SE453038B - Anordning for riktat skydd av en kraftoverforingsledning genom releande medelst berarstrom - Google Patents

Description

453 038 Det finnes en känd anordning för riktat skydd av kraft- överföringsledníngar, vid vilken man använder reläande medelst bärarström via en signalkanal (se exempelvis Problems of optimal development of power systems and new technical means for their protection, Nauka förlag, 1970, Moskva, på ryska, I N Popov, Employment of transient processes and external control devices for protective relays, s 43-62), vilken till sin konstruktion och det uppnådda resultatet ligger mycket nära uppfinningen. Denna anordning omfattar givare för mätning av fasström. och -spänning, filter för felkomponenter i fas- strömmarna och -spänníngarna, en första, andra, tredje och fjärde adderare, en första och andra komparatorkrets, en första ELLER-grind, vars första ingång är förbunden med en första utgång från den första komparatorkretsen, medan dess andra in- gång är förbunden med en första utgång från den andra kompa- ratorkretsen, en andra ELLER-grind, vars första ingång är för- bunden med en andra utgång från den första komparatorkretsen, medan dess andra ingång är förbunden med en andra utgång från den andra komparatorkretsen, en mottagare och en sändare, vars ingång är förbunden med en utgång från den första ELLER-grin- den, en första fördröjningskrets, vars ingång är förbunden med en utgång från den andra ELLER-grinden, en första spärrkrets, vars informationsingång är förbunden med en utgång från den första fördröjningskretsen och vars första styringång är för- bunden med en utgång från mottagaren, ett manöverorgan, vars ingång är förbunden med en utgång från den första spärrkretsen, medan dess utgång är förbunden med en effektbrytare i den skyddade kraftöverföringsledningen, varvid sändarens utgång och mottagarens ingång är förbundna med signalkanalen, en åsk- störningsavstämníngsenhet, som innefattar en femte och en sjätte adderare, samt en tredje komparatorkrets, vars ingångar är via en första och en andra helvågslikriktare innefattande rippelfilter förbundna med respektive utångar från den femte och den sjätte adderaren, vars ingångar är elektriskt förbundna med utgångarna från felkomponentfiltren för fasström och -spänning. Utgången från den tredje komparatorkretsen är för- bunden med en andra styringång till den första spärrkretsen, medan ingångarna till den första, andra, tredje och fjärde 453 038 adderaren är förbundna med utgàngarna från givarna för mätning av fasström och -spänning, under det att dessas utgångar är förbundna med ingángarna till filtren för felkomponenter i fasströmmen och -spänningen. De första íngàngarna till den första och den andra komparatorkretsen är förbundna med ut- gångarna från filtren för felkomponenter i fasströmmen, under det att de andra ingångarna till den första och den andra komparatorkretsen är förbundna med utgångarna från filtren för felkomponenter i fasspänningarna.

Denna kända anordning uppvisar den nackdelen, att den kan frånkoppla en oskadad kraftöverföringsledning, när en blixt bryter igenom kabelns isolering utan att förorsaka kortslutning. Detta kan ske eftersom störningar till följd av kortslutning och åsknedslag liknar varandra, i det att de har jämförbara parametrar beträffande strömmar och spänningar, särskilt under den inledande perioden av transientprocessen.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en anordning för riktat skydd av kraftöverföringsledningar, vilken anordning utnyttjar reläande medelst bärarström, och att utforma sådana kretskopplingar, att det blir möjligt att registrera det ögonblick, när en felsítuation till följd av blixtnedslag startar, att lagra detta ögonblick under tiden för blixtnedslaget, att kontrollera värdet och längden av de signaler, som bildas pá basis av summan av fasströmmarna eller fasspänningarna i kraftledningen under denna blixtnedslagstid, och att på detta sätt åstadkomma ett särskiljande mellan stör- ningar till följd av blixtnedslag från störningar till följd av kortslutningar i den skyddade ledningen. Detta gör anordningen mera pålitlig och gör krafttillförseln till olika föremål mera stabil.

