Способ построения и настройки релейной защиты с высокочастотным обменным блокирующим сигналом по проводам линии



Способ построения и настройки релейной защиты с высокочастотным обменным блокирующим сигналом по проводам линии
Способ построения и настройки релейной защиты с высокочастотным обменным блокирующим сигналом по проводам линии

 


Владельцы патента RU 2435267:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении чувствительности. Согласно способу от концов линии с вытекающей мощностью из концов каждой фазы при превышении нулевого значения тока в каждой из фаз непрерывно передают высокочастотный блокирующий сигнал по проводам линии на комплекты релейных защит на всех концах, предотвращая их работу в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах. При внешних коротких замыканиях, по наличию блокирующего сигнала на каждом конце линии непрерывно контролируют исправное состояние высокочастотного канала, при внешних коротких замыканиях и при его неисправности обеспечивают сигнализацию и блокирование отключения выключателей линии. При внутренних КЗ на линии благодаря втеканию мощности на концах линии хотя бы в одной из фаз высокочастотный блокирующий сигнал по проводам линии на комплекты релейных защит на всех концах исчезает и последние отключают выключатели каждый на своем конце. 2 ил.

 

Изобретение относится к релейной защите с высокочастотным обменом информацией между комплектами и может быть использовано для построения релейной защиты линий электрических сетей.

Известен способ построения и настройки направленной высокочастотной релейной защиты линии, выбранный в качестве прототипа, например линий 110-330 кВ [1. Шкаф направленной высокочастотной защиты линий типа ШЭ2607 031: Руководство по эксплуатации // Фирма ЭКРА 656453.023РЭ, 2000. - 77 л.].

Известный способ состоит в том, что сравнивают направления электрических мощностей по концам линии относительно шин подстанций на этих концах. При коротком замыкании (КЗ) на линии направления мощности на всех концах однозначно - от шин в линию, а при внешних КЗ на конце линии, ближайшем к месту КЗ, направление мощности противоположно. Данное различие используют как надежный признак КЗ на линии или вне. Реализуют это путем посылки по проводам одной из фаз линии высокочастотного блокирующего сигнала на все концы линии от конца с противоположным направлением мощности. Благодаря этому работа комплектов релейных защит на всех концах линии блокируется. При внутреннем КЗ благодаря однозначным направлениям мощности на всех концах от шин в линию прекращают посылки высокочастотного блокирующего сигнала и тем самым разрешают работу комплектов защиты на каждом конце линии. Комплекты защиты автоматически отключают выключатели на концах линии, где размещены. Тем самым отключается и ликвидируется КЗ на линии. Для усиления отстройки от помех высокочастотные передатчики, входящие в состав комплектов релейной защиты на концах линии, запускают сразу по факту надежного превосходства электрическими величинами КЗ величин рабочих режимов, что обеспечивает надежное блокирование всех комплектов при внешних КЗ с помощью непрерывного перехода высокочастотных блокирующих сигналов всех передатчиков на высокочастотный блокирующий сигнал одного передатчика в составе комплекта релейной защиты на конце линии, ближайшем к месту КЗ. Дополнительную отстройку от помех с целью повышения селективности отключения внутреннего КЗ на линии сигнал отключения на концах линии формируют путем существенного превосходства электрическими величинами КЗ порогов, используемых для запуска блокирующих высокочастотных передатчиков. Так как блокирующие высокочастотные сигналы обеспечивают главное свойство релейной защиты - ее селективность - применен автоматический периодический контроль исправности высокочастотного канала по проводам фазы линии, реализуемый, например, путем таймерного включения передатчика комплекта релейной защиты на одном из концов линии и контроля на других концах высокочастотного сигнала в условиях отсутствия превосходства параметрами режимов линии порогов для запуска блокирующего сигнала.

