Устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линий электропередачи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстических

Республик

< о771791 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27 . 12. 78 (21) 2704562/24-07 с присоединением заявки N (23) Приоритет (51)М. К„.

Н 02 Н 3/28

Государственный «омитет

СССР

Il0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 151р8р. Бюллетень ¹38 (53) УДК 621.316.925. .5 (088. 8}

Дата опубликования описания 151080

tG. И. Кедяров, В. И. Корогодский, Э. Y. Либерзон и Ю. A. Юровицкий

Горьковское отделение Ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей Энергосетьпроект и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт "Тяжпромэлектропроект" им.Ф.В.Якубовского (72) Авторы изобретения (71) Эаявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ

ЗАЩИТЬ. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к релейной защите линий электропередач.

Известно устройство продольной дифференциальной защиты типа ДЭЛ, 5 содержащее соединительные провода и два полукомплекта, каждый из которых содержит входной преобразователь токов, орган ограничения напряжения на выходе преобразователя токов, фор 1О мирователь абсолютного значения рабочего сигнала, включенный на выход преобразователя токов, формирователь абсолютного значения тормозного сигнала, включенный последовательно в i5 цепь соединительных проводов, орган сравнения с двумя входами, разделительный конденсатор в цепи соединительных проводов, элементы И и НЕ, орган контроля исправности соедини- 2О тельных проводов и исполнительный орган f1).

Недостатком этого устройства является вывод защиты иэ действия при повреждениях соединительных проводов.35

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, содержащее соединительные про- З0 вода и два полукомплекта, каждый из которых содержит входной преобразователь токов, формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, включенный на выход преобразователя токов, формирователь абсолютного значения тормозного сигнала, включенный последовательно с разделительным конденсатором ь цепь соединительных проводов, орган сравнения с двумя входами, на один из которых включен выход формирователя абсолютного значения рабочего сигнала, на другой выход формирователя абсолютного значения тормозного сигнала, орган контроля исправности соединительных проводов, подключенный параллельно разделительному конденсатору, элемент

HL, элемент И, первый вход которого подключен к выходу органа сравнения, а второй вход через элемент НŠ— к выходу органа контроля исправности соединительных проводов, источник опорного напряжения, орган выдержки времени, исполнительный орган, элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом органа выдержки времени, другой — с выходом элемента И, а выход подключен ко входу исполнительного органа, и реле с замыкающим контактом, 771791 обмотка которого включена на выход органа контроля, а один из выводов контакта подключен к соединительному проводу, связанному непосредственно с выходом преобразователя токов (21.

Недостатками указанного устройства являются ограниченные функциональные возможности — оно не может быть использовано для резервной заь..иты смежных линий при внешних замыканиях,и функционирование его при коротких замыканиях на защищаемой линии недостаточно надежно.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем обеспечения работоспособности устройстьа при коротких замыканиях на !5 смежных линиях, а также повышение надежности функционирования при коротких замыканиях на защищаемой линии.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее сое- 2О динительные провода и два полукомплекта, каждый из которых содержит входной 1преобразователь токов, формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, включенный на выход преобразователя токов, формирователь абсолютного значения тормозного сигнала, включенный последовательно с разделительным конденсатором в цепь соединительных проводов, орган сравнения с двумя входами, на один из ко- Зо торых включен выход формирователя абсолютнохчэ значения рабочего. сигнала, на другой — выход формирователя абсолютного значения тормозного .сигнала, оргак контроля исправности coe- 35 динительяых проводов, подключенный параллельио разделительному конден .сатору, элемент НЕ, И, первый вход которого подключен к выходу органа сравнения, а второй вход через эле- 4Q мент НЕ - к выходу органа контроля исправности соединительных проводов, источник опорного напряжения, орган выдержки времени, исполнительный орган, элемент ИЛИ, один вход котоРого 4э соединен с выходом органа выл,ержки времени, другой - с выходом элемента

