Комбинированное реле тока и на-пряжения нулевой последовательностис торможением ot фазных tokob

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

H 01 Н 83/02

Н 02 Н 3/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приорите<—

С)публкковано 150281, Бюллетень Мо 6 (53} УД) 621.316 ° .925(088.8) Дата опубликования описания 15. 02, 82 (12) Авторы изобретения

В.М. Стрелков, А.Ф. Морозова, Г.Г. Якубсон, А.Д. Костина, С. Н. Лебедев и О. Г. Саевич 1

)вpg "() у ° g

).

Ц;., ", ы (с, -;; °

Ф

-:: ъНМЬ| :;;Ак < (11) Заявитель

ММ@л, у:: (54) КОМБИНИРОВАННОЕ РЕЛЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ С ТОРМОЖЕНИЕМ ОТ ФАЭНЫХ ТОКОВ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите линий электропередач и системной автоматике.

Известно реле, применяемое в устройстве для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линий электропередач и реагирующее на ток 3 Д или напряжение 30онулевой по- ð о следовательности, основными требованиями к которому являются требования .черезвычайно быстрого и надежного срабатывания при однофазных коротких замыканиях (к.з.) на защищаемой линии и надежного несрабатывания при междуфазных к.з. без участия земли,. Для обеспечения необходимой. высокой чувствительности этого реле используется торможение от фазных токов Э<Р.

Известно в .панели АПВ-503 применение отдельных реле тока 3J с торможением и реле напряжения 30о, совокупность которых можно рассматривать как одно комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности (11 .

Основным недостатком такого комбинированного реле является невысокое быстродействие при малых кратностях, обусловленное тем, что реле тока и напряжения работают независимо друг or друга. Поэтому превышение мгновенным значением управляющей величины порогового уровня в интервалы времени, отличные для обоих реле, не приводит к ускорению срабатывания каждого из них.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением от фазных токов,. содержащее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (3 Jo) формирователь второго рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности (300), формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сумматср, первый пороговый блок релейного элемента и его логическую часть, причем выходы формирователей первого и второго рабочих напряжений и формирователя тормозного напряжения подключены ко входам сумматора, выход которого соеди805441 нен со входом первого порогового блока релейного элемента, выход последнего соединен со входом логической

-части релейного элемента, выход которой предназначен для подключения ко входу устройства однофазного автоматического повторного включения (ОЛПВ) (2) .

Одним иэ недостатков рассматриваемого комбинированного реле является невысокая чувствительность ° Это обусловлено тем, что оба рабочих и тормозное напряжение в комбинированном реле подаются на один сумматор. Чувствительность этого реле по току и напряжению нулевой последовательности (33о и 300) получается ниже, чем при t5 раздельном выполнении реле, так как комбинированное реле должно быть отстроено от суммы небалансов фильтров тока М напряжения нулевой после- довательности. Другим недостатком этого комбинированного реле является невозможность раздельного независи мого регулирования уставок по току и напряжению нулевой последовательности что существенно затрудняет настройку и эксплуатацию реле. Это обусловлено тем, что изменение уставок по току нулевой последовательности (33о )до сумматора производить нельзя, так как иначе требуемая нелинейная тормозная характеристика срабатывания реле по току будет в значительной степени искажаться. Поэтому в этом комбинированном реле устанку по току нулевой последовательности (3t0) регулируют изменением уров- З5 ня срабатывания первого порогового блока релейного элемента, а уставку по напряжению нулевой последовательности (3Uä) - изменением параметров формирователя второго рабочего напря- 4р жвния. Следовательно, изменение уставки по току приводит к необходимости корректирования уставки по напряжению, что неудобно.

Целью изобретения является повы- 4 шение чувствительности, снижение времени настройки реле и повышение удобства эксплуатации путем обеспеd чения независимости регулировки уста-

ВоК по току и напРяжению нулевой пос- gp ледовательности.