Недостатками существующего способа является ограниченная чувствительность, также ограниченное время контроля исправности высокочастотного обменного канала на работающей линии. Поэтому возможны КЗ при неготовности последнего, что может привести к неправильной работе релейной защиты. Действительно, возможность обнаружения КЗ наступает только после активизации высокочастотного канала, которая возникает, если имеет место превосходство электрических величин КЗ над блокирующими порогами действия, отстроенными от рабочих режимов. Гарантия же отключения КЗ реализуется только, если электрические величины КЗ превосходят отключающие пороги действия, которые в свою очередь существенно превосходят блокирующие пороги. Но электрические величины КЗ могут не превзойти отключающие пороги, например, вследствие переходных сопротивлений. Так что вполне определенный диапазон КЗ не будет обнаружен по существующему способу высокочастотной релейной защиты из-за ограниченной чувствительности. Что касается неготовности высокочастотного обменного канала по проводам линии, то могут быть не обнаружены КЗ не только с недостаточными, но и с любыми другими электрическими величинами. Контроль же высокочастотного канала по проводам линии обсуждаемого способа осуществляется периодически в рабочих режимах линии. Вероятность возникновения нерабочего состояния высокочастотного канала по проводам при этом пропорциональна времени отсутствия контроля исправности высокочастотного канала линии. Недостатком данного способа является также фильтровой контроль электрических величин в виде разных симметричных составляющих, что приводит к заметному увеличению помех на защищаемой линии при неполнофазных режимах на шунтирующих защищаемую линию связях сети, а при неполнофазных режимах на самой защищаемой линии имеет место большое увеличение помех, что обусловливает либо невозможность, либо неполноценность практической реализации существующего способа.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности к КЗ и увеличение времени контроля исправности функционирования высокочастотного канала в течение всего периода рабочих, асинхронных и неполнофазных режимов линии, внешних КЗ относительно линии.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе построения и настройки релейной защиты с высокочастотным обменным блокирующим сигналом по проводам линии при коротком замыкании передают блокирующий сигнал по проводам выбранной фазы линии и контролируют направление электрической мощности на каждом конце линии, по факту истекания мощности на конце линии при внешнем коротком замыкании продолжают передачу высокочастотного блокирующего сигнала, при коротком замыкании на линии по факту втекания мощности на каждом питающем конце линии прекращают передачу блокирующего сигнала и в случае превосходства выбранным параметром реагирования заданного порога отключают выключатели каждого конца линии, а в рабочих режимах линии контролируют исправность высокочастотного канала.

Согласно изобретению от концов линии с вытекающей мощностью из любой фазы при превышении нулевого значения тока в ней непрерывно передают высокочастотный блокирующий сигнал по проводам выбранной фазы линии, предотвращая работу комплектов релейных защит на всех концах линии в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах, при внешних коротких замыканиях; по наличию высокочастотного блокирующего сигнала на концах линии непрерывно контролируют исправное состояние высокочастотного канала в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах, при внешних коротких замыканиях и при его неисправности, выявляемой по отсутствию высокочастотного блокирующего сигнала, обеспечивают сигнализацию и блокирование отключения выключателей линии.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение чувствительности до уровня порога действия, отстроенного от помех рабочих режимов. Это возможно потому, что функция блокирования в заявленном способе начинает действовать не при возникновении КЗ, как в прототипе, а непрерывно работает, начиная с величины, близкой к нулевому значению тока каждой фазы линии, которое может быть меньше емкостного тока холостого хода линии, включенной в сеть с одного из своих концов. Блокирующие и отключающие пороги электрических величин в прототипе введены, чтобы устранить неправильную идентификацию поврежденного состояния линии в рабочих режимах и внешних КЗ при случайном исчезновении блокирующего высокочастотного сигнала, передаваемого от концов линии с вытекающей мощностью, и исключить соответственно ложное в первом случае и излишнее во втором случае отключение линии. Формально блокирующим и отключающим порогам прототипа соответствуют практически нулевое и отстроенное от рабочих режимов значения тока фаз линии заявленного способа. Однако, если в прототипе эффект жесткого надежного выделения защищаемой линии достигается за счет загрубления блокирующих и отключающих порогов, то в заявленном способе данный эффект возникает благодаря непрерывному контролю исправности обменного канала по проводам фазы линии и мгновенного блокирования действия защиты линии при случайном исчезновении блокирующего высокочастотного сигнала в этом канале. В результате имеет место совокупность операций предлагаемого способа, обеспечивающего большую чувствительность защиты по сравнению с защитой по прототипу.

Во время паузы периодической процедуры контроля исправности высокочастотного канала обмена в прототипе возможно случайное исчезновение блокирующего высокочастотного сигнала, поэтому при превосходстве контролируемыми электрическими величинами отключающих порогов при внешних КЗ линия будет излишне отключена. В предлагаемом способе процедура исправности высокочастотного канала обмена непрерывно производится, начиная с величины, близкой к нулевому значению тока, которая меньше емкостного тока холостого хода линии, включенной в сеть с одного из своих концов.