Med uppfinningen åstadkommes en anordning för riktat skydd av en kraftöverföringsledning med reläande medelst bärar- ström via en signalkanal, vilken anordning innefattar givare för mätning av fasströmmar och -spänningar, vilka är inkopplade i den skyddade kraftöverföringsledningen, filter för fel- komponenter i fasströmmarna och -spänningarna, en första, andra tredje och fjärde adderare, en första och en andra komparator- krets, en första ELLER-grind, vars första ingång är förbunden 453 058 med en första utgång från den första komparatorkretsen, under det att en andra ingång däri är förbunden med en första utgång från den andra komparatorkretsen, en andra ELLER-grind, vars första ingång är förbunden med en utgång från den första komparatorkretsen, medan en andra ingång däri är för- bunden med en utgång från den andra komparatorkretsen, en mottagare och en sändare, vars ingång är förbunden med en utgång från den första ELLER-grinden, en första fördröjnings- krets, vars ingång är förbunden med en utgång från den andra ELLER-grinden, en första spärrkrets vars informationsingång är förbunden med en utgång från den första fördröjningskretsen och vars första styringång är förbunden med en utgång i motta- garen, ett manöverorgan, vars ingång är förbunden med en utgång från den första spärrkretsen, under det att dess utgång är förbunden* med en effektbrytare i den skyddade kraftled- ningen, varvid en utgång från sändaren och en ingång till mot- tagaren är förbundna med signalkanalen, samt en åskstörnings- avstämningsenhet, innefattande en femte och en sjätte adderare, och en tredje komparatorkrets, vars ingångar är via första och andra helvågslikriktare försedda med ríppelfilter förbundna med respektive utgångar från den femte och sjätte adderaren, vars ingångar är elektriskt förbundna med utgángarna från filtren för felkomponenter i fasströmmarna och -spänningarna, varvid anordningen enligt uppfinningen i huvudsak utmärker sig av att åskstörningsavstämningsenheten innefattar ett första tröskelelement, en OCH-grind, varvid en ingång till det första tröskelelementet är förbunden med en utgång från den andra, med rippelfilter försedda helvågslikriktaren, under det att dess utgång är förbunden med en första ingång till OCH- -grinden, ett minnesorgan, vars ingång är förbunden med en utgång från den tredje komparatorkretsen, under det att dess utgång är förbunden med en andra ingång till OCH-grinden, ett andra tröskelelement, vars ingång är förbunden med utgången från den andra med rippelfilter försedda helvågslikriktaren, en andra spärrkrets, vars informationsíngång är förbunden med utgången från OCH-grinden och vars styringång är via en andra fördröjningskrets förbunden med en utgång från det andra tröskelelementet, under det att dess utgång är förbunden med den andra styringången till den första spärrkretsen, två om- 453 058 kopplare, vars ingångar är anslutna till respektive utgångar från filtren för felkomponenter i fasströmmarna och fas- spänningarna, varvid den första omkopplarens utgångar är för- bundna med ingångarna till den femte adderaren, under det att utgángarna från den andra omkopplaren är förbundna med ingån- garna till den sjätte adderaren, varjämte ingångarna till filtren för felkomponenterna i fasströmmarna och ~spänningarna är anslutna till respektive utgångar från mätgivarna för fas- strömmarna och -spänningarna, under det att den första och den tredje adderarens ingångar är anslutna till respektive utgångar från filtret för felkomponenter i fasströmmarna, och ingångarna till den andra och fjärde adderaren är förbundna med respektive utgångar från filtret för felkomponenter i fasspänningarna, varvid en första ingång till den första komparatorkretsen är ansluten till utgången från den första adderaren, under det att en andra ingång därav är förbunden med utgången från den andra adderaren, varjämte en första ingång till den andra kompa- ratorkretsen är förbunden med utgången från den tredje adde- raren, under det att en andra ingång däri är förbunden med ut- gången från den fjärde adderaren.

Med uppfinningen åstadkommes ökad pålitlighet och driftstabilitet hos kraftförsörjningssystem. Uppfinníngen kan hjälpa till att öka överföringskapaciteten hos kraftöver- föringsledningar och kvaliteten hos den kraft, som tillföres abonnenterna.

Uppfinníngen beskrives nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken den enda figuren visar ett block- schema över en anordning för riktat skydd av kraftöverförings- ledningar med reläande medelst bärarström enligt uppfinningen.

