Пусковой орган блокировки дистан-ционной защиты при качаниях

Авторы патента:

НОВАШ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

ТИШЕЧКИН АНАТОЛИЙ АРТЕМОВИЧ

РОМАНЮК ФЕДОР АЛЕКСЕЕВИЧ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 i>8493 УО (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 17. 10. 79 (21) 2828048/24-07 с присоединением заявки № (23) П риорнтет (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/38

Н 01 Н 83/20 йоударстввииый комитет

СССР по делан изобретений и аткрытий

I (53) УДК621.316. .925(088.8) Опубликовано 23.07. 81. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 30 .07 . 81 (72) Авторы изобретения

В.И.Новаш, А.А.Тишечкин и Ф.А..Романюк!

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) ПУСКОВОЙ ОРГАН БЛОКИРОВКИ

ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ КАЧАНИЯХ

Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано в о . релейной защите элементов электрических систем от коротких замыканий для предотвращения ложных срабатываний дистанционной защиты при .качаниях в электрической системе.

Известны пусковые органы блокировки дистанционной защиты при качаниях, основанные на выявлении не l0 симметрии трехфазной системы токов или напряжений, в которых рабочий сигнал, необходимый для срабатывания реагирующего органа блокировки, формируется с помощью фильтра тока или напряжения. обратной последовательности 111 и (2) .

Чувствительность таких устройств к коротким замыканиям ограничивается необходимостью отстройки от небалансов, возникающих на выходе . фильтров обратной последовательности при качании. Основной составляющей небалансов фильтра является составляющая, вызванная погрешностью фильтра из-за отклонения частоты от номинального значения, приводящего к его расстройке.

Использование частотной коррекции, хотя и является эффектным,, но в полной мере устранить указанный недостаток не может.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пусковой орган блокировки при качаниях дистанционной защиты, реагирующей на приращение вектора тока (напряжения) обратной последовательности дифференцированием выпрямленного сигнала, и содержащий фильтр . токов обратной последовательности, выход котораго подключен к первичной обмотке трансформатора с двумя вторичными обмотками, к одной из которых через I C-фильтр основной частоты (инерционный элемент), выпрямитель10

I 3 84 ный мост и дифференцирующий блок подключен реагирующий орган 53) .

Этот пусковой орган имеет хорошую отстройку от качаний с большими уравнительныки токами и малыми периодами. Однако он может отказать в срабатывании при отсутствии или малой длительности несимметрии и имеет низкую чувствительность в условиях трехфазного короткого замыкания.

Другим его недостатком является различие частотных свойств инерционного и безынерционного элементов, а .также большие небалансьг на выходе фильтра симметричных составляющих при уходе частоты и системе.

Цель изобретения вЂ” снижение влияния отклонений частоты на работу пус-. кового органа и повышение его чувствительности к симметричным коротким замыканиям.

Поставленная цель достигается тем, что в пусковой орган блокировки дистанционной защиты при качаниях; содержащий измерительные трансформаторы тока и напряжения и последовательно включенные выпрямитель, дифференцирующий блок и реагирующий орган, дополнительно введены статический преобразователь трехфазной реактивной мощности и полосовой частотный фильтр, причем выходы измерительных трансформаторов тока. и напряжения подключены ко входам статического.преобразователя трехфазиой .реактивной мощности, выход которого через полосовой частотный фильтр подключен ко входу указанного выпрямителя.

На чертеже приведена функциональная схема. пускового органа блокировки при качаниях.

Устройство содержит измерительные трансформаторы тока 1 и напряжения 2, подключенные к статическому .преобразователю 3. трехфазной реактивной мощности, к выходу которого через активный полосовой частотный .фильтр 4, выпрямитель 5 и дифференцирующий блок б подключен реагирующий орган 7..

Преобразователь 3 построен на принципе суммирования произведений мгновенных значений подведенных токов и напряжений отдельных фаз. Выходное напряжение преобразователя соответствует мгновенной трехфазной реактивной мощности присоедине9370 4! ния. При симметричных системах токов и напряжений присоединения, не содержащих высших гармоник и апери. одических составляющих, выходной сигнал преобразователя содержит только постоянную (медленно изменяющуюся) составляющую, пропорциональную реактивной мощности трехфазного тока. При нарушениях симметрии трехфазной системы токов (напряжений) на выходе преобразователя, кроме постоянной составляющей, появляется переменная составляющая мгновенной мощности двойной частоты. В этом случае, когда в токах и напряжениях, подводимйк к преобразователю 3, содержатся апериодические составляющие, на выходе преобразователя дополнительно появляется периодическая затухающая слагающая основной частоты. Искажение формы токов (напряжений) подводымых к преобразователю 3, приводит к появлению в выходном сигнале составляющих высших гармоник °

Полосовой частотный фильтр 4 с поI лосой пропускания 20-120 Гц,. выполнен на основе операционного усилителя и предназначен для выделения составляющих мгновенной мощности основной и двойной частоты.

