Устройство импульсной защиты от однофазных замыканий на землю воздушных и кабельных линий распределительных сетей 6-35 кв

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении надежности работы электрической сети и расширении функциональных возможностей защиты, осуществляемых путем обеспечения автоматизированного контроля правильности включения входных цепей тока и напряжения в соответствии с требуемым ориентированием устройства в защищаемом направлении. Для этого заявленное устройство содержит импульсный орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета и пусковой орган, состоящий из фильтра промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени, два выходных реле, два одновибратора, и дополнительно введены в заявленное устройство два управляемых одновибратора, кнопка «Пуск» и два световых индикатора, вход первого управляемого одновибратора соединен с выходом кнопки «Пуск», вход которой соединен с источником питания, выход кнопки «Пуск» соединен также с входом управления второго управляемого одновибратора, выход первого управляемого одновибратора соединен с первым световым индикатором, а выход второго управляемого одновибратора соединен со вторым световым индикатором, рабочий вход первого управляемого одновибратора соединен с первым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета первого управляемого одновибратора соединен с выходом второго одновибратора, рабочий вход второго управляемого одновибратора соединен со вторым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета второго управляемого одновибратора соединен с выходом первого одновибратора. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ.

Известно устройство импульсной защиты распределительных сетей от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) с использованием переходных процессов, содержащее импульсный орган направления мощности (OHM), реагирующий на начальный знак мгновенной мощности переходного процесса, пусковой орган (ПО), реагирующий на напряжение нулевой последовательности промышленной частоты, режекторные частотные фильтры, подавляющие промышленную частоту, элемент И, служащий для фиксации совместного срабатывания указанных органов, а также реле времени и выходные реле защиты (Релейная защита, основанная на контроле переходных процессов / Попов И.Н., Лачугин В.Ф., Соколова Г.В. - М., Энергоатомиздат, 1986 г.).

Недостатком этого устройства является отрицательное воздействие токов и напряжений частотой свыше одного килогерца на работу органа направления мощности, что ограничивает помехоустойчивость и ухудшает селективность защиты.

Известно устройство импульсной защиты от однофазных замыканий на землю воздушных и кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ, содержащее импульсный орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета и пусковой орган, состоящий из фильтра промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени, два выходных реле, два одновибратора, при этом вход согласующего преобразователя тока трансформаторного типа соединен с фильтром тока нулевой последовательности защищаемой линии, а выход через последовательно соединенные первый фильтр аварийных составляющих и первый фильтр низких частот соединен с первым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, вход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа соединен с фильтром напряжения нулевой последовательности секции (системы) сборных шин, к которой подключена защищаемая линия, а первый выход через последовательно соединенные второй фильтр аварийных составляющих и второй фильтр низких частот соединен с вторым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, второй выход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа через фильтр выделения промышленной частоты соединен с входом реле напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента И и через первый элемент запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, первый выход схемы сравнения знаков тока и напряжения соединен с разрешающим входом первого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И и входом второго элемента запрета, а второй выход схемы сравнения знаков тока и напряжения - с разрешающим входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом третьего элемента запрета и входом первого выходного реле, выход третьего элемента запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, выход второго элемента запрета соединен с входом запрета второго одновибратора, выход элемента И соединен с вторым входом элемента И и через элемент времени - с входом второго выходного реле (Лачугин В.Ф. Экспериментальные исследования импульсной защиты от замыканий на землю воздушных и кабельных сетей с компенсированной нейтралью, Электрические станции, 2005, №8).

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности автоматизированной проверки правильности ориентирования устройства в защищаемом направлении без применения специальных отладочных средств и опытов замыкания на землю или переключений на линии, что усложняет эксплуатацию устройства и способно вызвать нарушение его селективности с последующим ухудшением надежности работы электрической сети.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение надежности работы электрической сети и расширение функциональных возможностей защиты, осуществляемые путем обеспечения автоматизированного контроля правильности включения входных цепей тока и напряжения в соответствии с требуемым ориентированием устройства в защищаемом направлении.

