SU1030904A1

SU1030904A1 - Device for asymmetric earth fault distance protection

Info

Publication number: SU1030904A1
Application number: SU772457654A
Authority: SU
Inventors: Янис Атович Шнейдер; Виталий Алексеевич Шабанов
Original assignee: Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1983-07-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ, содержащее формирователь фаэшлх компенсированных напр жений, и напр жени , пропорционального току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, один из выходов которого соединен с входом логшеского элемента И, соединенного с:В1лходным , органом, отличающеес тем, что, с целью, псюышени наде шост , оно дополнительно снабжено трем элементами ИЛИ и избирателем особой фазы , при этом три других выхода формировател импулкюов подключены :к входам элемента И через элементы ИЛИ, к вторым входам которых подключены вы,- ходы избирател особой фа,1, входы которого подключены к фазам защищаемого объекта и источнику нулевой последовательности . (ЛDEVICE FOR DISTANCE PROTECTION unbalanced ground fault comprising shaper faeshlh compensated voltage, and a voltage proportional to the zero sequence current, is connected with a pulse generator, one of whose outputs is connected to the input logsheskogo AND gate connected with: V1lhodnym, body characterized in that, in order to relieve hope, it is additionally equipped with three OR elements and a selector of a special phase, with three other outputs of the impulsive former Connected: to the inputs of the AND element through the OR elements, to the second inputs of which you are connected, are the moves of the selector of the special FA, 1, whose inputs are connected to the phases of the protected object and the zero sequence source. (L

Description

00 о г о00 about

4;four;

Изобретение отностггс к репейной защите пиний электропередач и предназначно дл защиты от несимметричных коротких замыканий на земпю, преимуществено в сет х напр жением ИО-22О кВ.The invention of the otnosggs to burdock protection of power lines and is intended to protect against asymmetrical short circuits on the ground, mainly in networks with voltage of IO-22O kV.

Известны устройства дистанционной защиты, предназначенные дл защиты от несимметричных коротких замыканий на земпю. сравнивающие фазы тока нулевой последовательности и трехфазных компенсированных папр жений The known device of distance protection, designed to protect against asymmetrical short circuits to the earth. comparing the phases of the zero-sequence current and three-phase compensated pairs

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройст дл дистанционной защиты от несиммет ричных коротких замыканий, на землю, содержащее формирователь фазных компенсированных напр жений и напр жени пропорционального току нулевой последовательности , соединенный с формирователем импульсов , погический элемент И, соединенный с выходным органом L2 3 .The closest to the invention to the technical essence is a device for distance protection against asymmetric short circuits, to ground, containing a compensator of phase compensated voltages and a voltage proportional to the zero-sequence current, connected to a pulse shaper, a P-element, connected to the output organ L2 3

Однако дл известного устройства характерна, недостаточна в р де случачувствительность к переходным сопротивлени м при однофазных коротких замыкани х на землю, обусловленна тем, что характеристика устройства однозначно определ етс параметрами защщаемой сети и величиной сопротивлени уставки. При этом чувствительность к переходным сопротивлени м ограничиваетс вли нием компенсированного напр жени опережающей (по отнощению к поврежденной) неповрежденной фазы.However, the known device has a characteristic, insufficient in some cases, sensitivity to transient resistances with single-phase short circuits on the ground, due to the fact that the characteristic of the device is uniquely determined by the parameters of the protected network and the value of the set resistance. In this case, the sensitivity to transient resistances is limited by the effect of the compensated voltage of the leading (relative to the damaged) intact phase.

Недостатком устройства вл етс также низка селективность при коротком , замыкании в защищаемой зопе в режиме нагрузки, при этом возможны отказы в срабатывании при весьма малы углах между ЭДС по концам электролоредачи . Причиной этого вл етс вли ние компенсированного напр жени опережающей неповрежденной фазы.The drawback of the device is also a low selectivity in the case of a short circuit in the protected zope under load conditions, with possible failures in response at very small angles between the emf at the ends of the electromotive. The reason for this is the effect of the compensated voltage ahead of the intact phase.

