Устройство для дифференциальнофазной высокочастотной защиты линий электропередачи от коротких замыканий

 

Фяеч .ы фщ ф опH 9t

ИЗОВРЕ Е ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i>)780097

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.78 (21) 2599099/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявим №

Н 02 Н 3/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) приоритет

Опубликовано 151180 Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15.11,80 (53) УДК 621. 316.

925(088,8) (72) Автор изобретения

Н.A.ßðèç (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗА(1ИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

OT КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линии электропередачи с ответвлениями от коротких замыканий. 5

Известно устройство (1) для дифференциально-фазной высокочастотной (в.ч) защиты, содержащее в каждом полукомплекте, которые установлены на всех концах защищаемой линии, два пусковых органа, орган манипуляции, орган сравнения фаэ, реле сопротивления, в.ч. приемопередатчик.

Действие устройства (1) основано на том, что с помощью пусковых органов фиксируют на каждом конце линии момент возникновения короткого замыкания,осуществляют. пуск высокочастотного передатчика манипулированными 2О сигналами, фаза которых соответствует фазе тока в линии, а длительность сигналов тем больше,чем меньше напряжение на выходе органа манипуляции, управляющего заботой передатчика, 25 определяют с помощью манипулированных сигналов угол между токами по концам линии и в зависимости от величины этого угла разрешают действие защиты. ЗО

Недостаток устройства — отказ в действии на всех концах линии с ответвлениями в случае, когда на одном иэ концов линии величина тока повреждения недостаточна для манипуляции в.ч. передатчика и последний посылает сплошной блокирующий сигнал на остальные концы защищаемой линии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство (2) содержащее в полукомплекте, который установлен на конце защищаемой линии, где отсутствует питание, два пусковых органа, орган манипуляции, в,ч. приемопередатчик, сумматор, элементы выдержки времени на срабатывание и возврат, пороговый элемент, реле согротивления, элементы И и ИЛИ. Действие устройства основано на том, что при возникновении короткого замыкания осуществляют на всех концах пуск передатчиков манипулированными сигналами, фаза которых соответствует фазе тока в линии, а длительность сигналов на питающих концах линии тем больше, чем меньше напряжение на выходе органа манипуляции, управляющего работой передатчика, а на ответвлениях длительность сигналов тем меньше, чем

780097 меньше напряжение на выходе упомянутого органа манипуляции, определяют с помощью сигналов угол между токами „по концам линии и в зависимости от величины этого угла разрешают действие зациты, Недостатком устройство-прототипа является недостаточная надежность н случае установки устройства на линии с ответвлениями, на концах которой питание может быть отключено или . подключено, (0

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечеиия действия устройства при повреждениях на защищаемой линии, не вызываю-. щих протекания тока повреждения на 15 одном из концов линии.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство для дифференциально-фазной защиты линии элекТропередачи с .ответвлениями, содер- 20 жацее в каждом полукомплекте, которые установлены на всех концах защищаемой линии, первый и второй пусковые органы, орган манипуляции, высокочастотный приемопередатчик, сумматор элемент выдержки времени на срабатывание, два элемента выдержки времени на возврат, пороговый элемент, реле сопротивления, два элемента И и элемент ИЛИ, при этом выход перво- ЗО го пускового органа соединен с одним из входов элемента ИЛИ непосредственно и через последовательно соединенЮ ные первый элемент выдержки времени на возврат, первый элемент И соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход реле сопротивления соединен с входом первого элемента И, выход элемента

ИЛИ функционально связан с цепями отключенйя защищаемой линии через последовательно соединенные сумматор 40 и элемент выдержки времени на срабатывание, выход .второго: пускового ор- гана через второй элемент выдержки времени на возврат присоединен к одному из входов второго элемента И, 45 другой вход которого функционально связан с выходом органа манипуляции, выход второго элемента И соединен с пусковым входом передатчика, выход ,приемника соединен с входом сумматоРа, 5О а выход органа манипуляции подключен к входу порогового элемента, дополнительно снабжено двумя формйрователями, тремя элементами И и эле ментом ИЛИ, при этом входы обоих формирователей подключены к выходу органа манипуляции, выход первого формирователя соединен с инверсным входом третьего элемента И, выход второго формирователя соединен с прямым входом четвертого элемента И, 6 выходы третьего и четвертого элементов И через второй элемент ИЛИ присоединены к входу второго элемента И, выход порогового элемента соединен с прямым входом третьего элемента И, 65 с инверсным входом четвертого элемента И и одним из входов пятого элемента И, другой вход которого присоединен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И соединен с входом сумматора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства °

Устройство для дифференциальнофазной зациты линии электропередачи ат коротких замыканий содержит первый пусковой орган 1; первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 2, 3,4,5,6 соответственно, первый и второй элементы 7,8 выдержки времени на возврат; первый и второй элементы

ИЛИ 9,10; сумматор 12; элемент 13 выдержки времени на срабатывание, орган 14 манипуляции, пороговый элемент 15; первый и второй формирователи 16,17; второй пусковой орган 18.