Неисправность высокочастотного канала обмена по проводам линии в заявленном способе выявляется по отсутствию высокочастотного сигнала на приемниках комплектов РЗ. Поскольку отключение выключателей линии происходит также по признаку отсутствия высокочастотного сигнала на приемниках, то при КЗ на линии наряду с отключением выключателей линии от сети будет проходить также сигнализация неисправности высокочастотного канала обмена. Чтобы исключить это, необходимо уже при незначительных рабочих токах на концах линии обеспечить сигнализацию факта наличия высокочастотного сигнала по проводам линии и соответственно исправного состояния высокочастотного канала. Благодаря этому работа комплектов РЗ на концах линии и отключение выключателей линии будут заблокированы. Сигнализация наличия высокочастотного сигнала по проводам линии и соответственно исправного состояния высокочастотного канала при незначительных рабочих токах не означает, что эту сигнализацию следует иметь и при нулевых токах на концах линии. Если это будет так, то невозможно будет отключить линию и при КЗ на ней, т.к. наличие высокочастотного сигнала на проводах линии заблокирует работу комплектов защиты на всех концах линии.

Благодаря контролю полных фазных мощностей и токов в заявленном способе имеется полная возможность автоматически определять каждую поврежденную фазу линии.

На фиг.1 представлена схема линии для одного из ее концов и комплекта релейной защиты на одной из фаз линии на данном конце. На фиг.2 приведены векторная диаграмма токов и напряжения для фазы на конце линии, где расположен комплект защиты.

Схема линии для одного из ее концов содержит фазу 1, которая на рассматриваемом конце линии через заградитель высокочастотного сигнала 2 (ЗГ), выключатель 3 (В), датчик тока 4 (ДТ) присоединена к сборным шинам 5 подстанции, соединенной с источником мощности и тока 6. Сформированный на показанной фазе высокочастотный канал информационного обмена содержит конденсатор связи 7, фильтр присоединения 8 (ФП), передатчик 9 (ПЕ), приемник 10 (ПР), нормально замкнутый 11 и нормально разомкнутый 12 управляемые ключи. К датчику тока присоединены токовый измерительный орган 13 (РТ1), дополнительный токовый измерительный орган 14 (РТ2), один из входов реле мощности 15 (РМ), а другой вход последнего через датчик напряжения 16 (ДН) соединен с фазой линии. В состав схемы входят также комбинационная схема логического умножения 17 (И), схема индикации 18 (СИГН), схема дистанционного управления выключателем 19 (ДИСТ). Фаза 1 через конденсатор связи 7 и фильтр присоединения 8 (ФП) соединена со входом приемника 10 (ПР), также через нормально замкнутый 11 и нормально разомкнутый 12 управляемые ключи связана с выходом передатчика 9 (ПЕ). Выход дополнительного токового измерительного органа 14 (РТ2) соединен с управляющим входом нормально разомкнутого управляемого ключа 12. Выход реле мощности 15 (РМ) соединен с управляющим входом нормально замкнутого управляемого ключа 11. Выход приемника 10 (ПР) соединен со схемой индикации 18 (СИГН) и инвертирующим входом комбинационной схемы логического умножения 17 (И), другой вход которой соединен с выходом токового измерительного органа 13 (РТ1). Выход комбинационной схемы логического умножения 17 (И) через схему дистанционного управления выключателем 19 (ДИСТ) соединен с выключателем 3 (В).

В качестве датчика тока 4 (ДТ) и датчика напряжений 16 (ДН) могут использоваться соответственно трансформаторы тока и трансформаторы напряжения с ферромагнитными сердечниками. Токовые измерительные органы 13 (РТ1) и 14 (РТ2), реле мощности 15 (РМ), комбинационная схема 17 (И), управляемые ключи 11, 12, схема индикации 18 (СИГН), схема дистанционного управления выключателем 19 (ДИСТ), передатчик 9 (ПЕ), приемник 10 (ПР), фильтр присоединения 8 (ФП) могут быть реализованы на основе компонентов Analog Device, на базе логических электронных элементов серии КР-1554 или ATMEL. Первичное оборудование заградителя 2 (ЗГ) и конденсатора связи 7, также высокочастотные посты, содержащие передатчик 9 (ПЕ), приемник 10 (ПР), фильтр присоединения 8 (ФП), являются типовыми устройствами и системами, выпускаемыми предприятиями России.

