Устройство для дистанционной волновой защиты от междуфазных коротких замыканий линий электропередачи

 

о и и с А1й."и е

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

32148

Союз ьоветскнх

Социалистических

Ргслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.07.73 (21) 1940168/07 (51) М. Кл. - Н 02Н 3/40 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 02.12.76 (53) УДК 621.316 925 (088,8) (72) Авторы изобретения

Ю, Ф. Королюк, С. К. Спиридонов, В. К. Халевин и В. А. Цветухин

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Новосибирский электротехнический институт (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ВОЛНОВОЙ

ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

U — 2,i = 1 (Х вЂ” Ut)

U+Z,i W(X+ Ut) Изобретение касается релейной защиты линий электропередач и может быть использовано на линиях электропередач 500 — 1200 кВ.

Известны устройства релейных защит линий, основанные на измерении сопротивления на зажимах реле, сравнении токов по концам защищаемой линии, измерении напряжения мощности в линии. Недостатком защит такого типа является ограниченная длина защищаемой линии (до 400 — 500 км) .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для дифференциальной, параметрической защиты от междуфазных коротких замыканий линии электропередачи, содержащее узкополосные фильтры тока и напряжения промышленной частоты, подключенные через усилитель и блок сравнения к реагирующему органу. Такая защита способна защитить линии длиной более 1000 км. Однако для ее работы необходима непрерывная связь между концами защищаемой линии. В случае выхода из строя связи защита оказывается отключенной.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены два сумматора, блок сравнения по амплитуде и блок сравнения по фазе, причем один из входов сумматоров включен на выход указанного фильтра напряжения, второй вход одного сумматора непосредственно и второй вход второго сумматора через инвертор включены через усилители на выход фильтров тока, выходы каждого пз сумматоров включены на блок сравнения по фазе через фазопнвертор, а на блок сравнения по амплитуде — непосредственно.

На чертеже приведена структурная схема прсдл агаем ого устройства.

10 Устройство содержит фильтры 1 тока и частоты, ус». китель 2, фазоинвертор 3, сумматоры

4, блок 5 сравнения на фазе, блок 6 сравнения по амплитуде, схему И 7.

Известно решение телеграфных уравнений, однопроводной линии без потерь в виде бегущих волн где Х вЂ” расстояние до места короткого замыкания, U — напряжение лишш, i — ток линии, Z — коэффициент усиления, 25 V — прямая волна, W — обратная волна, t — время пробега волны, v — скорость распространения волны.

В трехпроводной линии можно выделить

Ç0 тпи независимых канала а, Р, О. Причем р — ка(2) (3) Формула изобретения

Тсхред Л. Коиемирова Корректор Л. Брахнина

Редактор Н, Каменская

Заказ 2!45/9 Изд. № 1583 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Сове1а Мингстров СССР но делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 нал определяется только междуфазнымп параметрами. В то же время в зависимости от разло>кения фазных параметров по каналам возмо>кны три канала по фазам АВ, ВС, AC.

В каждом пз этих каналов для определения режима можно воспользоваться уравнениями (1), то есть, установив реле на три линейных напряжения и соответствующие разносы токо, можно измерить волны аи. 1" ав Vb. + üñ1 1 ас 1 ас

Нетрудно заметить, что в точке короткого замыкания сумма соответствующих волн равна нулю. Например, в месте междуфазного замыкания фаз А и В

1 паь+ 1 аь= О

Это дает возможность определить место короткого замыкания релейным устройством.

Так как волны движутся вдоль линии в разных направлениях с конечной скоростью и практически не искажаясь, то на расстоянии

Х от места короткого замыкания ,() =,(— ) w. „(t) = „„(t +-.) где Г„ (/), и"„(t) волны, замеренные в месте короткого замыкания в момент времени, т — время пробега волны от места установки защиты до места короткого замыкания.

Если установить фильтры частоты, пропус«ающие только токи и на пряжения 50 Гц, то ,олны, замеренные в месте установки защиты и один и тот же момент, будут представлять . обой синусоиды напряжений, сдвинутые от::осительно друг друга на угол гр, определяемый временем пробега волны до места коротi.îãî замыкания и обратно. Время пробега волны определяется расстоянием

1 С у 1 300000 у 1500 с (км)

2 2/ —. 2 100 180 180

Определив защищаемую длину линии (в км), получим угол, в пределах которого защита должна работать. Второе условие, необходииое для работы защиты, равенство волн V u

Г по амплитуде.

Прсдлагаегио» уст1>ойство работает следу10щим образом.

На фильтры промьпчленной частоты подается линейное напряжение и соответствующая разность токов или величина напряжения, пропорциональная этой разности. Усилителем

2 ток умножается на коэффициент усиления, равный величине Лс. Величины напряжений

U, Z; подаются попарно в сумматоры 4, где формируются прямая и обратная волны. Обратная волна после сумматора 4 в фазоинверторе 3 меняет знак. Это делается для того, чтобы измерять угол между волнами не только от 180, но и от 0 . Обе волны подаются в блоки сравнения по фазе 5 и амплитуде б и через схему И 7 фиксируют короткое замыкание. Если волны равны по амплитуде и угол между волнами находится в интервале от 0 до а, определяемом длиной защищаемой линии, защита срабатывает.

Устройство позволяет упростить фиксацию коротких замыканий на линиях длиной от

400 до 2000 км. При этом не требуется передачи информации по концам линии, т. е. отпадает необходимость в каналах связи.

Устройство для дистанционной волновойзащиты от междуфазных коротких замыканий линии электропередачи, содержащее узкополосные фильтры тока и напряжения промышленной частоты, подключенные через усилитель и блок сравнения к реагирующему органу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены два сумматора, блок сравнения по амплитуде и блок сравнения по фазе, причем один из выходов сумматоров включен на выход указанного фильтра напря>кения, второй вход одного сумматора непосредственно и второй вход второго сумматора через инвертор включены через усилители на выход фильтров тока, выходы каждого из сумматоров включены на блок сравнения по фазе через фазопнвертор, а на блок сравнения по амплитуде — непосредственно,