Технический результат достигается тем, что в устройстве импульсной защиты от однофазных замыканий на землю воздушных и кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ, содержащем импульсный орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета и пусковой орган, состоящий из фильтра промышленной частоты, одного элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени, два выходных реле, при этом вход согласующего преобразователя тока трансформаторного типа соединен с фильтром тока нулевой последовательности защищаемой линии, а выход через последовательно соединенные первый фильтр аварийных составляющих и первый фильтр низких частот соединен с первым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, вход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа соединен с фильтром напряжения нулевой последовательности секции (системы) сборных шин, к которой подключена защищаемая линия, а первый выход через последовательно соединенные второй фильтр аварийных составляющих и второй фильтр низких частот соединен с вторым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, второй выход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа через фильтр выделения промышленной частоты соединен с входом реле напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента И и через первый элемент запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, первый выход схемы сравнения знаков тока и напряжения соединен с разрешающим входом первого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И и входом второго элемента запрета, а второй выход схемы сравнения знаков тока и напряжения - с разрешающим входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом третьего элемента запрета и входом первого выходного реле, выход третьего элемента запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, выход второго элемента запрета соединен с входом запрета второго одновибратора, выход элемента И соединен с вторым входом элемента И и через элемент времени - с входом второго выходного реле, дополнительно включены два управляемых одновибратора, кнопка «Пуск» и два световых индикатора, вход первого управляемого одновибратора соединен с выходом кнопки «Пуск», вход которой соединен с источником питания, выход кнопки «Пуск» соединен также с входом управления второго управляемого одновибратора, выход первого управляемого одновибратора соединен с первым световым индикатором, а выход второго управляемого одновибратора соединен со вторым световым индикатором, рабочий вход первого управляемого одновибратора соединен с первым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета первого управляемого одновибратора соединен с выходом второго одновибратора, рабочий вход второго управляемого одновибратора соединен со вторым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета второго управляемого одновибратора соединен с выходом первого одновибратора.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, где изображена схема устройства импульсной защиты от однофазных замыканий на землю воздушных и кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ.

Устройство содержит согласующий преобразователь 1 тока трансформаторного типа, выход которого через последовательно соединенные фильтр 2 аварийных составляющих и фильтр 3 низких частот соединен с первым входом схемы 4 сравнения, согласующий преобразователь 5 напряжения трансформаторного типа, первый выход которого через последовательно соединенные второй фильтр 6 аварийных составляющих и второй фильтр 7 низких частот соединен с вторым входом схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения, а второй выход согласующего преобразователя 5 напряжения трансформаторного типа через фильтр 8 выделения промышленной частоты соединен с входом реле 9 напряжения, выход которого через элемент 10 запрета соединен с входом запрета одновибратора 11, а также с первым входом элемента 12 И, первый выход схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения соединен с разрешающим входом одновибратора 11 и рабочим входом первого управляемого одновибратора 13, выход одновибратора 11 соединен с вторым входом элемента 12 И, входом элемента 14 запрета и с входом запрета второго управляемого одновибратора 15, а второй выход схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения соединен с разрешающим входом одновибратора 16 и рабочим входом второго управляемого одновибратора 15, выход одновибратора 16 соединен с входом первого выходного реле 17 и с входом запрета первого управляемого одновибратора 13 и с входом элемента 18 запрета, выход которого соединен с входом запрета одновибратора 11, выход элемента 14 запрета соединен с входом запрета одновибратора 16, а выход элемента 12 И соединен с вторым входом элемента 12 И и через элемент 19 времени - с входом второго выходного реле 20, вход управления управляемого одновибратора 13 соединен с выходом кнопки 21 «Пуск», вход которой соединен с источником питания, выход кнопки 21 «Пуск» соединен также с входом управления управляемого одновибратора 15, выход управляемого одновибратора 13 соединен со световым индикатором 22, а выход управляемого одновибратора 15 соединен со световым индикатором 23.

Устройство работает следующим образом. При ОЗЗ на линии в защищаемом направлении сигналы соответственно нулевых каналов напряжения 3U0 и тока 3I0 через согласующий преобразователь 5 напряжения трансформаторного типа, второй фильтр 6 аварийных составляющих, второй фильтр 7 низких частот и согласующий преобразователь 1 тока трансформаторного типа, первый фильтр 2 аварийных составляющих, первый фильтр 3 низких частот воздействуют на схему 4 сравнения знаков тока и напряжения.

Первым формируется сигнал на первом (рабочем) выходе схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения. С этого выхода сигнал поступает на вход одновибратора 11, фиксирующего срабатывание устройства в защищаемом направлении, переводя его в неустойчивое состояние на 500 мс. При этом одновибратор 11 блокирует одновибратор 16 через элемент 14 запрета.

Напряжение 3U0 через второй выход преобразователя напряжения 5 трансформаторного типа подается через фильтр 8 выделения промышленной частоты на вход реле 9 напряжения, которое срабатывает через 25 мс, что необходимо для отстройки от коммутаций в сети, не связанных с ОЗЗ.

При появлении на обоих входах элемента 12 И сигналов от одновибратора 11 и реле 9 напряжения происходит срабатывание элемента 12 И с самоудерживанием по входу от одновибратора 11 и запуск элемента 19 времени. Если время существования замыкания на землю больше 1,5-2 с, соответствующего времени срабатывания элемента 19 времени, то срабатывает выходное реле 20, фиксирующее установившееся ОЗЗ. Если же время существования замыкания на землю меньше 1,5-2 с, то в исходное состояние возвращаются реле 9 напряжения и элемент 12 И, вследствие чего исчезает сигнал на входе элемента 19 времени и выходное реле 20 не срабатывает.