Поставленная цель достигается тем, что комбинированное реле тока и напряжения нулевой последоВательности с торможением от фазных токов, содержа щее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (З о), формирователь второго рабочего напряжения, вход которого предназначен для 60 подключения к выходу фильтра напряжения нулевой последовательности (30о), формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сумматор, первый пороговый блок репейного элемента и его логическую часть, причем выходы формирователя первого рабочего напряжения и формирователя тормозного напряжения подключены ко входам сумматора, выход которого соединен со входом первого порогового блока релейного элемента, выход последнего соединен со входом логической части релейного элемента, выход которой предназначен для подключения ко входу устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), дополнительно снабжено вторым пороговым блоком релейного элемента и логическим элементом ИЛИ, при этом выход формирователя второго рабочего напряжения подключен ко входу второго порогового блока релейного элемента, выход которого подключен, к первому входу логического элемента ИЛИ, ко второму входу которого подсоединен выход первого порогового блока релейного элемента, а к выходу — вход ло- . гической части релейного элемента.

Кроме того, логическая часть релейного элемента содержит логический элемент выдержки времени на срабатывание ВС, выходной триггер ВТ, интегратор ИЭ и логический элемент НЕ, входы последних подключены к выходу логического элемента ИЛИ, выход логического элемента НЕ соединен с входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, выход которого подключен ко входу — установка "0" интегратора ИЭ, выход котсрого соединен со входом выходного триггера ВТ, один выход последнего соединен с управляющим входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, другой его выход является выходом комбинированного реле.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого комбинированного реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением.от фазных токов.

Комбинированное реле содержит формирователь 1 первого рабочего напряжения, формирователь 2 второго рабочего напряжения, формирователь 3 тормозного напряжения, сумматор 4, первый пороговый блок релейного элемента 5, второй пороговый блок релейного элемента 6, логический .элемент 7

ИЛИ, логическую часть релейного элемента 8.

Вход формирователя 1 первого рабочего напряжения предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности линии (330 ) а выход подключен к первому входу сумматора 4, ко второму входу которого подсоединен выход формирователя 3 тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов. Выход сумматора

4 подключен ко входу первого порого805441 вого блока релейного элемента 5, вы-, ход которого соединен со вторым входом логического элемента 7 ИЛИ. Вход формирователя 2 второго рабочего напряжения предназначен для подключения к фильтру напряжения нулевой последовательности линии (30о), а выход подключен ко входу второго порогового блока релейного элемента 6, выход которого соединен с первым входом логического элемента 7 ИЛИ, выход последнего подключен ко входу логической части релейного элемента 8, являющейся выходом всего комбинированного реле °

Комбинированное реле работает следующим образом.

При возникновении однофазного короткого замыкания на защищаемой линии появляются составляющие нулевой последовательности в токе и напряжении линии 33 и 30>, °

Ток 3J поступает на вход формирователя 1 первого рабочего напряжения, а напряжение 30о - на вход формирователя 2 второго рабочего напряжения. Ко входам формирователя 3 тормозного напряжения подводятся фазные токи 3 рлинии.

В формирователе 1 первого рабочего напряжения ток 3 Эо фильтруется, выпрямляется без сглаживания и преобразуется в рабочее напряжение UI><.

В формирователе 3 тормозного напряжения из фазных токов линии образуется тормозное напряжение (выпрямленное) U, Оба указанных напряжения Uð и UT3 подаются на входы сумматора 4, на выходе которого образуется их разность, которая подводится ко входу первого порогового блока релейного элемента 5. В тех интервалы времени, когда напряжение на выходе сумматора 4 больше уровня срабатывания U Р5первого порогового блока релейного элемента, на его выходе появляется напряжение, которое через логический элемент 7 ИЛИ подается на вход логической части релейного элемента 8.

Работа комбинированного реле поясняется диаграммами фиг.2 для случая, когда UI >.--О.

В формирователе 2 второго рабочего напряжения напряжение 30о также фильтруется, выпрямляется и преобразуется в рабочее напряжение Up, Оно подается на вход второго порогового блока релейного элемента 6, где срав нивается с его уровнем срабатывания

U ь. На выходе блока 6 появляется

ПОР 6 напря>кение, которое через логический элемент 7 ИЛИ подводится ко входу ло гической части релейного элемента 8.