И, а выход подключен ко входу исполнительного органа, и реле с эамькающим контактом, обмотка которого включена на выход органа контроля, а один из выводов контакта подключен к соединительному проводу, связанному непосредственно с выходом преобразова-. теля токов, в каждый полукомплект дополнительно введены. второй орган срав-M нения и максиселектор,первый вход ко» торого соединен с выходом формирователя абсолютного значения рабочего сигнала, второй вход — с выходом формирователя абсолютного значения тормозного сигнала, а выход соединен с первым входом второго органа сравне-. ния, второй вход второго органа сравнения пОдключен к источнику опорного

1 напряжения, выход второго органа сравнения соединен со входом органа выдержки времени, а второй .вывод контакта реле подключен непосредственно к точке соединения разделительного конденсатора и формирователя абсолютного значения тормозного сигнала.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство выполняется по схеме на циркуляцию токов и состоит из двух одинаковых полукомплектов 1,2 и соединительных проводов 3.

Полукомплект устройства содержит следующие элементы: входной преобразователь 4 токов, формирователи 5,6 абсолютного значения соответственно рабочего и тормозного сигналов, орган

7 ограничения напряжения, органы 8,9 сравнения, логический элемент 10 И, логический элемент 11 ИЛИ, максиселектор 12, исполнительный орган 13, источник 14 опорного напряжения, орган

15 выдержки времени, разделительный конденсатор 16, орган 17 контроля исправности соединительных проводов, логический элемент 18 НЕ, реле 19 с замыкают.им контактом 20.

Устройство защиты выполняется односистемным благодаря применению входного преобразователя 4, который может быть выполнен в .виде комбини рованного фильтра токов, либо в виде суммирующего трансформатора. Преобразоьатель 4 при внешних коротких замыканиях работает в режиме трансформатора тока, и его выходной (вторичный) ток пропорционален току или его симметричным составлякхаим защиьЬемой линии.

При исправных соединительных проводах 3 на выходе. органа 17 контроля нет сигнала и реле 19 не.срабатывает.

При внутреннем коротком замыкании выходное напряжение формирователя

5 превышает выходное напряжение формирователя 6 и на выходе органа 8 сравнения появляется сигнал, который через элементы 11 и 10 действует на орган 13. Устройство работает как продольная дифференциальная защита.

При внешних коротких замыканиях на смежных линиях электропередачи абсолютное значение тормозного сигнала на выходе формирователя б пропорционально току защищаемой линии и превышает выходное напряжение с выхода формирователя 5. Поэтому сигнал на выходе. органа 8 сравнения отсутствует.

Сравнение абсолютного значения тормозного сигнала с опорным напряжением осуществляется органом 9, один вход которого соединен через максисеЛектор

12 с выходом формирователя б, а другой вход подключен к источнику 14 опорйого напряжения. Если ток короткого замыкания превыаает уставку, то на выходе органа 9 сравнения появляется сигнал, запускающий орган 15 выдерж ки времени.

771791

Спустя установленное время, согл сованное с временем действия завиты смежных участков, сигнаг. с органа 15 через элемент 11 ИЛИ поступает на исполнительный орган 13, который воздействует на цепь электромагнита отключения выкгючателя линии. Если отключение повреждения на смежной линии проиэведется собственной зашитой, то устройство возвращается в исходное состояние, так как ток короткого замыкания исчезнет раньше, чем сигнал органа 9 поступит на исполнительный орган 13 °

Таким образом, при внешних коротких замыканиях устройство работает как ре-1 эервная максимальная токовая защита для смежных участков линии электропередачи, то есть расширяются его функциональные воэможности.

Поьреждение соединительных проводов (обрыв, короткое замыкание) вы- 20 эывает срабатывание органа 17 контроля исправности соединительных проводов и, следовательно, срабатывание реле 19, шунтируюшего контактом 20 соединительные провода. 8 этом случае 25 нагрузкой преобразователя 4 токов является только формирователь б.

