Устройство для защить! линии электропередачи

 

269273

О П Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.11.1968 (№ 1216794/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.IV.1970. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 6ХП1.1970

Кл. 21с, 68/50

МП1х Н 02h 3/08

УДК 621 316 925 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

И. Н. Попов, О. 3. О. Керимов и В. Ю. Архангельский

Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Известные устройства для защиты линии электропередачи (ЛЭП) содержат пусковой орган, реле времени, программный блок, блок зондирования, передающий и приемный блоки и исполнительный орган.

В предложенном устройстве передающий блок содержит тиристорный генератор зондирующих высокочастотных импульсов, в котором тиристор через дроссель, LC-контур и вентиль подсоединен к накопительному конденсатору, а приемный блок содержит импульсный трансформатор, один конец первичной обмотки которого соединен последовательно с диодом, причем катод диода подключен к коллектору транзисторного ключа, нагрузкой которого является RC-цепь, а другой конец присоединен к коллектору транзисторного усилителя отраженных импульсов. Это позволяет повысить надежность устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема генератора зондирующих импульсов; на фиг. 3 — принципиальная схема приемного блока.

Предлагаемое устройство состоит из импульсного пускового органа 1, реле времени 2, программного блока 8, генератора 4 зондирующих импульсов, блока б зондирования, приемного блока 6, исполнительного органа 7.

Импульсный пусковой орган 1 реагирует на волново i переходный процесс, возникающий при повреждении на ЛЭП. Для обеспечения действия при всех видак повреждения выбирают трехфазную схему питания пускового органа с выделением составл яющеи волны фаза — фаза. Пусковой орган включают на трансформаторы тока стандартного исполнителя, используемые и для других защит и приборов.

10 Элемент времени 2 служит для задержки действия логической части устройства на период затухания переходных процессов па

ЛЭП и представляет собой триггер с одним устойчивым и другим временно устойчивым

15 состояниями.

Программный блок 8 состоит из двух реле

8 и 8 представляющих собой триггеры. Реле

8 служит для приема импульсов, выработанных кодирующим устройством, задержки их

20 на промежуток времени, равный длительности зондирующего ВЧ-импульса н запуска реле

8 . Реле 8" служит для открытия приемного устройства на время, необходимое для передачи зондирующего импульса и приема отра25 женного импульса прп повреждешш; это время рассчитано на повреждетп|е в наиболее удаленной точке, т. е. в конце защищаемого участка.

Одним из основных элементов устройства

30 является генератор зондирующих импульсов, 269273

3 который действует по принципу ударного возбуждения. Генератор содержит зарядную цепь (дроссель 8, диод 9 и накопительная емкость 10) и разрядную цепь (диод 11, колебательный 1 С-контур 12, индуктивность 18, тиристор 14 и диод 15). Дроссель 8 служит для резонансного заряда накопительной емкости 10. Диод 9 предотвращает разряд емкости 10 на источник питания. Диод 11 обеспечивает заряд ударного контура только положительной полуволной разрядного тока, что несколько (на 15 — 20 /р) увеличивает к.п.д. этой цепи. Индуктивность 18 понижает частоту коммутируемого тока, увеличивая длительность воздействующего на тиристор

l4 импульса обратного напряжения до

25 мкс, что способствует выключению тиристора (типовое время восстановления запирающей способности тиристора 1ПВКЛ-100 около 20 лысек) и нормальной работе генератора.

При работе тиристорного генератора, на высокой частоте на тиристорах развиваются значительные по величине обратные напряжения. Включение параллельно тиристору обратного вентиля для защиты тиристора привело бы к срезу отрицательных полуволн высокочастотных колебаний, возникающих в 1.С-контуре 12. Высокочастотные колебания обеих полярностей при сохранении защиты тиристора (диодом 15) от больших всплесков обратного напряжения обеспечиваются диодом 11.

Блок зондирования 5 преобразует импульс управления, поступающий с выхода реле времени 2, в серию импульсов для осуществления многократного зондирования, Приемный блок (фиг. 3) контролирует отраженные радиоимпульсы и построен на основе амплитудно-временной селекции. Он состоит из усилителя lб отраженных радиоимпульсов и блока 17, контролирующего амплитуду отраженных радиоимпульсов в различные моменты времени их прихода. Блок 17 содержит активно-емкостную RC-цепь 18, управляемую транзистором 19, и импульсный трансформатор 20 с диодом 21. Действие приемника основано на принципе сравнения амплитуды приходящего отраженного радиоимпульса (после усиления) с уровнем напряжения на выходе

КС-цепи, которое изменяется по экспоненциальному закону во времени. Сравнение осуществляется в цепи, состоящей из первичной обмотки импульсного трансформатора 20 и диода 21; в эту цепь подается потенциал радиоимпульса и потенциал RC-цепи.

