Устройство для резервной токовой защиты тупиковой линии с ответвлениями от междуфазного короткого замыкания

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретения - повышение чувствительности. При возникновении приращения тока при коротком замыкании за трансформатором ответвления, которое превышает уставку блока уставки 6 через время t, перйый элемент ВРЕМЯ 9 подает сигнал исполнительному органу 18 на отключение выключателя 19. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (О от нантаита , вкмечен1/е fjtfovo упрааамия дынлючателя К измерагг ельнын (уеанан yet/jf ау (Л tf J(/Affefwme/n - ныи ацпам фозлА , измгритемни i 01комам Шейх w измеоитмонь oKOffOff ухгз со сг О5 о: СХ) fvt.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИН

„.SU„„ I 361668 (др 4 Н 02 Н 3/08

А1

KсГ1".!"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЕЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gm ноюiимюа

„Юндючение «яача

ОМНЯОЧОязВФЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054408/24-07 (22) 14.04.86 (46) 23.12.87. Бюд,. У 47 (71) Павлодарский индустриальный ин- ститут (72) М.Я.Клецель, M.À.Êîïáàåâ, К.И.Никитин и В.Е.Поляков (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 116488, кл. Н 02 Н 3/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1238187, кл. H 02 Н 3/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО gm РЕЗЕРВНОЙ ТОКОВОЙ

ЗАЩИТЫ ТУПИКОВОЙ ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ОТ МЕЖДУФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель-изобретения — повышение чувствительности. При возникновении приращения тока при коротком замыкании за трансформатором ответвления, которое превышает уставку блока уставки 6 через время t, первый элемент ВРЕМЯ 9 подает сигнал исполнительному органу 18 на отключение выключателя 19. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1361668

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме ток поступает на вход линейного преобразователя 1 тока в напряжение постоянного тока I.

С его выхода сигнал, пропорциональный току линии, поступает в аналогоцифровой преобразователь 2. Сигнал, отображающий величину тока I линии тек в цифровом коде, с выходов преобразователя 2 поступает на вход вычитателя 3 и на вход регистра 4 сдвига, выход которого подключен к второму входу вычитателя 3. Многоразрядный регистр 4 сдвига по тактовым импульсам осуществляет запись выборки на входе и сдвиг -ранее записанных. На выходе регистра 4 сдвига в каждый момент времени появляется выборка, соответствующая предшествующему току

I „р,„ в линии и тактов назад.

4I I тек-Х пред и Т

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может найти применение для защиты тупиковой линии с ответвлениями от междуфазных коротких замыканий, возникших на самой линии или за трансформаторами ответвлений.

Цель изобретения — повьппение чувствительности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, при применении устройства на нереактированных линиях.

Устройство содержит линейный преобразователь 1 тока в напряжение постоянного тока, многоразрядный аналого-цифровой преобразователь 2, вычитатель 3, регистр 4 сдвига, блок 5 сравнения, блок 6 уставки, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ-НЕ, первый— четвертый элементы ВРЕМЯ соответственно 9-12, первьп — третий элементы И соответственно .13-15, элемент

ПАМЯТЬ 16, генератор 17 тактовых импульсов, исполнительный орган 18, выключатель 19 линии, преобразователь

20 напряжения в напряжение переменного тока, усилитель-ограничитель 21, фильтр 22 низкой частоты, преобразователь 23 реактивной составляющей тока, линейный преобразователь 24 тока в напряжение переменного тока. пульсов генератора 17 тактовых импульсов. Величина приращения тока линии в каждый момент времени сравнивается с уставкой, выставленной в блоке 6 уставки, в блоке 5 сравнения.

В нормальном режиме возможны незначительные приращений тока, которые меньше уставки, и устройство не срабатывает.