Цель изобретени - повьппение надежности устройства при коротких замыкани х в защищаемой зоне в услови х расхождени ЭДС по концам электропередачи по фазе и чувствительности к переходным сопротивлени м при однофазных коротких замыкани х.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device during short circuits in the protected zone under the conditions of a difference in the emf at the ends of the transmission in phase and sensitivity to transient resistance in single phase short circuits.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство .дл дистанционной за-щиты от. несимметричных коротких замыканий , содержащее формирователь фазных компенсированных напр жений и напр жени , пропорционального току нулевой последовательности, соединенный с формирователем импульсов, одинThe goal is achieved by the fact that the device .dl remote protection against. asymmetrical short circuits containing a phase compensated voltage driver and a voltage proportional to the zero sequence current connected to the pulse driver, one

из вь:ходов которого соединен с входом логического элемента И, соединенного с выходным органом, допопнительпо снабжено трем элементами ИЛИ и иэб1фателем особой фaзьv при этом три других выхода формировател импульсов подключены к входам элемента И через элементы ИЛИ, к вторым входам которых подключены выходы избирател особой фазы, входы которого подключены к фазам защищаемого объекта и источнику нулевой последовйтельности.of: paths which is connected to the input of the logical element AND connected to the output body, the additional element is equipped with three OR elements and a special phase switch, while three other outputs of the pulse former are connected to the inputs of the AND element, through the OR elements, to the second inputs of which are connected the special selector outputs phase, the inputs of which are connected to the phases of the protected object and the source of the zero sequence.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг, 2 - характеристика устройства в плоскости сопротивле .ни на зажимах реле поврежденной фазы Устройство содержит формирователь фазных компенсированных напр жений и напр жени , пропорционального току нувой последовательности, формирователь импульсов, избиратель 3 особой фазы, три элемента ИЛИ 4, элемент И 5 и выходной орган 6.FIG. 1 shows a block diagram of the device; FIG. 2 shows a device characteristic in the plane of resistance. On the clamps of a damaged phase relay. The device contains a phase compensated voltage former and a voltage proportional to the current of the new sequence, a pulse shaper, a selector 3 of a particular phase, three elements OR 4, an element 5 and 5. output authority 6.

Формирователь 1 формирует следующие напр жени :Shaper 1 generates the following voltages:

Ua c,-Zv(c.o)Ua c, -Zv (c.o)

)с игпЭ) with igpe

О ABOUT

-а I --Ь. с o(, напр жени и токи соответствующих фаз; JQ - ток нулевой последовательности; 2-у- сопротивление уставки; -) - коэффициент компенсации; п - .коэффициент пропорциональности. -and I - b. oo (, voltages and currents of the respective phases; JQ is the zero sequence current; 2-y is the setpoint resistance; -) is the compensation coefficient; n - proportionality coefficient.

Формирователь 2 преобразует положительные полуперио.цы напр жений (-Ь и Up в пр моугольные импульсы 7-9 длительностью в половину периода, а из напр жени О формирует короткие им пульсы 0 в момент перехода и через нуль от положительных значений к отрицательным.Shaper 2 converts positive half-periost voltage (–b and Up into rectangular pulses 7–9 with a duration of half a period, and from voltage O forms short pulses of 0 at the moment of transition and zero from positive values to negative ones.

