SE409153B

SE409153B - Releskydd med trefasutlosning vid underspenning

Info

Publication number: SE409153B
Application number: SE7713409A
Authority: SE
Inventors: L Eriksson; S Liberman
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1979-07-30
Also published as: IT7869708A0; FR2410386B1; IT1160971B; FR2410386A1; CA1117585A; CH641917A5; SE7713409L; DE2850412A1; GB2011740A; GB2011740B; US4254444A

Description

10 15' 20 25 _35 .vv1zuos-6 2 fasen, s k enpolig utlösning. Eftersom de två övriga faserna är friska, blir det lättare att upprätthålla stabiliteten i nätet åtminstone under en viss tid fram till en snabbåterirzkoppling av den ursprungligen felbehäftade fasen.

När en enpolig utlösning verkställts, kan dethända, att ett nytt enfasigt fel inträffar i någon av de friska faserna innan linjen snabbåterixikopplas, vilket vanligen sker inom 0.5-1,5 sekunder efter urkopplingen. Då vill man undvika - att ytterligare en enfasutlösning skall ske, eftersom' då endast en frisk fas skulle återstå och denna ensam ej kan upprätthålla. stabiliteten i nätet. I stället önskar man i sådana fall att båda de återstående faserna löses ut. I konven- tionella díetansslqrdd åstadkommas detta medelst någon typ av underspäxmings- kriterium från den utlösta fasen och impedansmätning i de friska faserna. Nack- delen med denna metod är, att det blir svårt att uppnå funktionstider under 0,5-1 period av grundfrekvenssn.

Föreliggande uppfinning avser ett skydd medelst vilket en trepolig utlösning - erhålles om efter det att en enpolig utlösning verkställts det inträffar ett nytt enfasfel i någon av de båda återstående faserna. Vad som kännetecknar uppfinningen framgår av patentkraven. a Slqddet enligt uppfinningen komer att beskrivas och dess verkningssätt att. förklaras med hjälp av bifogade ritningsfigzrer. Fig 1 visar en i skyddet ingående vågdetektor. Fig 2 visar en nivådetektor, som har sina ingångar anslutna till vågdetektorns utgångar. Fig 5 visar en sekvensdetektor, som har sina ingångar anslutna till nivådetektorns utgångar. Fig 4 visar en till sekvensdetektom ansluten fasväljare. Fig 5 visar en underspäimingsdetektor, som har sina ingångar anslutna dels till fasväljarens utgångar, dels till våg- detektorns spärmingsingångar. Fig 6 visar en reläenhet.

Fig 1 visar en trefasig, riktad vågdetektor, som är uppbyggd av tre lika en- fasiga deldetektorer VDR, VIS och VIII, en för varje fas, och som utgör skyddets grundkomponent. Av dessa. är endast VDR visad fullständigt i figuren. Varje del- detektor har en ingång iR,_ is, iT resp för strömmätvätrdesigrialer i de tre fa- serna ooh en ingång uR, us, 11,1, resp för spänningsmätvördesigufxaler. signalerna. motsvarar de tre fasströmmama genom. mätpurmten och tre lämpligt valda fas- späzmingar och är i regel härledda medelst mättransformatorer. Varje deldetek- tor-har för var och en av de båda insignalerna ett bandspärrfilter 11, som _ spärrar för den driftfrekventa komponenten i insignalen och åtföljes av en integrerande krets 12. En till den integrerande kretsens utgång ansluten tecken- givare 13 har en +utgêng och en -utgång ooh leder den från integratorn erhållna 10- .15 20 25 30 35 ?713409'°6 5 signalen till +utgângen om den är positiv och till -utgângen som positiv signal om den erhållna signalen är negativ. Varje deldetektor innehåller en riktninge- detektor 14, som i deldetektorn VDR är markerad med streckade linjer.. Riktninga- detektorn är uppbyggd av ett antal dioder DJ-D16, som enligt vad figuren visar, är kopplade till en spänningskällas 15 +pol över motstånd 16. Riktningsdetek- tecken. Utsignalen är positiv i det utförande, som visas i figuren och dess amplitud motsvarar amplituden för den minsta av insignalerna till teckengivarna 13. På. utgångarna UA och UB, som är gemensamma för alla tre deldetektorema, fås den största av de signaler, som uppträder på RA, SA, TA resp RB, SB, TB.

