Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.XII.1969 KI. 21 c, 71 MKP H 02 h 3/OH •»iiUOTEKA Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Stanislaw Stolarz, dr inz. Jerzy Woj¬ ciechowski Wlasciciel patentu: Zaklady Pomiarowo-Badawcze Energetyki „Energo- pomiar" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gliwice (Polska) Wybiornik fazowy, sluzacy do okreslenia uszkodzonej fazy i do podawania impulsu na wylaczenie tej fazy i Przedmiotem wynalazku jest wybiornik fazowy sluzacy do okreslenia uszkodzonej fazy dwustron¬ nie zasilanej linii przesylowej wysokiego napie¬ cia, oraz sluzacy do podawania impulsu na wy¬ laczenie tej fazy celem uzyskania wlasciwego 5 wspóldzialania zabezpieczenia linii z urzadzeniem do samoczynnego ponownego zalaczania.Znane wybiorniki dla zabezpieczen dwustron¬ nie zasilanych linii przesylowych wysokiego na¬ piecia wykonywane sa albo jako filtrowe albo 10 jako impedancyjne. Filtrowe wybiorniki fazowe oparte sa na zasadzie pomiaru kierunku (kata) pomiedzy odpowiednio wybranymi skladowymi symetrycznymi pradów oraz skladowymi syme¬ trycznymi pradów a napieciami fazowymi. Po- 15 miar kierunku (kata) pomiedzy odpowiednimi wektorami moze byc dokonywany przy pomocy elektromechanicznych przekazników kierunkowo- -mocowych lub w róznych ukladach elektronicz¬ nych powszechnie znanych z literatury. 20 Znane wybiorniki fazowe posiadaja czasy za¬ dzialania dluzsze od 30 msek przy tym nie gwa¬ rantuja, ze czas zadzialania wybiornika bedzie zawsze krótszy od czasu zadzialania zabezpiecze¬ nia a czas powrotu wybiornika bedzie dluzszy 25 od czasu powrotu zabezpieczenia.Celem wynalazku jest uzyskanie, przy wysta¬ pieniu jednofazowego zwarcia w trójfazowej li¬ nii przesylowej wysokiego napiecia, wybrania uszkodzonej fazy w czasie okolo jednego okresu 30 liczac od momentu powstania warunków dla za¬ dzialania wybiornika, dla umozliwienia wylacze¬ nia tylko fazy zwartej przy jednoczesnym za¬ pewnieniu prawidlowego wspóldzialania wybior¬ nika z przekaznikami zabezpieczeniowymi i urza¬ dzeniem do samoczynnego ponownego zalaczania, zas zadaniem wynalazku jest stworzenie odpo¬ wiedniego ukladu elektrycznego wybiornika fa¬ zowego przeznaczonego do osiagniecia tego celu.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie ukladu zezwalajacego wykonanego przy pomocy bloku logicznego realizujacego funkcje róznicy logicznej, sygnalu stwierdzajacego rozpoznanie zwarcia przez zabezpieczenie i sygnalu wylacza¬ jacego wysylanego przez zabezpieczenie. Sygnal wyjsciowy wymienionego bloku zezwala na prze¬ laczenia wybierajace uszkodzona faze tylko w czasie trwania zezwolenia, to jest w okresie od chwili zakonczenia rozpoznawania zwarcia przez zabezpieczenie. Jednoczesnie w wybiorniku za¬ stosowano logiczne uklady pamieci sterowane sygnalem wylaczajacym zabezpieczenia, zrealizo¬ wane przy pomocy bloków logicznych alternaty¬ wy i koniunkcji, które po przelaczeniach okre¬ slajacych uszkodzona faze utrwalaja wybrany stan az do momentu zakonczenia wysylania im¬ pulsu wylaczajacego przez zabezpieczenie czyli do momentu powrotu przekaznika wyjsciowego zabezpieczenia.Wybiornik fazowy skonstruowany przy zasto- 5872458724 sowaniu wynalazku dzieki ukladowi zezwalaja¬ cemu dziala dopiero po rozpoznaniu zwarcia przez zabezpieczenie; jest niewrazliwy na stany nieustalone przebiegów zwarciowych oraz nie reaguje na warunki pracy dwufazowej wystepu- 5 jace po wylaczeniu fazy uszkodzonej. Jednoczes¬ nie jest zagwarantowane zadzialanie wybiornika przed zadzialaniem zabezpieczenia. Sterowana sygnalem wylaczajacym pamiec stanu wybrane¬ go w okresie zezwolenia powoduje, ze powrót 10 , wybiornika nastapi po powrocie zabezpieczenia, y *o zwiejksza niezawodnosc pracy w wyniku unie- • mozliwfenia przelaczen i powrotu wybiornika w okresie wysylania impulsu wylaczajacego przez zabezpieczenie. 