На векторной диаграмме фиг.2 представлены для одного из концов, например двухконцевой линии, характеристика нулевой чувствительности реле мощности одной из фаз линии, со штриховкой в направлении области действия реле, а также векторы напряжения U и токов в наиболее вероятных фактических границах диапазона углов в рабочих условиях Ip и при КЗ Iкз в области действия реле (мощность втекает от шин в линию, сплошные векторы) и вне области действия (обратное направление или истекание мощности из соответствующего конца линии, пунктирные линии), дополнительно емкостного тока Ic на холостом ходу линии при отключенном противоположном конце линии, когда ток истекает из линии на рассматриваемом конце (сплошной малый вектор), аналогичного емкостного тока холостого хода относительно напряжения U на противоположном конце при отключенном выключателе на первоначальном конце линии при протекании этого тока в противоположном направлении (пунктирный малый вектор). Основные угловые диапазоны токов в области действия (сплошные векторы) и в области недействия (пунктирные векторы) объединены соответственно сплошной и пунктирной фигурными скобками. Углы токов фаз в неполнофазных и асинхронных режимах будут в основном в том же диапазоне, что и рабочие токи, т.е. в неполнофазных режимах близко к углам рабочих режимов, а при асинхронных режимах - к углам токов при КЗ.

В эксплуатационных рабочих режимах линии, на холостом ее ходу и при внешних КЗ по фазе линии, в том числе по входным цепям датчика тока 4 (ДТ), протекает рабочий ток Ip, емкостный ток поперечной проводимости Ic, ток КЗ Iкз, которые на одном конце двухконцевой линии протекают в прямом направлении относительно напряжения этого конца U (сплошные линии векторов токов Ip и Iкз), а на противоположном конце линии относительно напряжения другого конца в противоположном направлении (пунктирные линии). Поперечные емкостные токи поперечной проводимости Iс в достаточно загруженных рабочих режимах и при КЗ суммируются с продольными нагрузочными и короткозамкнутыми составляющими, образуя на концах линии суммарные рабочие Ip и короткозамкнутые Iкз векторы, показанные на диаграмме фиг.2. Поперечные емкостные токи в чистом виде протекают по линии на одном конце, когда противоположный конец линии отключен от сети и тока на этом конце нет. Векторы этих токов (сплошные и пунктирные) на своих концах, где они есть, относительно напряжений на этих концах всегда находятся вне области действия комплектов РЗ на этих концах. Поэтому при отключенном конце двухконцевой линии емкостный ток поперечной проводимости Ic на противоположном конце всегда обеспечит блокирование действия комплектов защиты на всех концах линии. В случае многоконцевой линии при отключении всех концов линии, кроме одного, имеет место та же ситуация, что и при отключении одного конца двухконцевой линии. Когда в многоконцевой линии часть концов отключена, а другие два или несколько концов в работе, истекание мощности из какого-либо работающего конца обеспечит дополнительное блокирование комплектов защиты на всех концах.

Техническая реализация контроля области действия и области недействия, как правило, предусматривает при отсутствии входных сигналов выходное состояние контролирующего прибора совпадающим с одним из указанных областей действия или недействия. Чаще всего указанное выходное состояние принимают совпадающим с областью недействия. Поэтому при внутреннем КЗ, когда вектор тока КЗ Iкз находится в области действия на питающем конце линии, необходимо ликвидировать блокирование действия защиты на данном конце. Однако на тупиковом или отключенном конце никакого тока нет, поэтому прибор, контролирующий направление тока на этом конце, на выходе будет фиксировать область недействия и, как следствие, блокировать действие комплектов защит на всех концах линии. Поэтому должны быть предусмотрены меры, препятствующие блокирование комплектов РЗ со стороны отключенного конца линии, а именно обеспечивать блокирование комплектов РЗ на концах линии, например, только при токах, превышающих нулевой уровень, т.е. исключить блокирование РЗ линии от комплекта РЗ отключенного конца.

Ток через датчик тока 4 (ДТ) на выходе преобразуется в пропорциональный синусоидальный сигнал с теми же углами относительно напряжений своих концов. Данный сигнал подается на токовый измерительный орган 13 (РТ1), дополнительный токовый измерительный орган 14 (РТ2) и первый вход реле мощности 15 (РМ), на другой вход последнего через датчик 16 (ДН) поступает напряжение фазы на каждом конце линии. Выходные сигналы токового измерительного органа 13 (РТ1), дополнительного токового измерительного органа 14 (РТ2) и реле мощности 15 (РМ) воздействуют соответственно на комбинационную схему логического умножения 17 (И), управляемый ключ 12 и управляемый ключ 11.

Ключ 12 на всех концах линии замкнут практически постоянно, как только ток через датчик 4 (ДТ) превысит незначительную уставку дополнительного токового измерительного органа 14 (РТ2) на каждом конце фазы линии, близкую к нулевому значению отключенного конца линии. При этом на выходе этого органа будет сигнал логической единицы, воздействующий на ключ 12. Ключ 11 на всех концах линии нормально замкнут, пока на каналы тока и напряжения реле мощности 15 (РМ) не поданы входные сигналы или углы токов относительно напряжения U находятся в области недействия (пунктирные векторы токов Ip и Iкз, сплошной вектор Ic). Тогда выходной нулевой логический сигнал реле мощности, поданный на вход управления ключа 11, оставляет его нормально-замкнутым. Логический сигнал на выходе токового измерительного органа 13 (РТ1) остается также нулевым, пока ток через датчик тока 4 (ДТ) не превысит с запасом максимальные рабочие величины линии. Логический нулевой сигнал с выхода токового измерительного органа 13 (РТ1) подан на один из входов комбинационной схемы логического умножения 17 (И), а на другой инвертирующий вход подан сигнал логической единицы с выхода приемника 10 (ПР) при приеме им высокочастотного сигнала, который на него поступает либо с передатчика 9 (ПЕ) комплекта через управляемые ключи 11 и 12 защиты на рассматриваемом конце линии, либо от передатчика 9 (ПЕ) через управляемые ключи 11 и 12, фильтр присоединения 8 (ФП), конденсатор связи 7 противоположного конца линии, фазу 1 линии, также конденсатор связи 7 и фильтр присоединения 8 (ФП) рассматриваемого конца. Наличие высокочастотного сигнала на входе и соответственно логической единицы на выходе приемника 10 (ПР) рассматриваемого конца линии свидетельствуют об исправности высокочастотного канала связи по проводу фазы 1, т.к. этот сигнал всегда в рабочих режимах передачи мощности к противоположному концу или внешнего КЗ за последним приходит от передатчика 9 (ПЕ) противоположного конца по проводу фазы 1. Действительно, реле мощности 15 (РМ) на рассматриваемом конце (сплошные векторы токов Ip и Iкз) разрывает ключ 11 и передатчик 9 (ПЕ) данного конца оказывается отключенным, а на противоположном конце реле мощности 15 (РМ) воспринимает пунктирные векторы токов Ip и Iкз и вырабатывает нулевое управляющее воздействие на ключ 11, поэтому он оказывается замкнутым. Передатчик 9 (ПЕ) противоположного конца передает через замкнутые ключи 11 и 12 высокочастотный сигнал на вход своего приемника 10 (ПР), а через фильтр присоединения 8 (ФП) и конденсатор связи 7 этого же конца линии фазу 1, также конденсатор 7, фильтр присоединения 8 (ФП) подан на вход приемника 10 (ПР) первоначального (рассматриваемого) конца линии. Благодаря этому приемники 10 (ПР) на всех концах линии в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах, внешних КЗ вырабатывают на каждом конце линии логический сигнал единицы, который подается на схемы индикации высокочастотного сигнала 18 (СИГН), сигнализирующих исправность высокочастотного канала связи на всех концах линии. Одновременно также на всех концах логический сигнал единицы поступает на инвертирующий вход комбинационной схемы логического умножения 17 (И), вследствие чего выходной логический сигнал этой схемы остается нулевым, который передается через схему дистанционного управления выключателем 19 (ДИСТ) также нулевым. Поэтому выключатель 3 (В) остается включенным.