Anordningen 1 enligt uppfinningen för riktat skydd av en kraftöverföringsledning 2 genom reläande medelst bärarström via en signalkanal 3 omfattar en givare 4 för mätning av fas- ström, en givare 5 för mätning av fasspänning, ett filter 6 för felkomponenter i fasströmmen, ett filter 7 för felkomponenter i fasspänningen, varvid ingångar a, b och c i filtren 6 och 7 är anslutna till utgångar från mätgívarna 4 och 5 för fasströmmen respektive fasspänningen. Ingångar a, b och c till adderaren 8 och ingångar a och c till adderaren 10 är förbundna med ut- fo 453 058 gångarna från filtret 6, under det att ingångar a, b och c till adderaren 9 och ingångar a och c till adderaren 11 är förbundna med utângar från filtret 7.

Anordningen innefattar även komparatorkretsar 12 och 13, varvid en ingång 14 till komparatorkretsen 12 är förbunden med en utgång från adderaren 8. En ingång 15 till komparator~ kretsen 12 är förbunden med en utgång från adderaren 9. En in- gång till komparatorkretsen 13 är förbunden ned en utgång från adderaren 10, och en ingång 17 till komparatorkretsen 13 är förbunden med en utgång frài adderaren 11. Komparatorkretsarna 12 och 13 är utformade såsom beskrivas i en bok "Problems of Optimal Develop- ment of Power Systems and New Technical Means of Protection", Nauka förlag, 1970 Moskva, i en artikel av I.N. Popov, Employing Transient Processes and External Control Sources for Protective Relayíng Devices, pp. 43~62. I komparatorkretsarna 12 och 13 hâlles det ursprungliga tillstànd, som de intar efter aktivering, under en tidsrymd som är längre än varaktigheten för transient- processen. Vidare kan en upprepad aktivering av dessa kretsar icke åstadkommas under samma tidsrymd.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar även ELLER- grindar 18 och 19, varvid en första ingång till ELLER-grinden 18 är förbunden med en utgång från xomparatorkretsen 12. En andra ingång till ELLER-grinden 18 är förbunden med en utgång 21 från komparatorkretsen 13. En första ingång till ELLER-grinden 19 är förbunden med en utgång från komparatorkretsen 12, under det att en andra ingång till ELLER-grinden 19 är förbunden med en utgång 23 från komparatorkretsen 13.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar även en sändare 24 och en mottagare 25. Sändarens 24 ingång är förbunden med ELLER-grindens 18 utgång. Sändarens 24 utgång och mottagarens 25 ingång är förbundna med signalkanalen 3.

Anordningen innefattar även en fördröjningskrets 26, vars ingång är förbunden med utgången från ELLER-grinden 19, en spärrkrets 27, vars informationsingång 28 är förbunden med utgången frài fördröjningskretsen 26 och vars styringång 29 är förbunden med utgången från mottagaren 25, ett manöverorgan 30, vars ingång är förbunden med utgången från spärrkretsen 27, under det att dess utgång är förbunden med en effektbrytare 31 i den skyddade kraftledningen 2. 453 038 7 Anordningen innefattar även en åskstörningsavstämníngs- enhet 32, vilken omfattar adderare 33 och 34, samt en komparator- krets 35. Ingångarna 36 och 37 till komparatorkretsen 35 är elek- triskt förbundna med utgàngarna från adderarna 33 och 34. Av- stämningsenheten 32 innefattar omkopplare 38, 39, vars*ingàngar a1, b1 och C] är förbundna med respektive utgångar från filtret 6 för felkomponenter i fasströmmen, medan ingångar az, b2 och c2 är förbundna med respektive utgångar från filtret 7 för fel- komponenter i fasspänningen. _ Adderarens 33 ingångar a, b och c är förbundna med utgàngarna fràn omkopplaren 38, under det att ingàngarna a, b och c till adderaren 34 är förbundna med utgàngarna från om- kopplaren 39.

Avstämningsaüeten 32 innefattar även ett tröskel- element 40, vars ingång är elektriskt förbunden med en utgång till adderaren 34, samt en OCH-grind 41, ett mínnesorgan 42, vars utgångär förbunden med en ingång 43 till OCH-grinden 41, under det att dess ingång är förbunden med utgången från kompa- ratorkretsen 35. En ingång 34 till OCH-grinden 41 är förbunden med utgången från tröskelelementet 40.

