Устройство для волновой направлен-ной защиты линии электропередачи сдвухсторонним питанием

 

Союз Соаетскнк

Соцнапнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04.78 (21) 2599183/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/28

Гввудврстввкнык комитат

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07 ° 81. Бюллетень № 26

Ао делам нзобрвтеник и аткрыти!! (53) УДК621.316. . 925 (088.8) Дата опубликования описанин15.01.81 (72) Авторы изобретения

Ю. Ф. Королюк и A. П. Шибанов (7!) Заявитель

Сибирский научно-исследоватепьский институ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛНОВОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линии электропередачи переменного тока.

Известно устройство для защиты с использованием волновых переходных процессов, содержащее пусковые органы тока, блок контроля токов и блок контроля диаграммы токов высокой частоты. Пусковые органы реагируют на междуфазные волны переходного процесса, а блоки контроля токов и диаграммы токов высокой частоты реагируют на наличие и соотношение токов высокой частоты, fl j, Недостатком этого устройства является возможность неселективного срабатывания при внешних коротких замыканиях из-за отказа. пускового органа в полукомпгекте удаленного конца при малых значениях волн тока переходного процесса.

Известно также устройство для волновой направленной защиты линии электропередачи от симметричных коротких замыканий, содержащее на каж дом конце линии импульсный пусковой орган тока, датчик тока и напряжения, импульсный орган направления мощности, передатчик и приемник высокой частоты. В данном устройстве разделены функции пуска и отключения. При появлении повреждения или коммутационного процесса срабаты1О вает пусковой орган тока и запускает высокочастотный передатчик, посылающий в линию высокочастотный сиг-. нал для контроля состояния линии. Им-, 15 пульсный орган направления мощности реагирует на направление распростра-. нения волны переходного процесса и действует на орган отключения ° При наличии высокочастотного сигнала от передатчика противоположного полукомп лекта орган отключения блокируется и отключения не происходит. При симметричном коротком замыкании íà saщищаемой линии высокочастотные сигна847425 лы не проходят через место повреждения, приемники не рабоч аюг и линии отключаются с двух сторон (2 ).

Однако в режимах несимметричных коротких замыканий высокочастотные сигналы проходят через место повреждения, принимаются приемниками, блокируют органы отключения и устройство не срабатывает, что является его недостатком.

Наиболее близким по технической

10 сущности к предлагаемому является устройство для направленной защиты, содержащее на каждом конце защищаемой линии датчики тока и напряжения, выходы которых соединены с входами реле направления мощности обратной последовательности, приемопередатчик, токовый пусковой орган, подключенный Ф входом к датчику тока и выходом к органу отключения, элемент ЗАПРЕТ. Действие известного устройства основано на сравнении знаков мощности обратной последовательности по концам защищаемой линии (3 $.

Недостатком известного устройства является возможность отказа при трех фазном коротком замыкании из-за нечувствительности к повреждениям с малой длительностью предшествующей не30 симме трии .

Цель изобретения — повышение чувствительности путем обеспечения действия устройства при трехфазном коротком замыкании без предшествующей несимметрии.

Указанная цель достигается тем, что устройство для волновой направленной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием, содержащее в каждом полукомплекте, установленном по

40 концам защищаемой линии, датчики тока и напряжения, присоединенные к измерительным трансформаторам тока и напряжения, токовый пусковой орган вход которого присоединен к первому вьгходу датчика тока, выход токового пускового органа соединен с первым входом органа отключения, второй вход которого через элемент ЗАПРЕТ присое-, динен к первому выходу органа срав- 50 нения фаэ,приемопередатчик сигналов, вход передатчика которого присоединен ко второму выходу органа сравнения фаз а выход приемника которого соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, дополнительно снабжено в каждом полукомплекте элементом И и блоками выделения падающей и отраженной электромагнитных волн, при этом первый вход элемента И присоединен к выходу приемника, второй вход элемента И присоединен к входу передатчика, выход элемента И соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, входы блоков выделения падающей и отраженной электромагнитных волн присоединены к выходу датчика напряжения и второму выходу датчика тока, а выходы блоков выделения подключены к входам органа сравнения фаз.

На чертеже изображена схема предла. гаемого устройства.