Избиратель 3 особой фазы, вьшолнен- ный по известным схемам И, определ ет поврежденную фазу при однофазных коротких замыкани х на землю и неповрежденную фазу при двухфазных коротких замыкани х на землю. При коротком замыкании на землю фазы А или фаз ВС по вл етс -непрерывный сигнал на выходе А избирател 3, при коротком замы .кании на землю фазы В или фаз СА - на выходе В, при коротком замыкании )ia землю фазы С или фаз АВ - на выходе С. На входы избирател 3, в зависимоо ти от принципа его выполнени , могут быть поданы либо фазные токи и ток нулевой последовательности, либо фазные напр жени и напр жение нулевой последовательности . При одновременном вьшолнении условий 0.cir -;fi-i. (1) Oioircr -4- 160°; (2) Ч O ctrq; -т 180° В момент по51влени импульса 10 присут ствуют и импульсы 7, 8 и 9, при этом на выходе элемента 5 по вл етс кратковременный импульс, который расшир етс выходным органом 6. Характеристика усугройства при корот ком замыкании на землю фазы А представл ет собой треугольник (фиг.2), об разованный пр мыми А, В и С, которые соответствуют услови м (1), (2) и (3) Чувствительность и селективность а устройства определ етс пр мой С. При коротких замыкани х фазы А на землю к защищаемой зоне либо через большое пе реходное сопротивление, либо при расхо дении ЭДС то концам электропередачи ПО фазе, условие (3) может не выполн тьс , что приводит к отказу известного устройства, поскольку в момент по влени импульса Ю импульс 9 отсут ствует. В описываемом устройсгтве при ко- ротком замыкании фазы А на землю на выходе А избирател 3 по вл етс непрерывный сигнал. При этом сигнал 9 нр вли ет на услови срабатывани устройства и из .характеристики исключаетс ограничивающа пр ма С {фиг,2). Вли ние тока небаланса в нулевом проводе при междуфазных коротких замы.- кани х исключаетс наличием в защите пускового реле тока нулевой последовательности , направленность ус ойства обеспечиваетс наличием в защите реле направлени мощности нулевой последовательности . При двухфазных коротких замыкани х фаз В и С на землю селективность ycs . ройства определ етс условием (2), т.е. наличием импульса 8 в момент по влени импульса 10. Поэтому наличие непрерывного сигнала А избирател не приводит к неселективному-действию устройства,, Таким образом, описываемое устройство обладает высокой селективностью чувствительностью к переходным сопротивлени м при однофазных кс ютких замыкани х . Применение его позволит повысить длину участка линии, защищаемого первой ступенью дистанционной защиты, а также снизить веро тность отказа защиты при расхождении ЭДС по концам электропередачи по фазе.Voter 3 special phases, performed according to the known AND schemes, determine the damaged phase during single-phase short circuits to ground and the intact phase during two-phase short circuits to earth. With a short circuit to earth, phase A or phases of the BC, a continuous signal appears at the output A of selector 3, with a short circuit, the phase B or phases of the CA connects to earth - at output B, during a short circuit) ia the earth of phase C or phases AB - at output C. To the inputs of selector 3, depending on the principle of its implementation, either phase currents and zero sequence current, or phase voltages and zero sequence voltage can be supplied. With simultaneous fulfillment of the conditions 0.cir -; fi-i. (1) Oioircr -4-160 °; (2) P O ctrq; -t 180 ° At the moment of pulse injection 10, there are also pulses 7, 8 and 9, and a short-term pulse appears at the output of element 5, which is expanded by the output organ 6. The characteristic of the enhancement during a short circuit to earth of phase A is a triangle (Fig. 2) formed by direct A, B and C, which meet the conditions (1), (2) and (3) Sensitivity and selectivity of the device is determined by direct C. During phase A short circuits to the ground to the protected zone either through a large transition resistance or when the EMF then to the ends of the power transmission of the software phase, condition (3) may not be fulfilled, which leads to the failure of the known device, since at the moment of appearance of the impulse H there is no pulse 9. In the described device, with a short circuit of phase A to earth, at output A of selector 3, a continuous signal appears. In this case, the signal 9np affects the conditions of operation of the device and the limiting direct line C (Fig 2) is excluded from the characteristics. The effect of unbalance current in the neutral wire during phase-to-phase short circuits is eliminated by the presence of zero sequence current in the starting relay protection, the directionality of the device is ensured by the zero sequence power in the protection relay direction. With two-phase short-circuits of phases B and C to earth, the selectivity is ycs. The conditions are determined by condition (2), i.e. the presence of a pulse 8 at the time of the appearance of a pulse 10. Therefore, the presence of a continuous signal A of the selector does not lead to a non-selective effect of the device. Thus, the described device has a high selectivity sensitivity to transient resistance with single-phase xcontacts. Its use will allow to increase the length of the section of the line protected by the first stage of the distance protection, as well as reduce the probability of failure of protection when the EMF diverges at the ends of the transmission in phase.

/с/with

//

Claims

DEVICE FOR REMOTE PROTECTION AGAINST ASYMMETRIC SHORT CIRCUIT TO THE EARTH, containing a shaper of phase compensated voltages, and a voltage proportional to the zero sequence current connected to a pulse shaper, one of the outputs of which is connected to the input of the logic element And connected to the output organ _t that, in order to increase reliability, it is additionally equipped with three OR elements and a special phase selector, while the other three outputs of the pulse shaper are connected us: to enter. I will give the AND element through the OR elements, to the second inputs of which the outputs of the special phase selector are connected, the inputs of which are connected to the phases of the protected object and to the source of zero ripeness.

SU ... L 030904