Дифференцирующий блок 6 предназначен для повышения степени отстройки устройства блокировки от низкочастотных составляющих выпрямленного напряжения, обусловленных несимметрией токов (напряжений) нормального режима и других режимов, не сопровождающихся короткими замыканиями. Этот блок может быть выполнен на базе известных активных или пассивных дифференциаторов.

Реагирующий орган 7, реагирующий на скорость изменения выпрямленного напряжения, обеспечивает высокую чувствительность устройства блокировки при всех видах коротких замыканий на присоединении.

Пусковой орган в различных режимах работает следующим образом.

При отключенных выключателях присоединения все элементы функциональной схемы находятся в обесточенном состоянии. В нормальном симметричном режиме работы присоединения на выходе преобразователя 3 сушествует только постоянная составляющая, которая не пропускается фильтром 4.

84937

Формула изобретения

55 а в нормальном несимметричном режиме дополнительно появляется составляющая двойной частоты мгновенной мощности. Эта составляющая рабочегб сигнала пропускается фильтром 4, выпрямляется и-на выходе блока 6 существует медленно изменяющееся напряжение. Орган 7, реагирующий на скорость изменения этого напряжения не срабатывает, так как сиг- 10

1 нал на выходе дифференцирующего блока 6 невелик и недостаточен для срабатывания реагирующего органа.

В режиме симметричных качений, характеризующихся периодическим изме- 15 нением токов и напряжений с длительностью периода не менее 0,2-0,4 с, на выходе преобразователя 3 существует низкочастотная составляющая и составляющие высших гармоник, обу- =o словленные погрешностями в работе измерительных трансформаторов тока и напряжения. Низкочастотная составляющая и составляющие высших гарвЂ” моник мгновенной мощности трехфазной системы не пропускаются фильтром 4 и.тем самым повышается надежность отстройки устройства блокировки при качаниях и других режимах, сопровождающихся короткими замыканиями. ЗО

При коротких замыканиях происходит скачкообразное изменение рабочего сигнала. На выходе всех блоков функциональной схемы появляется напряжение и ввиду большой скорости его изменения реагирующий орган 7 срабатывает. При симметричных коротких замыканиях характеризующих1 ся малой длительностью несимметрии, 40 срабатывание пускового органа обеспечивается за счет периодической затухающей слагающей основной частоты мгновенной мощности, которая появляется на. выходе преобразователя только.при наличии апериодических

""îñòàâëÿþùèõ в токах пли напряжениях.

При близких трехфазных коротких замыканиях с оцновременным замыканием всех трех фаз работа устройства

50 обеспечивается за счет апериоди- . ческих составляющих во вторичных цепях трансформаторов напряжения, обусловленных невозможностью мгновенного их магнитного состояния. В случае несимметричных коротких замыканий на выходе преобразователя

3 дополнительно появляется составляющая двойной частоты мгновенной мощ0 6 ности, которая обеспечивает надежный пуск устройства блокировки даже при полном отсутствии апериодических составляющи. в токах (напряжениях)..

При неисправностях цепей напряжения преобразователя 3 на его выходе может появиться составляющая мгновенной мощности двойной частоты, под действием которой пусковой орган введет защиту в действие. Однако ложного действия дистанционной. защиты не произойдет, поскольку дистанционные защиты снабжаются блокировками, контролирующими исправност» цепей трансформаторов напряжения.

Предлагаемое устройство не вырабатывает пускового сигнала при одновременном исчезновении напряжения во всех трех фазах цепей напряжения.

Использование в пусковом органе устройства блокировки при качаниях статических преобразователей мощности и других элементов, выполненных на базе микроэлектронной техники, позволяет устранить влияние изменений частоты в системе на работу устройства блокировки и в целом повысить техническое совершенство дистанционной защиты присоединений.

Пусковой орган блокировки дистанционной защиты при качаниях, содержащий измерительные трансформаторы тока и напряжения и последовательно включенные выпрямитель, дифференцирующий блок и реагирующий орган, отличающийся тем, что, с целью снижения влияния отклонений частоты и повышения чувствительности к симметричным коротким замыканиям, в него дополнительно введены статический преобразователь трехфазной реактивной мощности и полосовой частотный фильтр, причем выходы измерительных трансформаторов то- ка и напряжения подключены ко входам статического преобразователя трехфазной реактивной мощности, выход которого через полосовой частотный фильтр подключен ко входу упомян ттого выпрямителя.

849370

Составитель А.Васильев

Техред М. Рейвес

Корректор С.Корниенко

Редактор С.Патрушева

Заказ 6108/71 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев А.M. Релейная защита электрических систем. М., "Энергия", 1976, с. 273.