Каждый полукомплект устройства содержит орган 1 направления, состоящий из блока 2 выделения падающей волны, блока 3 выделения отраженной волны, органа 4 сравнения фаз этих волн, входы органа 1 направления подключены к выходу датчика 5 напряжения и первому выходу датчика б тока, первый выход органа 1 направления подключен к входу элемента 7 ЗАПРЕТ, второй выход органа 1 подключен к первому входу элемента И 8 и к передатчику

9, выход приемника 10 соединен с вторым входом элемента И 8 и запрещающим входом элемента 7 ЗАПРЕТ. Выходы .. элементов 7 и 8 присоединены к первому входу органа 11 отключения, к второму входу которого подключен выход пускового органа 12 тока. Вход органа 12 соединен с вторым выходом датчика 6 тока.

Блоки выделения падающей и отраженной электромагнитных волн состоят из блока определения фазной волны без нулевой составляющей, блока определения междуфазной волны двух других фаз, к выходу которого подключен фазосдвигающий блок, где междуфазная волна сдвигается на угол -90, выходы блока определения фазной волны и фазосдвигающего блока соединены последовательно. Первые входы блоков определения подключены к датчику тока, вторые входы — к датчику напряжения. Соотношение величин сигналов на выходах блока определения фазной волны и фазосдвигающего блока отлично.от единицы.

Аналогичный полукомплект 13 устройства установлен на противоположном конце защищаемой линии электропередачи.

Устройство работает следующим образом.

84742 5

При несимметричных коротких замыканиях на защищаемой линии разность фаз отраженной и падающей волны на обоих концах линии положительна, сиг-налы на вторых выходах органов 4 срав- 5 нения фаэ отсутствуют и передатчики

9 не работают. Сигналы с первых выходов органов 4 сравнения фаз проходят через элементы 7 ЗАПРЕТ, органы 11 о-включения (при условии срабатывания 10 пусковых органов 12 тока) и отключают защищаемую линию с двух сторон. При коротких замыканиях вне зоны действия устройства разность фаз отраженной и падающей волны на одном иэ кон- 1S цов линии отрицательна. Со второго выхода органа 4 этого полукомплекта сигнал запускает передатчик 9, который посылает блокирующий сигнал на противоположный конец линии. Первый 20 полукомплект не отключает линию, потому что сигнал на первом выходе органа 4 отсутствует, второй полукомплект не отключает линию из-за того, что блокирующий сигнал с выхода приемника 10 поступает на запрещающий вход элемента 7 ЗАПРЕТ и блокирует срабатывание.

При симметричных коротких замыканиях на защищаемой линии разность фаэ отраженных и падающих волн на обоих концах отрицательна, оба полукомплекта посылают блокирующие сигналы. В каждом полукомплекте сигналы от вторых выходов органов 4 и выходов приемников 10 поступают на входы элемента И 8, что приводит к срабатыванию органа отключения и отключению линии с двух сторон.

Предлагаемое устройство может быть использовано для защиты линий электропередачи сверхвысокого напряжения и позволяет повысить надежность электроснабжения за счет отключения линии с трехфаэным коротким замыканием без предшествующей несимметрии.

Формула изобретения

Устройство для волновой направ:ленной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием, содержащее в каждом полукомплекте, установленном по концам защищаемой линии, датчики напряжения и тока, присоединенные к измерительным трансформаторам напряжения и тока, токовый пусковой орган, вход которого присоединен к первому выходу датчика тока, выход токового пускового органа соединен с первым входом органа отключения, второй вход которого через элемент ЗАПРЕТ присоединен к первому выходу органа сравнения фаз, приемопередатчик сигналов, вход передатчика которого присоединен ко второму выходу органа сравнения фаз, а выход приемника которого соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, о т л н ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности путем обеспечения действия устройства при трехфазном коротком замыкании без предшествующей несимметрии, оно дополнительно снабжено в каждом полукомплекте элементом

И и блоками выделения падающей и отраженной электромагнитных волн, при этом первый вход элемента И присоединен к выходу приемника, второй вход элемента И присоединен к входу передатчика, выход элемента И соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, входы блоков выделения падающей и отраженной электромагнитных волн присоединены к выходу датчика напряжения и второму выходу датчика тока, а выходы блоков выделения подключены к входам органа сравнения фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

У 144889, кл. Н 02 Н 3/26, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

В 568107, кл. Н 02 H 3/28, 1975.

3. Чернобровов Н.В. Релейная защита. М., "Энергия", 1967, с. 439, фиг. 12-9.

847425 р

Заказ 5515 81 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель А. Сурба

Редактор С, Тимохина Тех ед А.Ач: Корректо О. Билак