SU1343491A1 - Устройство дл резервной защиты транзитных ЛЭП с ответвлени ми от междуфазных коротких замыканий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к релейной защите трехфазных сетей и может быть использовано дл  защиты транзитных линий с ответвлени ми при коротких замыкани х на низком напр жении трансформаторов ответвлений. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности . Цель достигаетс  введением в устройство передатчика 11 с шестью входами и выходом, приемника 10, первого 1 и второго 2 блоков вычислени  тока. При включении выключател  6 оперативным персоналом в ком- плект защиты поступает сигнал, что произошел толчек тока, но в этот же момент поступает сигнал из приемника 10 на блокирующий орган 4, Защита срабатывает правильно. 3 з,п.ф-лы, 3 ил. О) с

Description

Изобретение относитс  к релейной защите трехфазных сетей и может быть использовано дл  защиты транзитных линий с ответвлени ми при коротких замыкани х на низком напр жении трансформаторов ответвлений.

Цель изобретени  - повышение чувствительности защиты.

На фиг.1 и 2 приведены структур- На  и принципиальна  схемы устройства соответственно, на фиг.З - транзитна  лини .

Устройство содержит блоки 1 и 2 вычислени  тока соответственно дл  фаз А и С, блок 3 приращени  тока, блокирующий орган 4, исполнительньй орган 5, выключатель 6 линии, логический элемент И 7 блокирующего органа 4, реле 8 положени  Включено выключател  6, элемент ВРЕМЯ 9 блокирующего органа 4, приемник 10, передатчик 11 (приемник 10 и передатчик

11выполнены типовыми, например АНКА- АБПА), измерительные преобразователи

12и 13 тока фаз А и С, измерительный преобразователь 14 напр жени , выход 15 фазы А измерительного пре- .

образовател  напр жени , выход 16 фазы С измерительного преобразовател  напр жени , реле 17 направлени  мощности, контакт 18 реле 17 направлени  мощности, реле-повторитель 19 реле 17 направлени  мощности, контакты 20 и 21 реле-повторител  19, контакт 22 реле-повторител  реле направлени  мощности блока 2 вычислени  тока , линейный преобразователь 23 -тока в посто нное напр жение, трансреактор 24, балластный резистор 25, выпр мительный диодный мост 26, сглаживающий фильтр 27, ограничительный стабилитрон 28 дл  ограничени  напр жени  при больших токах К3,цифроана- логовый преобразователь 29, аналого- цифровой преобразователь 30, вспомогательное реле 31, контакты 32 вспомогательного реле, резисторы 33-36, дифференциальный усилитель 37, измерительные органы 38-43, пусковые органы 44-46, элементы ВРЕМЯ 47-50„ логические элементы ИЛИ 51-54, логические элементы НЕ 55-57, логические элементы И 58-60.

Соотношени  выдержек времени в устройстве таковы:

1

9 («,; 50;

-4

t t

13

Между параметрами срабатывани  пусковых и измерительных органов бло

ка приращени  тока имеют место следующие соотношени : П

i.Tl

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

п ,,

с Пз8-П ,

ПЗУ 0 ,

где П - параметр срабатывани  элемента , отмеченного номером К.

На фиг.З изображена транзитна  лини  с ответвлени ми применени  предлагаемого устройства, установленного по концам линии, где обозначены электрические системы 61 и 62, трансформаторы 63-66 на ответвлени х линии, КЗ 67 за маломощным трансформатором, комплекты 68,69 предлагаемого устройства защиты.

Устройство работает следующим образом .

В режиме, когда нагрузка линии не потребл ет мощности и когда мощность передаетс  из одной системы в другую (например, из 61 в 62), устройство не срабатывает. В комплекте 68 реле 17 направлени  мощности не замыкает контакт 18, так как оно настроено на срабатывание при направлении мощности от линии к шинам, и сигнал от линейного преобразовател  23 тока, выполненного на элементах 24-28, поступает через замкнутый контакт 20 реле-повторител  19 и резистор 33 на неинвертирующий вход дифференциального усилител  37, поскольку в комплекте 69 реле 17 срабатывает (мощность направлена от линии к щинам), то в комплекте 68 срабатывает вспомога- -| тельное реле 31.

