RU2039405C1

RU2039405C1 - Device for differential-phase high-frequency protection of electric power line

Info

Publication number: RU2039405C1
Application number: RU93041095A
Authority: RU
Inventors: я.С. Гельфанд; А.И. Левиуш; В.Т. Ужегов
Original assignee: Департамент науки и техники Российского акционерного общества энергетики и электрификации; Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электроэнергетики"
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device includes input of constant voltage signal and measurement-logic unit provided with HF input of protection blocking, shutting-off output and output "HF start". Insertion of first time delay element for return, time delay element for operation, second time delay element for return and logic OR gate connected in series, linking of second input of logic OR gate and input of first time HF delay element for return to input of HF signal and of output of logic OR gate to input of protection blocking makes it possible to prevent unwarranted operation of protection with connection of uninjured disconnected phase of aerial power line and its transit locking. EFFECT: improved reliability of protection. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты воздушных линий (ВЛ) электропередачи. The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for the relay protection of overhead power lines (VL) of power transmission.

Известно устройство для дифференциально-фазной защиты ВЛ типа ДФЗ-503 с пусковыми органами по напряжению обратной последовательности [1] которая обладает недостаточным быстродействием (время ее срабатывания 40-65 мс), т.е. не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к основной защите современных ВЛ электропередачи. A device for differential-phase protection of overhead lines of the DFZ-503 type with start-up organs according to the voltage of the reverse sequence [1] which has insufficient speed (its response time is 40-65 ms), i.e. It does not meet the requirements for the basic protection of modern overhead transmission lines.

Описанное в [2] устройство, наиболее близкое к предлагаемому, содержит выход на отключение и выход "Пуск ВЧ", вход ВЧ блокировки защиты, вход сигнала постоянного напряжения, входы для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения. Это устройство подвержено ложным срабатываниям при включении фазы ВЛ под напряжение и замыкании ее в транзит в цикле АОПВ, что связано с появлением кратковременных пауз в сигналах постоянного напряжения из-за переходных процессов при коммутациях. Указанный недостаток снижает устойчивость работы энергосистемы и надежность электроснабжения потребителей. Задача настоящего предложения создание устройства, способного повысить надежность работы защиты (например, типа ПДЭ-2003) в цикле ОАПВ и соответственно повысить устойчивость работы энергосистемы и надежность электроснабжения потребителей. The device closest to the one described in [2] contains a trip output and an “Start RF” output, an RF protection lock input, a DC voltage signal input, and inputs for connecting current and voltage transformers to measuring transformers. This device is subject to false positives when the HV phase is turned on under voltage and it is closed in transit in the AOPV cycle, which is associated with the appearance of short-term pauses in DC voltage signals due to transient processes during switching. This drawback reduces the stability of the power system and the reliability of power supply to consumers. The objective of this proposal is to create a device that can increase the reliability of protection (for example, PDE-2003 type) in the OAPV cycle and, accordingly, increase the stability of the power system and the reliability of power supply to consumers.

Предметом изобретения является устройство для дифференциально-фазной ВЧ защиты линии электропередачи, содержащее вход сигнала постоянного напряжения, измерительно-логический блок, снабженный входами для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения, входом ВЧ блокировки защиты, выходом на отключение, выходом "Пуск ВЧ", и отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый элемент выдержки времени на возврат, элемент выдержки времени на срабатывание, второй элемент выдержки времени на возврат и элемент ИЛИ, при этом второй вход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента выдержки времени на возврат и подключен к входу сигнала постоянного напряжения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу ВЧ блокировки защиты. The subject of the invention is a device for differential-phase RF protection of a power line containing an input of a constant voltage signal, a measurement and logic unit equipped with inputs for connecting to current and voltage transformers, an input of an RF protection lockout, a trip output, an “Start RF” output, and characterized in that it further comprises in series connected a first return delay time element, a response time delay element, a second on-time delay element return and the OR element, while the second input of the OR element is connected to the input of the first return delay time element and is connected to the input of the DC voltage signal, and the output of the OR element is connected to the input of the RF protection lock.

Благодаря введению дополнительных выдержек времени на срабатывание и возврат предлагаемое устройство позволяет отличить режимы внешнего короткого замыкания симметричной и несимметричной нагрузки (в цикле ОАПВ) от режима короткого замыкания на защищаемой ВЛ. Это достигается расширением непрерывного в цикле ОАПВ входного сигнала постоянного напряжения, снимаемого с выхода приемника КЧ. Thanks to the introduction of additional time delay for operation and return, the proposed device allows to distinguish between external short circuit modes of symmetric and asymmetric load (in the OAPV cycle) from the short circuit mode on the protected overhead line. This is achieved by expanding a continuous DC voltage input signal taken from the output of the RF receiver in the OAPV cycle.

Таким образом, в момент появления кратковременной паузы на входе сигнала постоянного напряжения при включении фазы ВЛ под напряжение и замыкании ее в транзит в цикле ОАПВ происходит продление блокирования защиты на время второй выдержки времени на возврат и ложного отключения не происходит. Thus, at the moment of a short pause at the input of the DC voltage signal when the HV phase is turned on and closed in transit in the OAPV cycle, the protection is extended for a second time delay for return and false shutdown does not occur.

На чертеже представлена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит вход 1 сигнала постоянного напряжения и измерительно-логический блок 2, снабженный входами 3 и 4 для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения соответственно, входом 5 ВЧ блокировки защиты, выходом 6 "Пуск ВЧ" и выходом 7 на отключение. Между входом 1 и входом 5 включены последовательно соединенные первый элемент 8 выдержки времени на возврат, элемент 9 выдержки времени на срабатывание, второй элемент 10 выдержки времени на возврат и элемент 11 ИЛИ. Вход элемента 8 соединен с вторым входом элемента 11. Выполнение блока 2 описано в [2] Элементы 8, 9, 10 и 11 могут быть выполнены например, как в [3]
Описание работы устройства дается на примере направленной и дифференциально-фазной ВЧ защиты типа ПДЭ-2003. Устройство действует следующим образом.The device comprises an input 1 of a constant voltage signal and a measurement and logic unit 2, equipped with inputs 3 and 4 for connecting current and voltage transformers to the measuring transformers, respectively, input 5 of the RF protection lockout, output 6 "Start RF" and output 7 to trip. Between the input 1 and input 5, the first return time delay element 8, the response delay time element 9, the second return delay time element 10, and the OR element 11 are connected in series. The input of element 8 is connected to the second input of element 11. The implementation of block 2 is described in [2] Elements 8, 9, 10 and 11 can be performed, for example, as in [3]
A description of the operation of the device is given by the example of directional and differential-phase RF protection of the PDE-2003 type. The device operates as follows.

На защищаемой ВЛ устанавливаются комплекты предлагаемого устройства на обоих концах. При внешних коротких замыканиях типа К⁽¹⁾, К^(1,1), К⁽²⁾, К⁽³⁾ на ближайшем к месту замыкания конце ВЛ защита ПДЭ-2003 срабатывает на блокировку, и на выходе 6 устройства появляется сигнал. На удаленном от места замыкания конце ВЛ защиты ПДЭ-2003 блокируется, хотя ее измерительные органы срабатывают на отключение. Сигнал с входа 1 устройства через элемент 11 поступает на вход 5. При этом обеспечивается отсутствие сигнала на выходе 7 и отключения не происходит. При коротких замыканиях К⁽²⁾, К⁽³⁾, К^(1,1) на защищаемой ВЛ оба комплекта предлагаемого устройства срабатывают на отключение и через панель ОАПВ ВЛ отключается тремя фазами. При коротких замыканиях К⁽¹⁾ на защищаемой ВЛ оба комплекта устройства срабатывают на отключение и через панель ОАПВ отключается поврежденная фаза. Одновременно защита ПДЭ-2003 переводится в дифференциально-фазный режим. В режиме сравнения фаз токов по концам ВЛ до включения отключенной фазы ВЛ на входе 1 устройства появляется непрерывный сигнал или сигнал с кратковременными паузами (1-2 мс), которые не превышают угла блокировки защиты.On the protected overhead line, sets of the proposed device are installed at both ends. In case of external short circuits of the type K ⁽¹⁾ , K ^(1,1 ), K ⁽²⁾ , K ⁽³⁾ at the end of the overhead line closest to the fault location, PDE-2003 protection is blocked, and a signal appears at the output 6 of the device. At the remote end of the overhead line, the overhead protection PDE-2003 is blocked, although its measuring organs are tripped. The signal from input 1 of the device through element 11 is fed to input 5. This ensures the absence of a signal at output 7 and does not shut off. In case of short circuits K ⁽²⁾ , K ⁽³⁾ , K ^(1,1) on the protected overhead line, both sets of the proposed device operate on disconnection and through the OAPV panel, the overhead line is disconnected in three phases. In case of short circuits K ⁽¹⁾ on the protected overhead line, both sets of the device operate on shutdown and the damaged phase is disconnected through the OAPV panel. At the same time, PDE-2003 protection is put into differential-phase mode. In the mode of comparing the phases of the currents at the ends of the overhead line until the disconnected phase of the overhead line is turned on, a continuous signal or a signal appears in the input 1 of the device with short pauses (1-2 ms) that do not exceed the angle of protection protection.

Элемент 8 служит для расширения в цикле ОАПВ сигнала с кратковременными паузами на входе 1 до непрерывного. Элемент 9 с выдержкой времени на срабатывание 40 мс служит для индикации режима нагрузки, т.е. непрерывного сигнала с выхода элемента 8. Сигнал с выхода элемента 9 поступает на вход элемента 10 выдержки времени 40 мс на возврат, который служит для расширения непрерывного сигнала на входе 5 устройства. Element 8 is used to expand the signal in the OAPV cycle with short pauses at input 1 to continuous. Element 9 with a delay time of 40 ms serves to indicate the load mode, i.e. continuous signal from the output of element 8. The signal from the output of element 9 is fed to the input of the time delay element 10 ms for return, which serves to expand the continuous signal at the input 5 of the device.

Таким образом в цикле ОАПВ на вход 5 ВЧ блокировки защиты поступает сигнал с выхода элемента 11, и защита в целом блокируется. В момент включения неповрежденной отключенной фазы ВЛ под напряжение и замыкания ее в транзист в некоторых случаях на входе 1 появляется кратковременная пауза (большая угла блокировки защиты) достаточная для срабатывания органа сравнения фаз защиты и отключения неповрежденной линии тремя фазами. Однако предлагаемое устройство предотвращает указанное ложное срабатывание защиты, так как обеспечивает ее блокирование на время выдержки 40 мс, осуществляемое элементом 10. Thus, in the OAPV cycle, a signal from the output of element 11 is fed to the input 5 of the RF blocking protection, and the protection as a whole is blocked. At the moment of switching on the intact disconnected phase of the overhead line under voltage and shorting it into a transist, in some cases, at input 1, a short pause appears (a large angle of protection blocking) sufficient to trigger the protection phase comparison body and disconnect the undamaged line in three phases. However, the proposed device prevents the specified false operation of the protection, as it provides blocking for a holding time of 40 ms, carried out by the element 10.

Claims

DEVICE FOR DIFFERENTIAL-PHASE HIGH-FREQUENCY PROTECTION OF THE ELECTRIC TRANSMISSION LINE, containing a DC voltage signal input, a measuring and logic unit equipped with inputs for connecting to current and voltage transformers, an RF protection interlock input, a trip output and a “Start RF” output, that it further comprises in series connected a first return delay time element, a response time delay element, a second return delay time element and an IL element And, while the second input of the OR element is connected to the input of the first delay time return element and is connected to the input of a constant voltage signal, and the output of the OR element is connected to the input of the RF protection lock-out.