15 Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który przedstawia schemat funkcjonalno-logiczny wybiornika. Informacje o stanie elektrycznym linii przesylowej dostarczane sa do ukladu lo- 20 gicznego wybiornika przez 6 przekazników po¬ miarowych 3, 4, 5, 6, 7, 8. Przekazniki 3, 4, 5 mierzac przesuniecia fazowe pomiedzy opisanymi na ich wejsciach skladowymi symetrycznymi ko¬ lejnosci przeciwnej i zerowej pradu. Jezeli po- 25 miedzy pradem J2 danej fazy a pradem J0 wystapi przesuniecie fazowe mniejsze od nasta¬ wionej wartosci A przekaznika wystepuje stan „1". We wszystkich innych wypadkach na wyjsciu przekaznika wy- 30 stepuje stan „0".Identycznie pracuja przekazniki 6, 7, 8, mie¬ rzace przesuniecie fazowe *F pomiedzy odpo¬ wiednimi -fiapieciami fazowymi przesunietymi o kat +90° (juf) a prademJ0. 35 Przekazniki pomiarowe w sposób ciagly kon¬ troluja stan elektryczny linii przesylowej a wy¬ stepujace na ich wyjsciach sygnaly podlegaja operacji koniunkcji w blokach 9, 10, 11, 12, 13» 14 z sygnalem wyjsciowym bloku róznicy logicz-; 40 nej 15^ W ten sposób wykorzystanie informacji o rezultatach pomiarów dokonanych przez prze¬ kazniki pomiarowe nastepuje tylko w okresie gdy na wyjsciu bloku róznicy logicznej 15 wy¬ stepuje stan „1". | ¦¦ 45 Sterowanie dzialaniem wybiornika fazowego z zabezpieczenia nastepuje przez doprowadzenie do wybiornika sygnalu A stwierdzajacego rozpo¬ znanie zwarcia w strefie chronionej przez zabez¬ pieczenie, a prawidlowosc wspólpracy zapewnia 50 powiazanie logiczne z dzialaniem wyjsciowego przekaznika zabezpieczenia, co na schemacie funkcjonalno-logicznym wybiornika odwzorowa¬ ne jest w postaci bloku opózniajacego 2. Wymie¬ niony blok opózniajacy daje opóznienie t2 przy 55 przejsciu ze stanu „0" do stanu „1" oraz opóz¬ nienie tj przy przejsciu ze stanu „1" do stanu „0". Sygnal na wyjsciu bloku opózniajacego 2 odpowiada sygnalowi wylaczajacemu wysylanemu przez zabezpieczenie. 60 Przykladowo przedstawimy dzialanie wybiorni¬ ka przy powstaniu jednofazowego zwarcia RO w strefie chronionej przez zabezpieczenie. Za¬ bezpieczenie po rozpoznaniu zwarcia najczesciej bezposrednio powoduje wzbudzenie swojego prze- 05 kaznika wyjsciowego. Pojawienie sie sygnalu stwierdzajacego rozpoznanie zwarcia przez zabez¬ pieczenie jest równowazne z przejsciem sygnalu A ze stanu „0" w stan „1". Tym samym stan „1" wystapi: na wejsciu bloku opózniajacego 2, który okresla czas trwania zezwolenia, na wejsciu blo¬ ku alternatywy lj9f który steruje pamiecia wy¬ biornika oraz na wejsciu bloku róznicy logicz¬ nej 15, który realizuje zezwolenie na dzialanie wybiornika.Natychmiast na wyjsciu bloku róznicy logicz¬ nej 15, wystapi stan „1" jako wynik operacji lo¬ gicznej pomiedzy sygnalem A w stanie „1" i sygnalem 'wyjsciowym bloku opózniajacego 2, który jest w stanie „0". Stan „1" na wyjsciu bloku róznicy logicznej 15 bedzie trwal przez czas t! nastawiany na bloku opózniajacym 2.Czas ten wynosi 20-5-25 msek. Po tym czasie na wyjsciu bloku opózniajacego 2 sygnal osiagnie stan „1" i spowoduje przejscie sygnalu na wyjs* ciu bloku róznicy logicznej 15 w stan „0".Na wyjsciach przekazników pomiarowych 3, 4, 5, 6, 7 i 8, zaleznie od Wyniku pomiaru kata przesuniecia fazowego pomiedzy wektorami wiel¬ kosci wejsciowych mamy stany „0" lub „1". W rozwazanym wypadku zwarcia Rp stan „1" wy¬ stapi na wyjsciu przekaznika a a na wyjsciach przekazników 4, 5» i 6 sygnaly beda mialy war¬ tosc „0". Stany na wyjsciach przekazników 7 i 8 nie maja znaczenia, gdyz odpowiednie sygna¬ ly biora udzial w operacjach logicznych koniun¬ kcji z sygnalami wyjsciowymi przekazników po¬ miarowym 4 i 5, które to sygnaly w rozwazanym wypadku maja wartosc „0".W wyniku pojawienia sie stanów „1" na wyj¬ sciach przekaznika 3 i bloku róznicy logicznej 15, na wyjsciu bloku koniunkcji 9 wystapi stan.,,1".Spowoduje to wystapienie stanu „1" na wyjsciu bloku alternatywy 16. Stan ten zostanie podtrzy¬ many w wyniku dzialania pamieci wybiornika realizowanej w fazie R przez blok koniunkcji 20, którego sygnal wyjsciowy doprowadzony jest do wejscia bloku alternatywy 1,6. Pamiec wybiorni¬ ka sterowana jest przez blok alternatywy 19, którego sygnal wyjsciowy doprowadzony jest do wejscia bloku koniunkcji 20.Wystapienie stanu „1" na wyjsciu bloku alter¬ natywy 16 przy jednoczesnym stanie „1" na wyj¬ sciu bloku opózniajacego 9 oraz stanie „0" na wyjsciu bloku alternatywy 23 spowoduje, ze sygnal Wr na wyjsciu bloku róznicy logicznej 30 osiagnie stan „1". Wymieniony sygnal w sta¬ nie „1" powoduje jednofazowe wylaczenie uszko¬ dzonej fazy R oraz wzbudzenie urzadzenia do jednofazowego samoczynnego ponownego zala¬ czania.Na wyjsciu bloku alternatywy 23 w objasnia¬ nym wypadku wystepuje stan „0" poniewaz wszystkie wejscia wymienionego bloku beda w stanach „0" w wyniku wystepowania stanów „0" na wyjsciach przekazników pomiarowych 6 oraz 4 i 5. Podczas omawianego dzialania, wystapie¬ nie stanu „1" na wyjsciu bloku alternatywy 16 blokuje jednoczesnie mozliwosc wystapienia sta¬ nu „1" na wyjsciu bloku róznicy logicznej 29*58724 6 W wyniku powyzszego na wyjsciu bloku alter¬ natywy 34 bedzie wystepowal stan „0". Powrót wybiornika fazowego po zadzialaniu nastapi po powrocie zabezpieczenia w wyniku zlikwidowa¬ nia pamieci wybiornika przez zanik stanu „1" na wyjsciu bloku alternatywy 19.W analogiczny sposób mozna rozwazyc dziala¬ nie wybiornika przy powstaniu w strefie chro¬ nionej zwarcia dwóch faz z ziemia. W wypadku np. zwarcia STO wystapia stany „1" na wyj¬ sciach przekazników pomiarowych 3 i 6 przy sta¬ nach „0" na wyjsciach przekazników 4 i 5. W wyniku powyzszego, po zakonczeniu rozpozna¬ wania zwarcia przez zabezpieczenie, wystapia stany „1" na wyjsciu bloku koniunkcji 12, wyjs¬ ciu bloku alternatywy A3 oraz wyjsciu bloku .koniunkcji 33. W kolejnosci sygnal Wrst na wyjsciu bloku alternatywy a4 osiagnie stan „1".Wymieniony sygnal w stanie „1" powoduje trój¬ fazowe wylaczenie linii oraz wzbudzenie urza¬ dzenia do trójfazowego samoczynnego ponowne¬ go zalaczania.Jezeli przy zwarciu w linii przesylowej wyso¬ kiego napiecia nie wystepuje skladowa syme-, tryczna kolejnosci zerowej (zwarcie bez udzialu ziemi), to na wyjsciach przekazników pomiaro¬ wych 3, 4, 5, 6, 7 i 8 utrzymuja sie stany „0".Wystapienie sygnalu wylaczajacego wysylanego przez zabezpieczenie spowoduje, ze na wyjsciu bloku róznicy logicznej a& wystapi stan „1" co jest równowazne osiagnieciu przez sygnal Wrst na wyjsciu bloku alternatywy 34 stanu „1". Na¬ stapi trójfazowe wylaczenie i wzbudzenie urza- 5 dzenia do trójfazowego samoczynnego ponownego zalaczania linii. PL