Avstämningsenheten 32 innefattar även ett tröskel- element 45 och en spärrkrets 46, vars informationsingàng 47 är förbunden med utgången fràn OCH-grinden 41, medan dess styr- ingång 48 är elektriskt förbunden med utgången från tröskel- elementet 45, vars ingång är elektriskt förbunden med utgången från adderaren 34. Utgàngen från spärrkretsen 46 är förbunden med styringången 49 till spärrkretsen 27.

Komparatorkretsens 35 ingång 36 är förbunden med ut- gången från adderaren 33 via en helvågslikríktare 50, som är försedd med ett rippelfilter.

Komparatorkretsens 35 ingång 37 är förbunden med ut- gången från adderaren 34 via en helvågslikriktare 51, som är försedd med ett rippelfilter. Tröskelelementets 40 ingång är förbunden med utgången frà1adderaren 34 via helvàgslikriktaren 51, som är försedd med ett rippelfilter.

Spärrkretsens 46 styríngàng 48 är förbunden med ut- gången från spärrkretsen 45 via en fördröjningskrets 52. 453 038 Anordningen för riktat skydd av en kraftöverföríngs- ledning genom reläande medelst bärarström arbetar under använd- ning av den information om kortslutning i den skyddande ledningen, som erhålles i form av urladdningsvågor vid transientprocessen.

Strömmarna och spänningarna i dessa vågor är egentligen fel- komponenter i det förlopp som pågår. Med andra ord är de stor- heter, som är fria från de driftströmmar och -spänningar, som föregår en felaktighet. Skyddet utnyttjar övervakningsströmmar och -spänningar med hjälp av vågkanaler i den skyddade kraft- överföringsledningen, vilka karakteriserar de mest stabila be- tingelserna beträffande övervakningsströmmar och -spänningar vid begynnelseskedetav fiklq¶æt.Komponenterna i vàgkanalen isoleras genom algebraisk summering av kombinationer av fasströmmar och fasspänningar. I exempelvis en kraftöverföringsledning med hori- sontellt anordnade ledare, isoleras den första vàgkanalen genom summering av strömmen (spänningen) i faserna A och C minus dubbla strömmen (spänningen) i fasen B. Den andra kanalen kan isoleras genom att man subtraherar strömmen (spänningen) i fasen C från strömmen (spänningen) i fasen A.

Anordningen för riktat skydd av kraftöverförings- ledningar enligt uppfinningen genom reläing medelst bärarström arbetar på följande sätt.

Under kraftledningens normala drift bildas strömmar och spänningar med vanlig frekvens och tillfälliga avvikelser vid utgångarna fråï mätgivarna 4 och 5. Dessa strömmar och spänningar pålägges ingångarna a, b och c till filtren 6 och 7 för felkomponenter i fasströmmarna och spänningarna och under- tryckes i dessa filter. Ingen signal alstras vid utgàngarna han filtren 6 och 7. Följaktligen alstras inga signaler vid utgångarna från adderarna 8, 9, 10 och 11, samt 33, 34 i komparatorkretsarna 11, 13, 35, vid utgångarna från ELLER-grindarna 18 och 19, hel- vàgslikriktarna 50 och 51 med rippelfilter, tröskelelementen 40 och 45, vid utgången från minnesorganet 42, vid utgången från OCH-grinden 41, vid utgångarna från fördröjningskretsarna 26 och 52 samt spärrkretsarna 26 och 46. Sammanfattningsvis, om sålunda kraftöverföringsledningen 2 arbetar normalt, alstras ingen signal till manöverorganet 30för öppnande av effektbrytaren 3. u' 453 038 Vid en kortslutning i den skyddade ledningen alstras felkomponenter vid utgångarna från filtren 6 och 7. Adderarna 8 respektive 10 bildar summan av felkomponenterna för strömmarna i faserna A och C minus den dubbla strömmen i fasen B, samt skillnaden mellan felkomponenterna i strömmarna i faserna A och C.