Произьеденное переключение переводит устройство в режим Работы в качестве максимальной токовой зашиты, 30 параметр срабатывания которой определяется уровнем напряжения источника

14 так же, как и для режима внешнего короткого замыкания. Повышение эффективности функционирования при внутренних коротких замыканиях достигается за счет резервирования перього органа

8 сраьнения путем соединения выхода формирователя 5 через максиселектор

12 с первым входом второго органа 9 40 сравнения. При коротком замыкании в зоне действия. продольной дифференциальной защиты и отказе органа 8 устройства сигнал на исполнительный орган 13 поступает с выхода органа сравнения 9 через орган 15 выдержки вре- 45 мани и логический элемент 11 ИЛИ. Отключение поврежденного участка защищаемой линии в этом случае произойдет с выдержкой времени максимальной токовой защиты. Надежность функционирова- 50 ния устройства при коротких замыканиях на защищаемой линии в усговиях повреждения соединительных проводов по сравнению с прототипом повышается, так как в устройстве, выполненном согласно 55 изобретению, производится меньше переключений в цепях рабочего и тормоз- . ного сигналов.

Технико-экономические преимущества применения устройства продольной дифференциальной токовой защиты линий электропередачи заключаются в наиболее полном использовании функциональных воэможностей защиты и в повышении эффективности функционирования. Это, в свою очередь, повышает надежность сисг тем электроснабжения промышленных " предприятий с непрерывным технологи. ческим процессом (например, химические и металлургические заводы), где недопустимы даже кратковременные перерывы.

ФоРмула изобретения

Устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, содержащее соединительные провода и дэа полукомплекта, каждый из которых содержит входной преобразователь токов, формирователь абсолютного значения рабочего сигнала, включенный на выход преобразователя токов, формирователь абсолютного значения тормозного сигнала, включенный последовательно с разделительным конденсатором в цепь соединительных проводов, орган сравнения с двумя входами, на один из которых включен выход формирователя абсолютного значения рабочего сигнала, на другой - вход формироьатегя абсолютного значения тормозного сигнала, орган контроля исправности соединительных проводов, подключенный параллельно разделительному конденсатору, элемент НЕ, элемент И, первый вход которого подключен к выходу органа сравнения, а второй через элемент НŠ— к выходу органа контроля исправности соединительных проводов, источник опорного напряжения, орган выдержки времени, исполнительный орган, элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом органа выдержки времени, другой с выходом упомянутого элемента И, а выход подключен ко входу исполнительного органа, и реле с замыкающим контактом, обмотка которого включена на выход органа контроля, а один из выводов контакта подключен к.соединительному проводу, связанному непосредственно с выходом преобразователя токов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения его работоспособности при коротких замыканиях на смежных линиях, а также поьышения надежности функционирования при коротких замыканиях на защищаемой линии, в каждый полуксмплект дополнительно введены второй орган сравнения и максиселектор, первый вход которого соединен с выходом формирователя абсолютного значения рабочего сигнала, второй входс выходом формирователя абсолютного значения тормозного сигнала, а выход соединен с первым axozoM Broрого органа сравнения, второй вход второго органа сравнения подключен

77179) (Составитель Р. Силаев

Техред А,Ач Корректор М. Шароши

Редактор T. Лошкарева

Заказ б712/67 Тираж 783 ьниипй Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, В-35, Ра,явская иаб. ° д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 к источнику опорного напряжения, выход второго органа сравнения сое димен со входом органа выдержки времени, а второй вывод контакта реле подключен непосредственно к точке соединения разделительного конденса-. тора и формирователя абсолютного значения тормозного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Продольная дифференциальная зашита.линий ДЗЛ-2. Каталог 07.22.25.

73 ° N. Информэлектро, 1973 ° ,2. Авторское свидетельство СССР заЯвке 9 2518251/24-07, кл. Н 02 Н 3/28, 1978.