Устройство для защиты линии электропередачи от короткого замыкания
O n И С А H И Е 1111688946
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2374385124-07 с присоединением заявки Ы— (23) Приоритет
Опубликовано 30.09.79. Бюллетень Xе 36
Дата опубликования описания 30.09.79 (51) M. Кл.-
Н 02 Н 3 28
Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения
1О, А. Барабанов
Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты линии электропередачи от короткого замыкания.
Известно устройство для защиты линии электропередачи (1), содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, реле сопротивления и исполнительный орган. Однако вследствие необходимости отстройки уставки срабатывания реле сопротивления от нагрузочных режимов чувствительность защиты может быть в ряде случаев не достаточна.
Известно также устройство для релейной защиты линии электропередачи от короткого замыкания (2), содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, включаемые на защищаемой линии, выходы которых подключены к блокам памяти, сумматоры в цепи тока и напряжения, первые входы которых соединены с соответствующими измерительными преобр азователями, вторые входы — с инверсированными выходами блоков памяти, а выходы — с логическим блоком, на выходе которого включен исполнительный орган. Работа устройства основана на выделении аварийной составляющей электрической величины и сравнении ее с уставкой срабатывания.
Указанное устройство по принципу действия отстроено от нагрузочного режима, может зафиксировать возникновение Iloвреждения в сети, однако не позволяет
5 установить поврежденный элемент.
Целью изобретения является повышение избирательности защиты.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты линии электропе10 редачи от короткого замыкания введен блок расчета напряжения противоположного конца линии, подключенный входами к указанным измерительным преобразователям, а выходом — к дополнительному
15 входу логического блока.
На фиг. 1,а,б изображены защищаемая линия и схема ее замещения для аварийHbIx составляющих при коротком замыкании в точке К; на фиг. 2 — графики измене20 ния сформированной в логическом блоке величины в случае использования полных величин и их аварийных составляющих; на фиг. 3 — векторная диаграмма аварийных величин; на фиг. 4 — блок-схема устрой25 ства.
Как следует из схемы замещения для аварийных составляющих (фиг. 1,б), при коротком замыкании на линии в точке К
З0 (фиг. 1,а) аварийные ток 1, и напряжение
688946
+ кз —- > а
0:э в месте включения защиты связаны мсжду собой через сопротивление системы, что не позволяет ограничиться указанными величинами для определения места повреждения, Сопротивлсц»»с до места повреждения можно рассчитать по выражению где V — пагрузочное напряжение противоположного конца линии.
В соответствии с выражением (1), в логическом блоке формируется Bc;IH IHI. для сравнения с уставкой
p(e) — (V2 + Va)ap (а у)пр> (2) где Zl, — сопротивление уставки; (V +1 )»p — проекция вектора напряжения в заданной системс координат; (I,Л»,)»,р — проекция вектора тока, Имея соответствующие системы координат, мохкно получить более резкое изменение сформированной функции для аварийных величин (кривая В на фиг. 2) в конце защищаемого участка, чем для полных (кривая А), что позвол!c!, имея одну и ту же уставку срабатывания Л, защищать большу»о часть линии. На фиг. 3 показан варианг построения соответствующей системы координат.
Г1ринято, что угол сопротивления линии равен углу сопротивления системы с,.
Ось ординат У„ в системе координат напряжения совпадает с вектором напря «ения противоположного конца линии V .Íàпря»жение нагрузочпого режима в промежуточной точке находится под углом Ьг к вектору1 2. Поддействием напряжения Va в месте установки защиты проходит аварийный ток 1„вектор которого расположен под углом срл к напряжению V„. Падение аварийного напряжения в сопротивлении системы 1 а изображается вектором, противоположным по направлению V„, так как углы сопротивления линии и системы приняты равными. Ось ординат системы координат тока У; повернута по отношению к оси ординат напряжения Y„на угол, меньший угла сопротивления линии Ч»„на величину п ».