Detta beror på att riktningsdetektoreina 14 har dioder D9-D16 på utgångssidan.

I varje anslutning till en anläggningsdel definieras den positiva strömrikt- ningen som riktningen in mot anläggningsdelen. Om en vandringsvåg rör sig i negativ riktning, ger vågdetektom utlösningssignaler på. utgång-arna RA, SA, TA samt på UA, som kallas utlösningsutgångar, och om vandringsvågen rör sig i positiv riktning fås blockeringssigrlaler på RB, SB eller på. TB samt på UB-och dessa utgångar kallas blockeringsutgångar. Om en viss vågdetektor användes vid skydd för en andra, intilliggande anläggningsdel får blockeringssigzaalen utlösande verkan och utlösningssigrxalen blockerande verkan för den andra an- läggningsdelen.

Utsignalerna. från vågdetektorn tillföras en nivådetektor, som visas i fig-2.

Nivådetektom har tre nivåkännande deldetektorer NRU, NSU, NTU för utlösninge- signaler, en för varje fas. Deldetektorexnas ingångar NRU1, NSIH, NTU1 resp I är anslutna till var sin fasvisa, utlösningsutgâng på. vågdetektorn. Deldetektorema har var sin utgång NRUZ, NSU2, NTU 2 resp. I nivádetektorn ingår också tre nivå.- kännande deldetektorer NRB, NSB, NTB för blockeringssignaler och de har var sin ingång, som är ansluten till motsvarande blockeringsutgång på vågdetektorn samt var sin utgång, så som visas i figuren.

Fig 3 visar den i logiksystemet ingående sekvensdetektorn SD. Den omfattar tre lika deldetektorer, en för varje fas. Eftersom de tre deldetektorema är lika beskrives endast R-fasens deldetektor SR i detalj. I deldetektorn ingår en första OCH-grind 30, vars ena ingång är ansluten till ingång SR1, som i logiksystemet är ansluten till nivâdetektoms utgång NRU2. OCH-grindens utgång är över en fördröjningskrets 51 ansluten till sekvensdetektorns utgång SR2. En andra OCH-grind 32 har sin ena ingång ansluten till utgången på en ELLER-grind 55, vers ena ingång är ansluten till deldetektorns SR ingång 311151, .som är en blockeringsingång och i logiksystemet ansluten till nivddetektoms blockeringa- 10 15 20 25 35 771 31419-6 4 utgång NRBZ. ELLER-grindens andra ingång ansluten till en för hela. sekvens- detektorn gemensam blockeringsirzgâzig GB, som tillföras blockeringssigaal, exempelvis från ett slqrdd i en angränsande anläggiingsdell, 'när detta sistnämda slqydd har löst ut. OCH-grindens 52 andra ingång, som är inverterad, är förbunden med utgången S112, och dess utgång är över en andra tidkrets 34 förbunden med dels blookeringsutgåxxgen SRBZ, dels med den andra, inverterade ingången på den första OCH-grinden 30.

När ingen signal är för handen ligger en "etta" på. båda grindarnas 30 och 32 nedre, inverterade ingång. Om en utlösningssigraal komer på den övre ingången på grinden 30, uppträder en "etta" på. dess utgång och en utlösningssigrzal upp- träder på utgången SR2 under minst tiden t1. Då. får grindens 52 nedre ingång en "nol1a", varigenom en eventuell blockeringssignal på. ingången SRB1 ej kan passera grinden 32 ooh uppträda. som blockeringssignal på utgången SRBZ.