I detta fall alstas under nâgra tiondelar eller hundra- delar av mikrosekunder från kortslutningsögonblicket signaler på ingàngarna 14, 15, 16 och 17, vilka signaler beror pà avståndet till felstället, varvid tecknet för signalen vid ingången 14 sammanfaller med tecknet för signalen vid ingången 15, under det att tecknet för signalen vid ingången 16 sammanfaller med tecknet för signalen vid ingången 17. Följaktligen alstras en 5í9f1a1 Vid Utfšånêäëffla 22 eller 23 frêzn komparatorkretsarna 12 och 13 och gör ELLER-grinden 19 ledande. Fördröjningskretsen 26 triggas och aktiveras därefter inom 4-5 ms. Fördröjningen av 4-5 ms. beror på den information, som utsändes genom signal- kanalen 3. När utsignalen frán fördröjningskretsen 26 anländer till spärrkretsen 27, aktiveras denna senare och signalen matas frán dess utgång till manöverorganet 30. Manöverorganet 30 akti- veras och en order om öppnande av effektbrytaren 31 alstras.

Vid ett jordfel í frånvaro av blixtnedslag utgör utsignalerna fràn adderaren 33 strömmar (spänningar) som är funk- tioner av summan av strömmarna (spänningarna) i faserna A och C minus den dubbla strömmen (spänningen) i fasen B. Utsignalen från adderaren 34 utgöres av strömmar (spänningar), som är funktioner av summan av strömmarna (spänningarna) i faserna A, B och C.

Dessa signaler, som likriktas och glättas nedelst de med rippel- filter försedda helvàgslikriktarna 50 och 51, kan icke aktivera komparatorkretsen 35, eftersom signalen vid ingången 37 över- stiger signalen vid ingången 36 med en faktor som är mindre än 2.

Följaktligen alstras icke någon signal vid ingàngen 43 till OCH-grinden 41, och trots aktiveringen av tröskelelementet 40 förblir OCH-grinden 41 oledande. Ingen signal alstras därför vid Spërfluetsens 46 informationsingång 47 respektive vid spärr- kretsens 27 styringàng 49. Spärrkretsen 27 aktiveras och aktiverar manöverorganet 30. Effektbrytaren 31 i ledningen 2 öppnas.

Vid en extern kortslutning, som är belägen utanför den skyddade kraftöverföringsledningen, alstras felkomponenter i strömmarna och spänningarna vid utgångarna från filtren 6 och 7 455 038 10 på den sida, som är närmast skyddsanordningen. Utsignalerna från adderarna 8 och 10 utgör summan av felkomponenterna i strömmarna i faserna A och C minus dubbla strömmen i fasen B respektive skillnaden mellan felkomponenterna i strömmarna i faserna A och C.

Utsígnalerna från adderaren 9 och 11 utgör summan av felkompo- nenterna i spänningarna i faserna A och C minus den dubbla spän- ningen i fasen B respektive skillnaden mellan felkomponenterna i spänningarna i faserna A och C. I detta fall är tecknet för signalen vid ingången 14 motsatt tecknet för signalen vid ingången 15, under det att tecknet för signalen vid ingången 16 är motsatt tecknet för signalen vidingà@en17 under en tidsrymd, som varar flera tiondels och hundradels mikrosekunder från det ögonblick, då signalerna alstras vid ingângarna 14, 15, 16 och 17, Följ- aktligen alstras en signal vid utgàngarna 20 och/eller 21 till komparatorkretsarna 12 och 13, som gör ELLER-grinden 18 ledande.

Utgàngssígnalen från ELLER-grindarna 18 pàlägges sändaren 24 föratt sändas till mottagaren 25 i anordningen för riktat skydd medelst bärarström av en kraftöverföringsledning, vilken anordning är belägen i motsattaändenav den skyddade ledningen. Eftersom inga signaler alstras vid utgángarna 22 och 23 från komparatorkrets- arna 12 och 13, förblir effektbrytaren 31 sluten. Liksom vid uppträdandet av en kortslutning i den skyddade kraftledningen alstras ingen signal vid utgången från áskstörningsavstämnings- kretsen 32. Kraftledningen 2 förblir därför i drift.

Vid uppträdandet av en extern kortslutning alstras felkomponenter i strömmarna och spänningarna vid utgàngarna från filtren 6 och 7 vid den ledningsände, som är motsatt stället för skyddsanordningen. Utsignalerna fràn adderarna 8 och 10 utgöres av summan av felkomponenterna i strömmarna i faserna A och C minus dubbla strömmen i fasen B respektive skillnaden mellan felkomponenterna i strömmarna i faserna A och C. Utsignalerna från adderarna 9 och 10 är summan av felkomponenterna i spänningen i faserna A och C minus dubbla spänningen i fasen B respektive skillnanden mellan felkomponenterna i spänningen i faserna A och C. I detta fall sammanfaller tecknet för signalen vid ingången 14 med tecknet för signalen vid ingången 15, under det att tecknet för signalen vid ingången 17 sammanfaller med tecknet för signalen vid ingången 17 under en tidsrymd, som varar flera tiondels och 453 058 11 hundradels mikrosekunder från det ögonblick, då signalerna vid ingángarna 14, 15, 16 och 17 alstras. Följaktligen alstras en Signal vid utgångarna 22 och/eller 23 i komparatorkretsarna 12 och 13, varigenom ELLER-grinden blir ledande. Fördröjnings- kretsen 26 triggas och aktiveras inom 4-5 ms för alstring av en signal vid spärrkretsens 27 informationsingáng 28. Ingen signal alstras emellertid vid utgången från spärrkretsen 27, eftersom ca 1-2 ms före aktiveringen av fördröjningskretsen 26, mottagaren 25 via kanalen 3 plockar upp en signal från sänd- aren 24 i skyddsanordningen, som är belägen vid motsatta änden E av kraftledningen 2, och en signal alstras vid spärrkretsens 27 styringång 28. Ingen signal alstras därför vid ingången till manöverorganet 30, och effektbrytaren 31 förblir overksam.

Urladdníngsvàgor kan även förorsakas av àskstörningar.

Beviset härför är inducerade àskstörningar, som àstadkommes genom blixturladdningar mellan moln och mellan moln och jord, samt även blixtnedslag i kraftledningens stag eller stödlinor.

Urladdningar, som innebär att blixten tränger igenom kabeliso- leringen, förekommer mindre ofta och uppgår till en storleks- ordning, som är nästan tvà potenser lägre än frekvensen för de förstnämnda fallen. Dessa vågor kan resultera i strömmar och spänningar, som till sin nivå är jämförbara med de, som alstras under kortslutningar, och vilka utgör utsígnaler från filtren 6 och 7 samt adderarna 8, 9, 10 och 11 och vilka varar under hundradels mikrosekunder till flera millisekunder. Detta kan leda till en triggning av komparatorkretsarna 12 eller 13 till akti- verat tillstànd, då àskstörningarna icke resulterar i någon skada på den skyddade kraftledningen.

Dä komparatorkretsarna 12 och 13 aktiveras, alstras signaler antingen vid utgångarna 22 och 23, när urladdningen har skett inom den skyddade kraftledningen, eller vid utgàngarna 20 och 21, då urladdningen har skett utanför den skyddade kraft- ledningen. Vid blixturladdningar utanför den skyddade kraftled- ningen öppnas effektbrytaren 31 via den krets, som omfattar: ELLER-grinden 19, fördröjníngskretsen 26, spärrkretsen 27 och manöverorganet 30, och förloppet är liknande det vid extern kort- slutning. Vid blixturladdningar i den skyddade kraftledningen 453 038 12 förhindras felaktig triggning av skyddsanordningen genom äsk- störningsavstämningsenheten 32 på följande sätt.

Utsignalen från den krets, som utgöres av adderaren 34 och den med rippelfilter försedda helvågslikritaren 51 är p g a inducerade áskstörningar en signal, som är proportionell mot summan av strömmarna (spänningarna) i faserna A, B och C.

Denna signal är en tiopotens högre än den signal, som alstras såsom utsignal fràidenkrassom innefattar adderaren 33, av ström- marna (spänningarna) i faserna A och C minus dubbla strömmen (spänningen) i fasen B, och helvàgslikriktaren 50 med rippel- filter. Följaktligen aktiveras komparatorkretsen 35 liksom även minnesorganet 42, och signalen kvarstår vid ingången 43 till OCH-grinden 41 under en tidsrymd av 4-5 timmar, vilket vanligtvis anses vara genomsnittstiden för en åskskada.

På detta sätt lagras den felaktiga situationen till följd av åsknedslag i organet 42.