Из комплекта 69 сигнал о величине тока преобразуетс  из аналогового в цифровой в преобразователе 30, передаетс  через передатчик комплекта 69, поступает в приемник комплекта 68, в преобразователе 29 преобразуетс  из цифрового в аналоговый через контакты 32 вспомогательного реле 31 и резистор 36 поступает на инвертир - ющий вход дифференциального усилител  37. Если мощность направлена от шин в линию, то сигнал о величине тока поступает на неинвертирующий вход усилител  37, если мощность направлена от линии к шинам, то сигнал поступает на его инвертирующий вход. Таким образом, на выходе дифференциального усилител  37 сигнал пропорционален либо сумме модулей токов по концам линии, либо их разности. В рассматриваемом случае сигналы равны и вычитаютс :

1|гс13)

и,к(1,

1(4)

где - выходное напр жение дифференциального усилител ; К - коэффициент пропорциональности; l (-,31 - ток, протекающий через трансформаторы 12 и 13 тока в комплекте 68 (сигнал поступает на неинвертирующий вход усилител  37); ,2 (/}) ток, протекающий через трансформаторы 12 и 13 тока в комлекте 69 (сигнал поступает на инвертирующий вход усилител  37), знак минус характеризует направление мощности, его учитьшает реле 17 направлени  мощности, реле-повторитель 19 и вспомогательное реле 31 другого комплекта.

Если в этом случае возникает КЗ за одним из трансформаторов, то сигнал на выходе усилител  37 пропорционален току КЗ

.I

так как на выходе усилител  37 сигнал пропорционален току, потребл емому нагрузкой линии. В рассматриваемом случае дрзможны два варианта: когда мощность по-прежнему передаетс  в систему 62

K(i

IZ (/If

II

f 3)

),

тогда

- -43 И(П)

-I

izc s;

когда мощность от систем 61 и 62 направлена к месту КЗ

т т

- KJ - ii.fi37

+1

U((3) I

АУ (гпз) I lafij) )

Это изменение (возникновение напр жени  , пропорционального току КЗ) на выходе усилител  37 фиксирует блок 3 вычислени  приращени  тока и через врем  работы элемента 50 подает сигнал на отключение выключател 

6, Аналогично устройство ведет себ  50 °Рган 4 поступает непосредственно с

при КЗ на самой линии.

От токов самозапуска нагрузки за одним из трансформаторов защита отстраиваетс  выбором вьщержки времени

реле 8 положени .Включено

При срабатывании устройства сигнал должен также поступать на блокироваt элемента ВРЕМЯ 50, котора  выби- gg ние АПВ, поскольку в цикле АПВ устраетс  больше, чем врем  самозапуска нагрузки.

Наиболее веро тен такой режим, когда нагрузка линии потребл ет ток

ройство йе может различить включение нагрузки от возникновени  КЗ,

Таким образом, устройство обладае высокой чувствительностью к токам КЗ

.лэп мощность передаетс , например , от системы 61 в систему 62, и возникает КЗ 67 за маломощным тран- сформатором 64 ответвлени . Причем направление передаваемой мощности не измен етс  До возникновени  КЗ сигнал от блоков вычислени  тока, потребл емого нагрузкой линии, равен

UAS K(I ,2аз) IiJCfi; )

I( 1н«гр.л,п -тр 1гр) К Хиагр.лэп ,

где Х-кагр.лэп ток, потребл емый нагрузкой линии, Ifp - ток, передавае- мьш через линию от одной системы в другую.

После возникновени  КЗ ток равен

I

и К( 1|2(1з К((1

1 и(Ч) )

НС1Г(;.ЛЭП -Тр КЗ

К(1

н гр.лап -tj

Блок 3 вычислени  тока фиксирует приращение тока и , поскольку это не самозапуск, то через ty, врем  работы элемента 50, сигнал подаетс  на отключение выключател  одного конца линии и через систему передатчик - приемник на отключение выключател  другого конца линии,.Одно- должен сработать комплект 69 защиты, который работает аналогично комплекту 68, Благодар  дублирова- нию, повьщ1аетс  надежность защиты. Аналогично устройство работает при

КЗ на линии. При включении выключате  6, нагфимер, со стороны системы 62 оперативным персоналом или от АПВ ( до этого лини  была полностью отключена ) в комплект 68 защиты поступает сигнал, фиксирующий толчок тока, но в этот же момент поступает сигнал из приемника 10 на блокирующий орган 4, и комплект 68 не срабатывает, В омплекте 69 сигнал на блокирующий

°Рган 4 поступает непосредственно с

реле 8 положени .Включено

При срабатывании устройства сигнал должен также поступать на блокироваройство йе может различить включение нагрузки от возникновени  КЗ,