För enpolig utlösning av brytare vid enfasigt jordfel innehåller skyddslogilcen en fasväljare FV, som visas i fig 4. Även denna är uppbyggd av logiska element och figuren är endast ett exempel på dess uppbyggnad. Fasväljaren ger en "etta" på. samtliga utgångar FIIZ, F82 och H2 om- minst två. av ingångar-ffs. FR1, F81 och H1 har en "etta". Om däremot, som fallet 'a'.r vid ett enfasigt fel, endast en av ingångarna får en "etta", komer endast den motsvarande utgången att ge en "etta" .

Fig 5 visar en underspänningsdetektor UI), som med sina ingångar UR1, US1 och UT1 är ansluten till fasväljarens utgångar F32, PS2 och F32. Denna detektor har till uppgift att, när en enpolig utlösning verkställts och det inträffar ett nytt enfasfel i någon av de båda friska faserna innan den felbehäftade linjen har hunnit snabbåterizﬂcopplas, förhindra ytterligare en enpolig utlös- _ ning av någon av de två nämnda friska faserna. En sådan ytterligare enpolig utlösning skulle betyda att endast en frisk fas återstår och denna ensamma fas kan-icke upprätthålla. stabiliteten. I sådana fall skall detektorn åstad- komma trepolig utlösning. Underspänningsdetektom har sina ingångar anslutna tni em mgangen på var sin stina-gram 51, vars utgångar är anslutna :in I var sin av detektorns utgångar UR2, US2, 11132. C-rindarnas andra ingångar 'elr anslutna till en ytterligare ELIER-grinds 52 utgång. Underspäzmingsdetektorn har ytterligare tre ingångar UR, US, UT, som är anslutna till motsvarande _ ingångar på vågdetektom VD. Varje sådan ingång går till en spänningsdetektor 53, som vid en inträffande spänningssänlming under en viss, inställbar nivå. på. resp fas, avger signal till en tidkrets 54, som avger signal under minst tiden 10 15 20 2,5 55 7713409-6 t2 om spänningssäzzlmingen varat under minst tiden t1. signal går in på den ena ingången på en ELLER-grind 55. Varje grinds andra. ingång är kopplad till den första ingången på en annan av grindarna 55, Så att någon ﬁlaeß triangel- koppling erhålles. Grindens 55 utgång är kopplad till ena ingången på. en OCH- grind 56; Denne gwinde andra ingång är anemten m1 aen av ingångar-ne Um, Us1 och UT1, vars fas ej är ansluten till ingång-arna på grinden 55. Varje grind 56 är således med sina ingångar ansluten till alla tre faserna antingen direkt eller över en grind 55. Grindar-nas 56 utgångar är anslutna till ingångar på grinden 52.

Om ett enfasig-t fel inträffar i exempelvis R-fasen, kommer utlösningssignalen att passera direkt genom underspänningsdetektom från ingången UR1 genom grin- den 51R till utgången UR2. Samtidigt får-grinden 56R en "etta" på sin övre ingång, men trepolig utlösning kan ej äga rum, eftersom grinden 52 har "noll" på. alla ingångarna. Om spänningen UR varit lägre än det inställda värdet på spännings- detektorn 5312 under minst tiden t1, kommer tidkretsen 5411 att få en "etta" på sin utgång och således även på nedre ingången på. grind 561' und 56S via grinden 55R und 55T. Även om spänningen UR sedan skulle bli högre än det inställda värdet på. spänningsdetektorn 5511, kommer denna "etta" att vara 'kvar åtminstone under tiden tg. Om nu ytterligare ett enfasigt fel inträffar på endera av faserna. S eller T, exempelvis T, komer en "etta" att uppträda på ingången U'I'1 och således också på grindens 561' övre ingång. Eftersom grindens nedre ingång - redan har en "etta" på. grund av underspänningen i R-fasen som nämnts ovan., får grinden en "etta" på sin utgång och grinden 52 ger "ettor" på. den nedre - ingången till alle tre grindarna 51 och därmed utlösningssigzal på utgångama URZ, US2, UT2.