Varje blixturladdning, som är i stånd att trigga komparatorkretsarna 12 och 13 så att de blir aktiva resulterar även i en aktivering av tröskelelementet 40, och en signal alstras vid ingången 44 till OCH-grinden 41. OCH-grinden 41 aktiveras och en signal alstras vid informationsingàngen 47 till spärr- kretsen 46, vilken signal aktiverar spärrkretsen 46 och alstrar en signal vid styringången 49 till spärrkretsen 27. Aktiveringen av spärrkretsen 46 är en följd av tillståndet ingen signal vid styringången 48. Skälet till frånvaron av signal vid styringången 41 är att under åskstörningar, som icke åstadkommer någon kort- slutning i den skyddade kraftledningen, ärlängden av insignalen till tröskelelementet 45 mycket mindre än längden för en sådan signal under kortslutning. Skillnaden i längd i dessa signaler åstadkommes, efter aktivering av tröskelelementet 45, medelst fördröjningskretsen 42, vars fördröjning kan regleras inom 10-20 ms.

Under det att perioden för blixtskador fortfarande fortskrider, kan kortslutningar förekomma i den skyddade kraft- ledningen. Om i sådana fall ett jordfel uppträder, aktiveras tröskelelementet 40, varigenom även OCH-grinden 41 aktiveras. 453 038 13 Signalen vid ingången 43 till OCH-grinden 41 bibehålles medelst minnesorganet 42, som bibehåller sitt àskskadetillstånd.

En signal alstras vid ingången 47 till spärrkretsen 46. Utgången från kretsen, som omfattar filtret 6 (7), omkopplaren 39, adderar- en 34, den med rippelfilter försedda helvàgslikriktaren 51 och tröskelelementet 45, är en signal vars längd överstiger för- dröjningstíden för fördröjningskretsen 52. Följaktligen alstras en signal vid ingången 48 inom ca 10-20 ms. från det ögonblick då tröskelelementet 45 triggas. Denna signal upphäver utsignalen från spärrkretsen 46. Förbudet att alstra en utsignal från kretsen 26 avlägsnas därför och manöverorganet 30 öppnar effektbrytaren 31 vid den skyddade kraftledningen 2.

Vid en kortslutning mellan faserna i den skyddade kraftledningen under ett åsknedslag, alstras inga signaler vid ingången till adderaren 34, och tröskelelementet 45 förblir overksamt. Följaktligen förblir även OCH-grinden 41 och spärr- kretsen 46 overksamma.

Såsom ett resultat därav alstras ingen signal vid ingången 49 till spärrkretsen 27 under kortslutningar mellan faserna, och signalen kan passera från spärrkretsen 27 via manöver- organet 30 till effektbrytaren 31 i den skyddade kraftledningen 2. Detta innebär, att den skyddade kraftledningen frånkopplas, då en kortslutning mellan faserna sker under tiden för ett blixt- nedslag utan någon fördröjning om 10-20 ms, vilken fördröjning äger rum under jordfel vid liknande betingelser.

Störningar till följd av blixtnedslag i den skyddade kraftledningen kan skiljas fràn kortslutningar, som uppträder i kraftledningen under tiden för blixtnedslaget på följande sätt.

Först registreras det ögonblick, när tiden för blixtnedslaget börjar, genom detekteríng av det ögonblick, när ingàngssignalen till adderaren 34 blir två gånger så stor som tidigare, under användning av komparatorkretsen 35. Detta ögonblick lagras i minnesorganet 42 under den tidsrymd, som blixtnedslaget varar.

Värdet och längden på signaler, som alstras av summan av fas- strömmarna (spänníngarna) i den skyddade kraftledningen 2, be- stämmes medelst adderaren 34, tröskelelementen 40 och 45, för- dröjningskretsen 52 och åskstörningsavstämníngsenheten 32. Detta

Claims (1)

453 038 14 medför den fördelen, att anordningen för riktat reläskydd medelst bärarström av en kraftöverföringsledníng enligt uppfinningen blir mera pålitlig och medför även, att krafttillförseln genom ledningen blir mera pålitlig. P a t e n t k r a v