При ОЗЗ вне зоны защиты сигналы нулевых каналов напряжения 3U0 и 3I0 соответственно через согласующий преобразователь 5 напряжения трансформаторного типа, второй фильтр 6 аварийных составляющих, второй фильтр 7 низких частот и преобразователь 1 тока трансформаторного типа, первый фильтр 2 аварийных составляющих, первый фильтр 3 низких частот поступают на входы схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения. Первым формируется сигнал на втором (блокирующем) выходе схемы 4 сравнения знаков тока и напряжения. С этого выхода сигнал поступает на вход одновибратора 16, фиксирующего устройства ОЗЗ вне зоны защиты, переводя его в неустойчивое состояние на 600 мс, вызывая срабатывание выходного реле 17. Одновибратор 16 блокирует одновибратор 11 на это время через элемент 18 запрета. Элемент 10 запрета осуществляет непрерывное блокирование одновибратора 11 с момента появления внешнего перемежающегося ОЗЗ до его устранения.

Для автоматизированной проверки правильности ориентирования устройства защиты в защищаемом направлении при вводе устройства в работу перед включением выключателя линии осуществляется замыкание контакта кнопки 21 «Пуск». При этом питание подается на управляемые входы первого и второго управляемых одновибраторов 13 и 15. При включаении выключателя линии за счет кратковременной несимметрии замыкания его контактов срабатывает схема 4 сравнения знаков тока и напряжения. При правильности ориентирования устройства с первого выхода этой схемы сигнал поступает на рабочий вход первого управляемого одновибратора 13 и разрешающий вход одновибратора 11, приводя к срабатыванию управляемого одновибратора 13. В результате срабатывает световой индикатор 22, указывающий на правильность ориентирования устройства защиты, а также производится запрет действия второго управляемого одновибратора 15 и срабатывания светового индикатора 23. Цепь на срабатывание схемы 12 И не образуется, поскольку реле 9 напряжения по времени отстроено от указанной кратковременной несимметрии замыкания контактов выключателя.

Если же ориентирование устройства защиты в защищаемом направлении выполнено неправильно, то при включении выключателя защищаемой линии за счет кратковременной несимметрии замыкания его контактов срабатывает схема 4 сравнения знаков тока и напряжения и с ее второго выхода сигнал поступает на рабочий вход второго управляемого одновибратора 15 и разрешающий вход одновибратора 16. Срабатывает световой индикатор 23, указывающий на нарушение ориентирования, а также производится запрет действия первого управляемого одновибратора 13.

Устройство импульсной защиты от однофазных замыкании на землю воздушных и кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ, содержащее импульсный орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета и пусковой орган, состоящий из фильтра промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также - элемент И, элемент времени, два выходных реле, при этом вход согласующего преобразователя тока трансформаторного типа соединен с фильтром тока нулевой последовательности защищаемой линии, а выход - через последовательно соединенные первый фильтр аварийных составляющих и первый фильтр низких частот - соединен с первым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, вход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа соединен с фильтром напряжения нулевой последовательности секции (системы) сборных шин, к которой подключена защищаемая линия, а первый выход - через последовательно соединенные второй фильтр аварийных составляющих и второй фильтр низких частот - соединен с вторым входом схемы сравнения знаков тока и напряжения, второй выход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа через фильтр выделения промышленной частоты соединен с входом реле напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента И и через первый элемент запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, первый выход схемы сравнения знаков тока и напряжения соединен с разрешающим входом первого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И и входом второго элемента запрета, а второй выход схемы сравнения знаков тока и напряжения - с разрешающим входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом третьего элемента запрета и входом первого выходного реле, выход третьего элемента запрета соединен с входом запрета первого одновибратора, выход второго элемента запрета соединен с входом запрета второго одновибратора, выход элемента И соединен с вторым входом элемента И и через элемент времени - с входом второго выходного реле, отличающееся тем, что дополнительно содержит два управляемых одновибратора, кнопку «Пуск» и два световых индикатора, вход первого управляемого одновибратора соединен с выходом кнопки «Пуск», вход которой соединен с источником питания, выход кнопки «Пуск» соединен также с входом управления второго управляемого одновибратора, выход первого управляемого одновибратора соединен с первым световым индикатором, а выход второго управляемого одновибратора соединен с вторым световым индикатором, рабочий вход первого управляемого одновибратора соединен с первым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета первого управляемого одновибратора соединен с выходом второго одновибратора, рабочий вход второго управляемого одновибратора соединен со вторым выходом схемы сравнения знаков тока и напряжения, а вход запрета второго управляемого одновибратора соединен с выходом первого одновибратора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству, определяющему алгоритм функционирования релейной защиты и противоаварийной автоматики и используемому в системе электроснабжения трехфазного переменного тока промышленной частоты f=fпр, которую характеризуют мгновенными значениями синусоидальных междуфазных напряжений uAB(t), u BC(t) и uCA(t) и соответствующими им векторами и междуфазных напряжений, при этом, при отклонении любого из междуфазных напряжений, подводимых к входу устройства, от некоторого расчетного напряжения Uрас, оно на своем выходе формирует либо логический сигнал, либо непрерывный сигнал.