Underspäzmingsdetektoms utgångar UR2, US2, UT2 är anslutna till var sin in- gång RR1, RS1, RT1 på. en reläenhet R, som vises i fig 6 och som per fas inne- håller en tidsfördröjningskrets 61 och en förstärkare 62. Tidkretsen förlänger en inkommande utlösningspuls, så. att den får varaktig-heten 1:2 under förut- sättning att utlösningspulsen varat under åtminstone tiden t1. Förstärkeren matar ström till lindningen 65 i ett relä med en slutkontskt 64. Vid reläts i tillslag inmatas en utlösningsström på, utgångar RR2, H52, RT2. Reläenheten har också. tre ingångar RRLB1, RSB1, RTB1 för blockeringssigrxaler och dessa ingångar är kopplade till motsvarande blockeringsutgång SRB2, SSB2, STBZ på sekvens- detektom. Även här är en förstärkare 62 anordnad i varje fas. Blockeringe- signalerna uppträder på utgångar-na RRBE, RSB2, RTBZ.

Claims

*l 771.314Û9f~6 TíﬂSfÖrÖJ-'öåﬂí-flšskretsen 61 är nödvändig åtminstone i de fall då, den skyddade eniäggningeaelen än en iinjeeträeke, därför ett men aa naste invänta en even- tuell blockeringssigaal från sträckans andra ände. Fördröjningen t1 måste vara så lång, att en blockeringseigzxal från andra änden säkert hinner fram innan någon utlösningssignal utgår. Den bör kzmna varieras för anpassning till fördröjningen hos den kommunikationskanal, som överför signalerna mellan linjesträckans båda änder. Tiden ta, som förlänger utlösningspulsen är nödvändig endast i de fall utlösningspulsens varaktighet är kortare än utlösningsreläts 63 tillslagstid. Pnmrnmmv

1.' Slqrdd för i elektriska nät ingående anläggningsdelar såsom linjesträckor, samlingsskenor, transformatorer etc, företrädesvis snabbt arbetande slqydd av _ exempelvis den typ, som är baserade på mätning av vandringsvågors utbredning i anläggningsdeler vid uppträdande fel och som har anordningar för generering av utlösningssigrzaler resp 'nlockeringssigizaler i beroende av om felet är framför- liggande eller bakomliggande, k ä. n n e t e c k n a t därav, aftt det har anord- ningar för att, när en enpolig utlösning verkställts och ett nytt enfasfel in- träffar i någon av de friska faserna. innan den felbehäftade linjen har hunnit âterinkopplas, förhindra en ytterligare enpolig utlösning och i stället verk- ställa en trepolig utlösning.

2. Skydd enligt patentkravet 1, k ä. n n e t e c k n a t därav, att nämnda anordning för att förhindra enpolig utlösning och verkställa trepolig utlösning utgöres av en underspänningsdetektor (UD) med tre fasvisa första ingångar (UR1, us1, um), sem är eneintne m1 utgången-ne (m, Fs2, m2) på en i exqaaet in- gående faeväljare (F), tre fasvisa andra ingångar (UR, US, UT), som är anslutna till var sin ingång för spänningsmätvärdesigxxaler på. en i slqrddet ingående våg- aetekten (vt) Sen: ne feeviee utgångar (una, usz, urz), een an. eneiufne m1 var sin ingång (RR1, B81, BTJ) på. en i slqrddet ingående reläenhet (R), å. Skydd enligt patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k n-a t därav, att var och' en av nämnda första ingångar (UR1, US1, UT1) är över en ELLER-grind (513, 51s, 51T) anslutna till var sin ev utgång-erna (una, us2, uuza) och att namnen enare ingången (un, us, un) är över legnmreteer (53, 54, 55, 56, 52) enelnfne m1 utgången-ne (m2, usa, ure) på eaaent nätt, ett när utröeninge- ' signal ligger på. endera av de första ingångarna och en underspäxzningssigial ligger på någon av de andra ingångarna., som ej tillhör samma fas, som den nämnda. första ingången, uppträder utlösningssigrnal på. alla tre utgångarna. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: