в этом случае поступа1229896

Формула иэ обретения

Составитель В. Молчанов

Техред М.Ходанич . Корректор M. IIoao

Редактор В. Петраш

Заказ 2456/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-,полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет сигнал через первый вход элемента

ИЛИ 24 с выхода 21 компаратора 17.

Таким образом, предлагаемое устройство на основе использования сравнения величин аварийных составляющих фазных токов. позволяет с малым временем (порядка полупериода промышленной частоты) выявлять одну поврежденную фазу при однофазных замыканиях, обе 10 поврежденные фазы при остальных видах несимметричных К3, а также правильно функционировать при неполнофазных режимах и переходах одних видов повреждений в другие, 15

Устройство для выбора поврежденной фазы для защиты воздушнойлинии электро-20 передачи от короткого замыкания по авт.св. У 1148071, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофазном режиме и при переходе одного вида повреждения s другой, дополнительно пофазно введены первый, второй и третий логические ключи и первый, второй и третий элементы ИЛИ, каждый логический ключ включен пофазно последовательно между выходом и входом соответстI вующих блока формирования модуля аварийных составляющих и блока формирования опорного напряжения на основе миниселектора, управляющий вход каждого логического ключа подключен к выходу соответствующего элемента ИЛИ, к первому входу которого подключен выход реле положения "Отключено" выключателя соответствующей фазы, а второй вход каждого элемента ИЛИ подключен к выходу двухвходового компаратора соответствующей фазы.