Указанные системы координат тока и напряжения могут, например, моделироваться генераторами синусоидальных тока и напряжения промышленной частоты. Прп перемножении суммарного напряжения (2+»,) на генерируемое синусоидальнос в результирующем сигнале будет содержаться постоянная составляющая, пропорциональная проекции амплитуды суммар)
I:5 0
-(Э (», зО
:Л !
О
1:»
»О
1»(го»(ыГ»р>1жени>1 ны ось У,. То же самое для ыварп»шой составляю»цей тока. (,о»>ротпил(1! ис уставяi» срабатывания вы о ир ас l ся
Z,, по выражению Z, = —, где Л., — cocos .„ протпвленис àùèùàåìîé зоны.
Устройство (фиг. 4) содержит измерительные преобразователи тока 1 и напряжения 2, блоки памяти 3 и 4, сумматора 5 и 6, логический блок 7, исполнительный орган, блок 9 расчета напряжения противоположного конца линии.
1 о«и напряжение запоминаются в блокых памяти 3 и 4.
Из замерясмых измерительными преобразователями 1 и 2 тока и напряжения вычита отся запомненные в сумматорах 5 и 6.
В нагрузочном режиме значения замеренных величин равны запомненным, на выходе сумматоров 5 и 6 нулевые сигналы, устройство не срабатывает.
При возникновении короткого замыкания замеренные величины, определяемые коротким замыканием, не соответствуют по значению запомненным величинам, определяемым нагрузочным режимом. На выходах сумматоров 5 и 6 появляются отличные от нуля аварийные составляющие тока и нанряжсния, которые поступают в логический блок 7. Кроме того, в логический блок 7 !
:оступыст зпы »спие ныгруз >нного напряжения противополо»кного ко» ца линии от блока 9. Зто значение может храниться в логическом блоке 7 на все время ликвидации поврсжденпя. В логичсском блоке в соотвстствии с выражением (2) формируется величина для сравнения, котора»1 и сравнив;»ется с уставкой.
11ри превышении (с учетом знака) уставки срабатывания иа выходе логического блока 7 появляется сигнал, приводящий к срабатыванию исполнительного органа 8.
Зы счет дополнительного расчета нагру">(. »ного папряжени»1 противоположного концы защищаемой линии удастся постро»пь защиту дистанционного типа па аваpili»I! I>Ix cocT3H.!II»oùè электрических величин. Поскольку последние не подвержены влиянию нагрузочных режимов, защита имсс» одновременно высокую чувствительность и защитоспособность, выражающуюся в увсa»«(I Формула изобретсния Устройство для защиты линии электро1»ерсдачи от короткого замыкания, содер>ка»цсс измерительные преобразователи тока и напряжения, включаемые на защищаемой линии, выходы которых подключены 1. б л о к а м п ы м я т и, c >, > I .", l "> o p I>! !3 ц е п и и напряжения, первые входы которых соединены с соответствующими измеритель688946 сг с Ег а) ь) Ф иг.1 Фиг,3 Фиг.2 Фиг.гг Составитель T. Щегалькова Техред Н. Строганова Корректор 3. Тарасова Редактор В. Левятов Заказ 2106/6 Изд. ¹ 555 Тираж 866 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ными преобразователямп, вторые входы— с пнвсрсированными выход:1мп бло..ов памяти, а выходы — с логическим Олоком, 06 выходе которого включен Itñ: 03èèòåëüíûé орган, отличающееся тем, что, с целью повышения избирательности, в него введен блок расчета напряжения противоположного конца линии, подключенный входами к измерительным преобразователям, а выходом — к дополнительному входу логического блока. Источники информации, припя.ыс во внимание при экспертизе 1. Федосеев Л. М. Релейная защита электрических систем. М., «Энергия», 1976, рис. 4 — 2. 2. Гельфанд Я. С., Зисман Л. С. Обнаружение повреждений в электрических сетях I1o мгновенным значениям аварийных составляющих. Средства и системы управле10 ния в энергетике. M., «Информэнерго», 1975, № 1.