В определенные моменты времени потенциал радиоимпульса превышает потенциал

RC-цепи, что приводит к открытию диода 21 и появлению на вторичной обмотке импульсного трансформатора 20 радиоимпульса, который при определенном уровне вызывает срабатывание исполнительного органа.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии повреждения на защищаемой линии электропередачи передающее уст5

65 ройство не запускается, так как нет импульса управления на тиристорах генератора; накопительная емкость 10 прп этом заряжена приблизительно до удвоенного значения напряжения питания. При этом транзистор 19 в приемном устройстве открыт и емкость RCцепи заряжена до напряжения питания. Транзистор 22 усилителя lб закрыт, так как база этого транзистора через резистор 28 подсоединена к плюсу источника питания. При этом анод диода 21 находится под большим отрицательным потенциалом напряжения питания, а катод под потенциалом — lв, следовательно, диод 21 находится в запертом состоянии.

При появлении повреждения на защищаемой линии пусковой орган 1 на обоих концах

ЛЭП подает импульс на реле времени 2, имеющее выдержку времени, которое воздействует на блок зондирования. Блок зондирования вырабатывает серию (код) импульсов, которые управляют генератором зондирующих радиоимпульсов. При этом тиристор 14 включается и емкость 10 разряжается через диод

11 и индуктивность 18. Во время отрицательного полупериода высокочастотных колебаний тиристор 14 выключается и находится в запертом состоянии, так как благодаря наличию дросселя 8 напряжение на нем длительное время сохраняется отрицательным. Емкость запасает энергию в интервале между импульсамй, поэтому прй поступлении следующего управляющего импульса прОцесс повторяе 1ся.

С контура 12 ударные высокочастотные колебания в виде радноимпульсов экспоненцйальной формы передаются через высокочастотный канал связи в линию электропередачи.

В то ze время серия импульсов с выхода блока зондирования поступает на вход реле 8 программного устройства, которое блокирует приемное реле на промежуток времени, равный длительности зондирующего импульса.

После этого реле 8 запускает реле 8", которое выдает разрешающий импульс, открывая приемное реле на время, необходимое для передачи и приема импульса, отраженного от наиболее удаленного места повреждения. При наличии установившегося повреждения появляются отражения, которые следуют за кодом посылаемых импульсов. Эти отражения принимаются приемными блоками б, действующими на отключающие устройства. После передачи и приема всей серии импульсов схема возвращается в исходное состояние.

Незащищенная зона в начале линии устраняется введением в канал связи линии задержки. Незащищенная зона в конце линии устраняется включением согласующих сопротивлений в схему канал связи, что уменьшает отражение от конца линии, и ограничением зоны зондирования частью защищаемого участка, не включающей противоположный конец линии. При этом защита зоны у противоположного конца осуществляется установленным там комплектом зондирующего устройства, а отключение линии на удаленноМ

269273

Предмет изобретения

Puz 2

I !

1

I

I

Ягг /

Составитель M. Лазарева

Текред 3. Н. Тараненко Корректор С. А. Кузовенкова

Редактор Н. О. Громов

Заказ 2078у18 Тираж 480 Подписное

IJIIHIIHI4 Комитета по делам изобретеш и и открытий при Совете Министров СССР

Москва >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

От места повреждения конце производится с помощью своих пусковых органов при снятии блокировки от специального блокирующего реле, контролирующего наличие зондирующего радиоимпульса с противоположной стороны.

БлокировКа снимается в случае воздействия на исполнительный орган при наличии установившегося повреждения.

Устройство для защиты линии электропередачи, содержащее пусковой орган, реагирующий на волны переходного процесса, реле времени, программный блок, блок зондирования, передающий и приемный блоки и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, передающий блок содержит тиристорпый генератор зондирующих высокочастотных импульсов, в котором тиристор через дроссель, С-контур и вентиль подсоединен к накопительному конденсатору, а приемный блок содержит импульсный трансформатор, один конец первичной обмотки которого соединен последовательно с диодом, причем катод диода подключен к коллектору транзисторного ключа, нагрузкой которого является RC-цепь, а другой конец присоединен к коллектору транзи15 сторного усилителя отраженных импульсов.