1. Anordning (1) för riktat skydd av en kraftöverförings- ledning (2) genom reläande medelst bärarström via en signal- kanal (3), innefattande mätgivare (4, s) för faeeerömmer een -spänningar, vilka är inkopplade i den skyddade kraftled- ningen (2), filter (6, 7) för felkomponenter i fasströmmarna och -spänningarna, första, andra, tredje och fjärde adderare (8, 9, 10, 11), en första och en andra komparatorkrets (12, 13). en första ELLER-grind (18), vars första ingång är förbun- den med en utgång (20) från den första komparatorkretsen (12), under det att en andra ingång därtill är förbunden med en ut- gång (21) från den andra komparatorkretsen (13), en andra ELLER-grind (19), vars första ingång är förbunden med en ut- gång (22) från den första komparatorkretsen (12), under det att en andra ingång däri är förbunden med en utgång (23) från den andra komparatorkretsen (13), en mottagare (25) och en sändare (24), vars ingång är förbunden med en utgång från den första ELLER-grinden (18), en första fördröjningskrets (26), vars ingång är förbunden med en utgång från den andra ELLER-grinden (19), en första spärrkrets (27), vars ínformationsingång (28) är förbunden med en utgång från den första fördröjningskretsen (26) och vars första styringång (29) är förbunden med en utgång från mottagaren (25), ett manöverorgan (30), vars ingång är förbunden med en utgång från den första spärrkretsen (27), under det att dess utgång är förbunden med en effektbrytare (31) i den skyddade kraftledningen (2), varvid en utgång från sändaren (24) och en ingång till mottagaren (25) är förbundna med signalkanalen (3) samt en åskstörningsavstämningsenhet (32), som innefattar femte och sjätte adderare (33, 34) och en tredje komparatorkrets (35), vars ingångar (36, 37) är via första och andra helvågslikriktare (50, 51) försedda med 17' 453 038 15 rippelfilter, förbundna med respektive utgångar från den femte och sjätte adderaren (33, 34), vars ingångar a, b och c är elektriskt förbundna med utgångarna från filtren (6, 7) för felkomponenter i fasströmmarna och -spänningarna, k ä n - n e t e c k n a d a v att åskstörningsavstämningsenheten (32) innefattar ett första tröskelelement (40), en OCH-grind (41), varvid en ingång till det första tröskelelementet (40) är för- bunden med en utgång från den andra helvågslikriktaren (51) med rippelfilter, under det att dess utgång är förbunden med en första ingång (44) till OCH-grinden (41), ett minnesorgan (42), vars ingång är förbunden med en utgång från den tredje kompa- ratorkretsen (35), under det att dess utgång är förbunden med en andra ingång (43) till OCH-grinden (41), ett andra tröskel- element (45), vars ingång är förbunden med utgången från den andra helvågslikríktaren (51) med rippelfilter, en andra spärr- krets (46), vars informationsingång (47) är förbunden med ut- gången från OCH-grinden (41), och vars styringång (48) är via en andra fördröjningskrets (52) förbunden med en utgång från det andra tröskelelementet (45), under det att dess utgång är förbunden med den andra styringången (49) till den första spärrkretsen (27), två omkopplare (38, 39), vars ingångar (a1, bï, cï; az, bz, cz) är förbundna med respektive utgångar från filtren (6, 7) för felkomponenter i fasströmmarna och -spänningarna, varvid den första omkopplarens (38) utgångar är förbundna med ingångarna (a, b, c) till den femte adderaren (33), under det att utgångarna från den andra omkopplaren (39) är förbundna med íngångarna (a, b, c) till den sjätte adderaren (34), varjämte ingångarna (a, b, c) till filtren (6, 7) för felkomponenterna i fasströmmarna och -spänningarna är för- bundna med respektive utgångar från mätgivarna (4, 5) för fasströmmarna och -spänningarna, under det att den första och den tredje adderarens (8, 10) ingångar är förbundna med respek- tive utgångar från filtret (6) för felkomponenter i fasström- marna, och íngångarna till den andra och fjärde adderaren (9, 11) är förbundna med respektive utgångar från filtret (7) för felkomponenter i fasspänningarna, varvid en första ingång (14) till den första komparatorkretsen (12) är förbunden med ut- gången från den första adderaren (8), under det att en andra i» - 453 038 16 ingång (15) därav är förbunden med utgången från den andra adderaren (9), varjämte en första ingång (16) till den andra komparatorkretsen (13) är förbunden med utgången från den tredje adderaren (10), medan en andra ingång (17) däri är förbunden med utgången från den fjärde adderaren (11). fis *J