На выходе блока 5 сравнения сигнал исчезает1 когда величина приращения тока становится равной или больше уставки. Тогда на выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 7 появляется сигнал, который поступает на первый элемент

ВРЕМЯ 9 и на первый вход первого элемента И 13, на втором входе которого уже присутствует сигнал, поступающий

2g от второго элемента ВРЕМЯ 10. Поэтому сигнал от первого элемента И 13 поступает на третий вход второго элемента ИЛИ-НЕ 8, который инвертируется. От нулевого сигнала на втором

25 входе третьего элемента И 15 на его . выходе устанавливается нулевое состо яние, и импульсы генератора 17 тактовых импульсов не поступают на синхронизирующий вход регистра 4 сдвига.

30 На выходе последних остается сигнал, который присутствовал в момент t предшествующий возникновению достаточного приращения тока, для срабатывания схемы сравнения. Если это приращение возникло в результате само35

: запуска нагрузки линии, ток быстро уменьшается, результирующее приращение между текущим током и током, который был в момент t становится меньше уставки, на втором входе третьего элемента И 15 появЛяется единичный сигнал и на выходе регистра 4 сдвига через п импульсов генератора 17 тактовых импульсов появляется сигнал, пропорциональный новому текущему значению тока. Устройство не срабатывает, так как t „=t „„+и"T „+dt„, гти где t — время работы первого элемента ВРЕМЯ 9; — время самозапуска нагрузки линии; и .Т гт„ — время, в течение которого регистр 4 сдвига полностью обновляет свою информацию;

4 „ — время запаса.

Если деза дп и Тгтд э то ась +Л 1, Причем С j t, =Т г и, где T»q — время, равное периоду им1361668 мн í I макс %в К, н.ед

К вазв

К

< К„. К возврата, от- строики и чувствительности; ток от включения нагруженного чврансформатора с наибольшей где — угол между векторами тока и. ед и напряжения.

Таким образом, устройство реагирует на токи короткого замыкания, значительно меньшие тока максимальной нагрузки линии и правильно работает в циклах АПВ, чувствительность где „с — время работы последней ступени основной защиты линии.

Если приращение тока возникло от короткого замыкания за трансформатором ответвления, приращение тока больше уставки, Поэтому регистр 4 сдвига запоминает ток доаварийного режима. Через время t первый эле- 10 мент ВРЕМЯ 9 подает сигнал исполнительному органу 18 на отключение выключателя 19.

При выявлении короткого замыкания импульсный сигнал от отключения линии 15 от защиты (основной или резервной) поступает на информационный вход элемента ПАМЯТЬ 16, который за счет третьего элемента ВРЕМЯ 11, устанавливается в единичное состояние на 20 время дюв где дд8 — время работы цикла АПВ;

4t — время запаса.

Поэтому ток доаварийного режима запоминается на время t . При вклю4 чении линии от АПВ сигнал о действии

АПВ поступает от указательного реле срабатывания АПВ на четвертый элемент

ВРЕМЯ 12 и второй элемент И 14, дей- 30 ствия которых обеспечивают запоминание доаварийного тока еще на время З t +" 1 °

Если после АПВ короткое замыкание отсутствует, разность на выходе вычи- 5 тателя 3 становится равной нулю (или будет по крайней мере меньше уставки), а самозапуск нагрузки заканчивается до окончания работы первого элемента

ВРЕМЯ 9, поэтому устройство не сраба- 40 тывает на отключение выключателя 19.

Если после АПВ короткое замыкание не устранилось, разность на выходе вычитателя 3 становится больше уставки и через время, исполнительный, 45 орган 18 подает сигнал на отключение линии, При включении линии, находившейся в ремонте, приращение тока может стать больше уставки за счет того, 50 что подключена вся нагрузка. Чтобы устройство не сработало, сигнал о включении линии от ключа задерживает-. ся на втором элементе ВРЕМЯ 10 на время 55

t1=n.Т,,+Дt1 ° о

С выхода первого элемента И 13 не поступает сигнал на запоминание тока, соответствующего отключенному состоя- нию линии, т.е. I=O, и через время

n Т, „„ на выходе вычитателя 3 будет приращение, меньшее уставки, в результате на первый вход первого элемента И 13 поступает нулевой сигнал, а еще через определенное время на второй вход поступает единичный сигнал и разрешает фиксировать приращения, большие уставки.

Минимальный ток короткого замыкания, на который реагирует устройство, равен где К, — коэффициент, К возв 9 отс 1

К К вЂ” коэффициенты соответственно мощностью на данной линии, и не зависит от максимального рабомакс чего тока линии ? „

На нереактированных линиях с помощью преобразователя 20 напряжения в напряжение переменного тока, усилителя-ограничителя 21, фильтра 22 низкой частоты синусоидальный сигнал напряжения фазы стабилизируется по амплитуде, поэтому на выходе преобразователя 23 реактивной составляющей тока сигнал постоянного тока пропорционален реактивной составляющей тока линии, При использовании устройства на нереактированных линиях оно более мин чувствительно к I, так как реагикв рует на приращение реактивной составляющей тока

= — Е „ea sin V, при si.n к.з К н.ед н.ед мни 0 3 маис

=0,3; Т„, =- - Т„„, 5 136

его выше чувствительности известного устройства. формулаизобретения

1. Устройство для резервной токовой защиты тупиковой линии с ответвлениями от междуфазного короткого замыкания, содержащее линейный преобразователь тока измерительного органа первой фазы, вход которого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора тока первой фазы, первый элемент ВРЕМЯ, последовательно соединенные контакт "Включение" ключа управления выключателя линии, второй элемент ВРЕМЯ и первый элемент И, реле положения "Отключено", элемент ПАМЯТЬ и третий элемент

ВРЕМЯ, указательное реле срабатывания АПВ, четвертый элемент ВРЕМЯ, выход которого соединен с инвертирующим входом второго элемента И, третий элемент И, последовательно соединенные исполнительный орган и выключатель линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения чувствительности, в него дополнительно введены два элемента ИЛИ-НЕ, генератор тактовых импульсов и блок уставки, при этом измерительный орган первой фазы выполнен в виде последовательно соединенных указанного линейного преобразователя тока, многоразрядного аналого-цифрового преобразователя, вычитателя, блока сравнения, между выходом многоразрядного аналого-цифрового преобразователя и вторым входом вычитателя включен регистр сдвига, причем выход блока уставки подключен к второму входу блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные первый элемент

ИЛИ-НЕ и перйый элемент ВРЕМЯ соединен с исполнительным органом, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен

1668 6 к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к вто5 рому входу которого подключены последовательно соединенные реле положения "Отключено" и элемент ПАМЯТЬ, выход которого соединен с входом третьего элемента ВРЕМЯ, выход последнего соединен с вторым входом элемента ПАМЯТЬ, выход указательного реле срабатывания АПВ подключен к входу четвертого элемента ВРЕМЯ и к второму входу второго элемента И, выход

15 последнего соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, к. второму входу которого подключен генератор тактовых

2О импульсов, а выход подсоединен к вто,рому входу регистра сдвига, выход генератора тактовых импульсов подключен. к второму входу многоразрядного аналого-цифрового преобразователя, выход

25 блока уставки, входы первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход регистра сдвига и выход генератора тактовых.импульсов подключены к измерительным органам других фаз.

gp 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения чувствительности на нереактированных линиях, в измерительный орган фазы дополнительно введены преобразователь напряжения, вход которого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора напряжения первой фазы, а выход через последовательно соединенные уси4О литель-ограничитель и фильтр низкой частоты подключен к первому входу преобразователя реактивной составляющей тока, к второму входу которого подключен линейный преобразователь

45 тока, выход соединен с многоразрядным аналого-цифровым преобразователем.

136!668

Составитель Л.Куликова

Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 6300/54 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4