В логической части релейного элемента 8 длительности наличия и отсут ствия напряжения íà его входе сравни вак>тся с заданными величинами, и при соответствующих условиях формируется сигнал срабатывания комбинированного реле. Структурная схема логической части релейного элемента 8 приведена на фиг. 3. Например, в логической части релейного элемента 8 может производиться суммирование длительности интервалов наличия напряжения, если .интервалы отсутствия напряжения меньше первой заданной величины, и когда результат суммирования превышает вторую заданную величину, формируется сигнал срабатывания. При этом., если интервал отсутствия напряжения превышает первую заданную величину, результат суммирования принимается равным нулю, Сигнал с выхода логической

15 части релейного элемента 8 — выходной сигнал комбинированного реле поступает на вход устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

При малых значениях 30 комбинированное реле работает как реле тона с торможением, а при малых токах 3;,Läкак реле напряжения, причем в послед-. нем случае величины фазных токов не имеют значения, так как рабочее напряжение от 30I> »o e o »a отдельный пороговый блок релейного элемента 6, на который тормозное напряжение не действует.

На фиг. 2 показаны также время срабатывания реле тока срз1„ и реле напряжения ге нулевой последовао тельности при их раздельной работе.

Применение двух пороговых блоков релейного элемента позволяет повысить чувствительность реле и производить настройку, проверку и регулировку комбинированного реле раздельно по току и по напряжению нулевой

40 последовательности (3.>о и 30р), что существенно уменьшает время настройки реле при эксплуатации реле.

Повышение чувствительности реле приводит к более надежной работе

45 УстРойства ОАПВ в энергосистемах.

Формула изобретения ур 1. Комбинированное реле тока и напряжения нулевой последовательности с торможением от фазных токов, содержащее формирователь первого рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра тока нулевой последовательности (33о), формирователь второго рабочего напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу фильтра напряжения нулевой пос60 ледовательности (3Uo), формирователь тормозного напряжения, входы которого предназначены для подключения к датчикам фазных токов, сумматор, первый пороговый блок релейного элемента и его логическую часть, причем вы805441 к ОаПВ 4

78

7с ходы формирователя первого рабочего напряжения и формирователя тормозного напряжения подключены ко входам сумматора, выход которого соединен со входом первого поротового блока релейного элемента, выход последнего соединен со входом логической части релейного элемента, выход которой предназначен для подключения к входу устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ), о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, снижения времени настройки реле и повышения удобства эксплуатации путем обеспечения независимости регулировки уставок по току и напряжению нулевой 15 последовательности, дополнительно снабжено вторым пороговым блоком .релейного элеМента и логическим элементом ИЛИ, при этом выход формирователя второго рабочего напряжения подключен Щ ко входу второго порогового блока релейного элемента, выход которого подключен к первому входу логического элемента. ИЛИ, ко второму входу которого присоединен выход первого порогового блока релейного элемента, а к выходу - вход логической части релейного элемента.

2. Реле по п.1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что логическая часть релейного элемента содержит логичес. кий элемент выдержки времени на срабатывание ВС, выходной триггер ВТ, интегратор ИЭ и логический элемент

НЕ, входы последних подключены к выходу логического элемента ИЛИ, выход логического элемента HE соединен с входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, выход которого подключен ко входу установка "0" интегратора ИЭ, выход которого соединен со входом выходного триггера ВТ, один выход последнего соединен с управляющим входом логического элемента выдержки времени на срабатывание ВС, другой его выход является выходом комбинированного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Устройство автоматического пов торного включения типа АПВ-503. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, OEK 469517, издание

01, c. .31.

2. Участие в разработке, исследов нии и подготовке к выпуску на чэАЗ опытно-промышленных образцов устройст ва АПВ с применением интегральных микросхем для ВЛ 750 кВ. Технический отсчет ВНИИЭ, Р Гос. регистрации

76027952, инв. Р Б573737, с. 23-33.

805441

Урр атмг.8 к ОЯПЬ

Составитель Л. Воропаева

Редактор A.Наурсков Техред Е.Гаврилешко Корректор В.Синицкая

Заказ 10925/78 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мооква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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