Изобретение относится к системам защиты электрических линий, реагирующим на разность между токами, в которых сравниваются значения напряжения или тока в соответствующих точках на разных проводах одной и той же схемы, например, током в прямом и обратном проводнике.

Изобретение относится к схемам защиты электрических линий, осуществляющим автоматическое отключение с последующим восстановлением соединения, реагирующим на разность между токами, в которых сравниваются значения напряжения или тока в соответствующих точках на разных проводах одной и той же схемы, например током в прямом и обратном проводнике.

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите элементов системы электроснабжения, в частности к способам формирования двух электрических величин, подводимых к компаратору времяимпульсного реле защиты, с проходной характеристикой, функционально связывающей длительность импульсов на выходе компаратора с подводимыми к реле защиты синусоидальными электрическими величинами.

Изобретение относится к электротехнике, к преобразователям переменного напряжения в постоянное для обеспечения защиты нагрузки от перенапряжений, возникающих в источнике переменного напряжения.

Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий с ответвлениями. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрификации сельского хозяйства, в частности для обеспечения электробезопасности людей и животных.

Изобретение может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства при неисправности цепей напряжения нулевой последовательности или при отсутствии в распределительном пункте или на трансформаторной подстанции трансформаторов напряжения, с помощью которых возможна организация цепей напряжения нулевой последовательности. Для этого заявленное устройство содержит орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета, и пусковой орган, состоящий из фильтра выделения промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени и два выходных реле, и введены элемент запрета, фильтр выделения промышленной частоты, два пороговых органа, два элемента времени и два выходных реле. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите и автоматике. Технический результат - повышение чувствительности при обработке электрической величины с высокой частотой измерений и возможность выявления и корректировки измерения электрической величины с выбросами. В способе измеряют электрическую величину в равномерно фиксированные моменты времени, настраивают адаптивный фильтр на подавление электрической величины, формируют выходной сигнал настроенного фильтра путем обработки последующих после настройки измерений электрической величины и подают его на вход исполнительного реле и по возврату исполнительного реле фиксируют начало нового и окончание предыдущего интервалов однородности электрической величины. Из измерений электрической величины составляют равномерно сдвинутые во времени децимированные сигналы с фиксированным шагом децимации так, чтобы наложение всех децимированных сигналов на одну временную ось давала измерения электрической величины. Настраивают адаптивный фильтр на подавление одного из децимированных сигналов, формируют копии настроенного адаптивного фильтра по числу децимированных сигналов, определяют выходные сигналы копий фильтров при обработке своих децимированных сигналов и подают их на исполнительное реле. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты присоединений подстанции от коротких замыканий. Технический результат заключается в повышении чувствительности устройства и расширении области его использования. Для этого заявленное устройство содержит n присоединений подстанции от коротких замыканий, содержащее для каждой фазы 1-го, …, n-го присоединения датчик тока, установленный в рассечку токопровода фазы, выпрямитель, подключенный к датчику тока, вычитатель, подключенный к выпрямителю, усилитель и делитель, подключенные к вычитателю, первую схему сравнения, подключенную к усилителю и выпрямителю, вторую схему сравнения, подключенную к делителю и выпрямителю, элемент И, подключенный к первой и второй схемам сравнения, для каждого из присоединений - по элементу ИЛИ, подключенному к соответствующим элементам И, и исполнительному органу, подключенному к элементу ИЛИ, а выходом в цепь отключения выключателя соответствующего присоединения, блок контроля линейных напряжений, подключенный выходом к каждому элементу И, общий для группы одноименных фаз сумматор, входами подключенный к выпрямителям, а выходами - к вычитателям. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к дифференциальной защите электрических сетей, и может быть использовано для дифференциальной защиты любых элементов электрических сетей, как линий электропередач, так и силовых трансформаторов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение длины защищаемых участков энергосистемы, так как вторичные многофазные обмотки преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП) работают в режиме холостого хода. Указанный технический результат достигается тем, что дифференциальное реле на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем включает два преобразователя тока, входы которых образуют входы реле, выпрямитель, нуль-индикатор, при этом преобразователи тока выполнены в виде трансформаторов с вращающимся магнитным полем, формирующих поступающие на выпрямитель и сравниваемые нуль-индикатором электрические величины в виде шестифазной системы напряжений, многофазные вторичные обмотки трансформаторов соединены встречно, а выпрямитель также выполнен многофазным. 1 ил.
Наверх