При холостом ходе линии ток на отключенном конце отсутствует, поэтому ключ 12 разомкнут и высокочастотный сигнал с передатчика 9 (ПЕ) этого конца непосредственно не поступает на вход приемника 10 (ПР), однако на питающем конце емкостный ток линии Ic (сплошной вектор на фиг.2) находится вне области действия реле мощности 15 (РМ), которое вследствие этого находится в несработавшем состоянии и на его выходе есть нулевый логический сигнал, который далее передается на вход управления ключа 11 и он остается замкнутым. Замкнут при этом и ключ 12 на питающем конце линии, т.к. ток холостого хода через дополнительный токовый измерительный орган 14 (РТ2) достаточен для его срабатывания. Поэтому на его выходе вырабатывается логическая единица, которая обеспечивают логическую единицу на входе управления ключа 12 и его замкнутое состояние. Благодаря замкнутому состоянию ключей 11 и 12 блокирующий сигнал поступает непосредственно на приемник 10 (ПР) рассматриваемого питающего конца, а через высокочастотный канал фильтра присоединения 8 (ФП) и конденсатора связи 7 этого же конца линии, также провод 1, конденсатор 7, фильтр присоединения 8 (ФП) подан на вход приемников 10 (ПР) всех остальных концов линии. Таким образом обеспечивается блокирование работы защиты при холостом ходе линии. При КЗ на линии, находящейся на холостом ходу, ток Iкз через комплект защиты на питающем конце относительно напряжения этого конца будет находиться в области действия реле мощности. На отключенном конце линии дополнительные токовые измерительные органы 14 (РТ2) вследствие отсутствия тока в линии на выходе дают нулевой логический сигнал, который держит разорванным ключ 12. Благодаря этому комплект РЗ на отключенном конце линии не будет препятствовать действию комплекта РЗ на питающем конце при КЗ на линии, которое будет успешно отключено.

Сигнал логической единицы с выхода комбинационной схемы 17 (И) имеет место при отсутствии высокочастотного сигнала на входах приемников 10 (ПР), при наличии нулевого логического на выходе приемников 10 (ПР) и превышении токами линии уставок токовых измерительных органов 13 (РТ1) на рассматриваемом и противоположном концах. Это будет при КЗ на линии, при котором имеет место направление токов от шин в линию на всех активных концах линии. В результате на всех концах линии будут токи КЗ Iкз (сплошные векторы), которые превысят уставку и обусловят срабатывание токовых измерительных органов 13 (РТ1), которые обеспечат сигнал логической единицы на одном из входов комбинационной схемы 17 (И). Реле мощности 15 (РМ) поврежденной фазы на всех концах линии зафиксирует угол тока Iкз (сплошной вектор) в области действия и поэтому сработает. Тогда будет отключен на всех концах ключ 11. Благодаря этому на всех концах будут отключены передатчики 9 (ПЕ), что обеспечит исчезновение высокочастотного сигнала на входах приемников 10 (ПР) всех концов линии. Тогда на выходах приемников возникнет нулевой логический сигнал, который через инвертирующий вход преобразуется в логическую единицу. Комбинационная схема 17 (И) при этом на своем выходе выработает логический сигнал единицы, который через схему дистанционного управления 19 (ДИСТ) произведет отключение выключателей 3 (В) на всех концах линии.

На тупиковом конце линии при этом вследствие нулевого тока КЗ реле мощности 15 (РМ) будет находиться в несработавшем состоянии и на выходе выдаст нулевой логический сигнал. Вследствие чего управляемый ключ 11 будет оставаться в нормально замкнутом состоянии. При этом дополнительный токовый измерительный орган 14 (РТ2) на своем выходе выдаст нулевой логический сигнал, который будет на управляющем входе ключа 12. Он разомкнется, и таким образом при замкнутом управляемом ключе 11 на тупиковом конце будет обеспечен разрыв цепи с выхода передатчика 9 (ПЕ) блокирующего сигнала на входы приемников 10 (ПР) всех концов линии. При отсутствии управляемого ключа 12 на тупиковых концах линии при КЗ высокочастотные сигналы передатчиков 9 (ПЕ) будут передаваться через замкнутый ключ 11 непосредственно на свои приемники 10 (ПР), а через фильтр присоединения 8 (ФП) и конденсатор связи 7 тупиковых концов, фазу 1, конденсатор связи 7 и фильтр присоединения 8 (ФП) других (отправных) концов будут поступать также на входы приемников 10 (ПР) всех остальных концов. Это привело бы к блокированию работы комплектов релейной защиты на всех концах, и КЗ на линии не могло быть отключено из-за тупикового (отключенного) конца линии.