Работа устройства для зациты при коротком замыкании в зоне происходит следующим образом. Срабатывают пусковые органы 1,18 и осуществляют соответственно подготовку цепи отключения на элементе б и цепи пуска передатчика на элементе 3.Если токи на всех концах линии достаточны для правильной работы защиты,то есть обеспе- . чивают йадежную манипуляцию, то сигнал на .выходе. порогового элемента 15 присутствует на всех концах линии и также подготавливает цепь отключения на элементе б и одновременно обеспечиII Ф вает з апрещаюцую манипуляцию . Последнее означает, что длительность манипулированных сигналов, посылаемых передатчиком, увеличивается при уменьшении тока в линии ° Управление передатчиком в этом случае осуцествляется по цепи, состоящей из элементов

16 4,10,3. Поскольку рассматривается повреждение в зоне, то длительность пауз в манипулированном высокочастотном сигнале достаточна для срабатывания элемента 13 и зацита действует на отключение на всех концах линии.

Если ток в линии недостаточен для правильной работы зациты хотя бы на одном конце линии, что привело бы к отказу известных дифференциально-фазных защит на всех концах линии, предлагаемое устройство будет работать

Следующим образом.

На конце-.линии, на котором ток в линии недостаточен для, надежной манипуляции, сигнал на выхЬде порогового элемента 15 отсутствует. Это приводит к тому, что манипуляция передатчиком на этом конце линии будет осуществляться по цепи, состояцей из элементов 17,5,10 и будет носить разрешаюций характер, то есть длительность манипулированных сигна-! лов, посылаемых передатчиком, будет уменьшаться при уменьшении тока в линии. Последнее обстоятельство обеспе780097, I чивает возможность срабатывания защиты на концах линии, на которых ток, достаточен для обрабатывания органов

1,18 и для появления сигнала на выходе порогового элемента 15. при внешних замыканиях, сопровождаемых большими токами на всех концах линии, действие защиты будет аналогичным известным дифференциальнофазным защитам, селективность будет обеспечиваться,за счет вытекания тока повреждения на ближайщем к месту замыкания конце линии. Если внешнее замыкание сопровождается малыми токами на одном или на нескольких концах линии, то сигнал на выходе порогового элемента 15 на этих концах линии будет отсутствовать, а манипуляция передатчиком будет осуществляться по цепи, составленной из элементов 16,4 и 10, то есть носить разрешающий характер.

Для обеспечения селективности защиты на конце линии, на котором по- действовали пусковые органы и имеется сигнал на выходе органа 14, необходимо, чтобы высокочастотный сигнал, с учетом разрещающей манипуляции,был непрерывным.Это обеспечивается соответствующим согласованием характеристик срабатывания порогового элемента 15 элементов 2,3, управляющих работой передатчика.

Таким образом, описанное устройство с дополнительно вЫеденными элементами и связями между элементами дает возможность повысить надежность защиты линии электропередачи с ответвлениями °

Формула изобретения устройство для дифференциальнофазной защиты .линии электропередачи от коротких 3амьп<аний, содержащее в каждом полукомплекте, которые установлены на всех концах защищаемой линии, первый и второй пусковые органы, орган манипуляции, высокочастотный приемопередатчик, сумматор, элемент выдержки времени на срабатывание, два элемента выдержки времени на возврат, пороговый элемент, реле сопротивления, два элемента И и элемент ИЛИ, при этом выход первого пускового органа соединен с одним из входов элемента ИЛИ непосредственно и через последовательно соединенные первый элемент выдержки времени на возврат, первый, элемент И соедйнен с другим входом элемента ИЛИ, выход реле сопротивления соединен с входом первого элемента .И, выход элемента ИЛИ функционально связан с цепями отключения защищаемой линии через последовательно соединенные сумматор и элемент выдержки времени на срабатывание, выход второго пускового органа через второй элемент выдержки времени на возврат присоедйнен к одноМу из входов второго элемента

И, другой вход которого функциональ- но связан с. выходоМ органа Майипуля-

15 ции, выход второго элемента И соединен с пусковым входом передатчика, выход приемника соединен с входом сумматора, а выход органа манипуляции подключен к входу порогового элеменрц та, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежносrH путем обеспечения действия устройства при ,повреждениях на защищаемой линии, не вызывающих протекания тока поврежния на одном из концов линии, оно дополнительно снабжено двумя формирователями, тремя элементами И и элементами ИЛИ, при этом входы обоих формирователей подключены к выходу органа манипуляции, выход первого

3О формирователя соединен с инверсным входом третьего элемента И, выход второго формирователя соединен с прямым входом четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого эле35 ментов И через второй элемент ИЛИ

i присоединены к входу второго элемен- та И, выход порогового элемента соединен с прямым входом третьего элемента И, с:инверсным входом четвертого элемента И и одним из входов пятого элемента И, другой вход которого присоединен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И соединен с входом сумматора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по наладке и провер" ке релейной части дифференциальнофазной высокочастотной защиты типа

ДФЗ-2.М., Энергия, 1966.

2. Руководящие указания по релейной защите вып. 9. Дифференциальнофазная высокочастотная защита линии

110-300 кВ-. M., Энергия, 1972, с. 103, Составитель A.Ñóðáà

Редактор Лошкарева Техред М.Кузьма Корректор Н.Григорук

Заказ 9337/19 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаяч наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4