Наилучшее функционирование защиты по предлагаемому способу будет, если уставки по току токового измерительного органа 13 (РТ1), дополнительного токового измерительного органа 14 (РТ2), токовых каналов реле мощности 15 (РМ) выбрать наименьшими из рекомендуемых по условиям запаса селективности. Первая должна быть отстроена от максимального рабочего режима, чтобы не иметь ложных действий в нагрузочных режимах, но увеличение запаса может привести к пропуску КЗ через переходные сопротивления; вторая должна превышать нулевое значение токов отключенных концов линии, но увеличение запаса обусловит снижение чувствительности и, следовательно, надежности контроля исправного состояния высокочастотного канала, а реле мощности по токовому каналу должно превышать фазные помехи, однако увеличение запаса приведет к снижению чувствительности комплектов защиты линии.

Отличительной особенностью способов построения высокочастотных защит с блокирующим обменным сигналом по проводам линии, в том числе построенных по заявленному способу, является абсолютная отстроенность от асинхронных режимов, качаний. Передача высокочастотных сигналов для блокирования при внешних КЗ осуществляется только по неповрежденным проводам линии, а при внутреннем КЗ ВЧ сигнал через место КЗ вообще не нужен. Последнее способствует лучшему и надежному обнаружению повреждения на линии. Благодаря предложенному способу повышается чувствительность обнаружения КЗ, чувствительность и надежность контроля исправности ВЧ обмена по проводам. Преимуществом предложенного способа является реагирование измерительных органов непосредственно на полные фазные электрические величины, что позволяет абсолютно отстроиться от неполнофазного режима и осуществить трехсистемное построение каналов комплектов защиты на всех концах линии, что целесообразно для применения однофазного автоматического повторного включения.

Способ построения и настройки релейной защиты с высокочастотным обменным блокирующим сигналом по проводам линии, заключающийся в том, что при коротком замыкании передают блокирующий сигнал по проводам выбранной фазы линии и контролируют направление электрической мощности на каждом конце линии, по факту истекания мощности на конце линии при внешнем коротком замыкании продолжают передачу высокочастотного блокирующего сигнала, при коротком замыкании на линии по факту втекания мощности на каждом питающем конце линии прекращают передачу блокирующего сигнала и в случае превосходства выбранным параметром реагирования заданного порога отключают выключатели каждого конца линии, а в рабочих режимах линии контролируют исправность высокочастотного канала, отличающийся тем, что от концов линии с вытекающей мощностью из любой фазы при превышении нулевого значения тока в ней непрерывно передают высокочастотный блокирующий сигнал по проводам выбранной фазы линии, предотвращая работу комплектов релейных защит на всех концах линии в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах, при внешних коротких замыканиях; по наличию высокочастотного блокирующего сигнала на концах линии непрерывно контролируют исправное состояние высокочастотного канала в рабочих, асинхронных и неполнофазных режимах, при внешних коротких замыканиях и при его неисправности, выявляемой по отсутствию высокочастотного блокирующего сигнала, обеспечивают сигнализацию и блокирование отключения выключателей линии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам защиты нагрузок и выходных силовых цепей вторичных источников электропитания от перегрузок и коротких замыканий (к.з.) по току. .

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от перенапряжений. .

Изобретение относится к электроустановочному устройству для эксплуатации электрической сети питания потребителей и для зависимого от необходимости управления уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей, содержащему, по меньшей мере, один первый выключатель для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя и/или части сети от сети питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик для обнружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания отключает от сети питания потребителей в течение первого времени срабатывания первый выключатель и, таким образом, первого потребителя и/или часть сети, причем электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, один первый блок управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различной аппаратуры, преимущественно критичной к воздействию помех, передающихся по проводникам.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите и управлению сетью электропередачи 0,4 кВ. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах защиты оборудования от повреждений, вызванных коротким замыканием и ударами молний.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах защиты оборудования от повреждений, вызванных коротким замыканием и ударами молний.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к реле направления мощности на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем, и может быть использовано при направленной защите линий электропередач

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током при снижении сопротивления изоляции электроприемников и появлении тока утечки в землю и при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242 В

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения состояния перегрузки в двигателях, а именно в двигателях постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, используемых, например, в возвратно-поступательных или поворотных приводах

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах релейной защиты и автоматики электрических систем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах релейной защиты и автоматики электрических систем

Изобретение относится к релейной защите электрических систем и позволяет ввести новый класс защит - высокочастотные дистанционные защиты по токам нулевой последовательности
Наверх