Таким образом, устройство обладает высокой чувствительностью к токам КЗ

за трансформаторами ответвлений и правильно работает в других режимах.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   1 о Устройство дл  резервной заищ- ты транзитных ЛЭП с ответвлени ми от междуфазных коротких замыканий, содержащее измерительные преобразовггте-IQ  вл етс  первым входом блока вычисли тока и напр жени , блок приращени  тока, блокирующий орган, подключенный первым входом к выходу блока приращени  тока, а вторым входом к управл ющему выходу выключател  линии, исполнительный орган, подключенный входом к выходу блокирующего органа, а выходом к цепи отключени  выключател  линии, отличающеес 

   тем, что, с целью повьшени  чувстви- 20 образовател  тока в посто нное напр - тельно.сти, в него дополнительно вве- жение подключен через первый замыка- дены канал св зи, цередатчик с шестью ющий и размыкающий контакты реле-пов- входами и выходом, подключенным к каналу св зи, приемник с шестью вькоторител  рел€; направлени  мощности соответственно к пр мому и инверснодами и входом, подключенным к каналу 25 му входам дифференциального усилите- св зи, первый и второй блоки вычисле- л , выход которого  вл етс  первым ни  тока, первые входы которых под- выходом блока вычислени  тока, выход ключены к разным фазам измерительно- цифроаналогового преобразовател  под- го преобразовател  напр жени , вторые ключен через размыкающий и замыкаю- входы подключены к измерительным пре- зо Щ™ контакты вспомогательного реле

   образовател м тока соответствуюпщх фаз, третий и четвертый входы первого блока вычислени  тока подключены соответственно к третьему и четвертому выходам приемника, третий и четвертый входы второго блока вычислени  тока подключены соответственно к п тому и шестому вьгходам приемника, первые выходы первого и второго бло- ,ков вычислени  тока подключены соответственно к первому и второму входам блока приращени  тока, второй и третий выходы первого блока вычислени  тока подключены соответственно к третьему и четвертому входам передатчика , а второй и третий выходы второго блока вычислени  тока подключены соответственно к п тому и шестому входам передатчика, второй выход приемника подключен к третьему входу блокирующего органа, первый выход приемника подключен к входу исполнительного органа, первый вход передатчика подключен к выходу исполнительного органа, второй вход передатчика подключен к второму выходу блокирующего органа,
2. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а- ю ще е с   тем,что блок вычислени  тока

   34916

   содержит реле направлени  мощности с релё-новторителем с двум  замыкающими и одним размыкающим контактами, линейный преобразователь тока в посто нное напр жение, цифроанапоговый и аналого-цифровой преобразователи, вспомогательное реле, вход по цепи напр жени  реле направлени  мощности

   лени  тока, вход по цепи тока реле направлени  мощности и вход линейного преобразовател  тока в посто нное напр жение -ЯВЛЯЮТСЯ вторым входом бло- 15 ка вычислени  тока, входы вспомогательного реле и цифроаналогового преобразовател   вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами блока вычислени  тока, выход линейного преобразовател  тока в посто нное напр - жение подключен через первый замыка- ющий и размыкающий контакты реле-пов-

   торител  рел€; направлени  мощности соответственно к пр мому и инверсно5

   соответственно к пр мому и инверсному входам дифференциального усилител , выход линейного преобразовател  тока в посто нное напр жение подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого  вл етс  третьим выходом блока вычислени  тока , первый зажим второго замьжающего контакта реле-повторител  реле напра- Q влени  мощности подключен к источнику

   оперативного посто нного напр жени , , второй зажим  вл етс  вторым выходом блока вычислени  тока.
3. 3„ Устройство по п„1, о т л и ч а- 5 ю щ е е с   тем, что блок приращени  тока содержит первый, второй и третий измерительные органы одной фазы, входы которых  вл ютс  первым входом блока приращени  тока, подключенные Q выходами соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, первый, второй и третий измерительные органы второй фазы, входы которых  вл ютс  вторым .входом 5 блока приращени  тока, подключенные выходами соответственно к вторым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены

   13

   соответственно к первым входам первого , второго и третьего элементов -, И, первый, второй и третий пусковые органы, подключенные своими входами к первому входу блока приращени  тока , а выходами подключенные соответ-- ственно через первый, второй и третий элементы ВРЕМЯ к первому, второму и третьему элементам НЕ, подключенным соответственно к вторым входам первого , второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему

   входам четвертого элемента ИЛИ, под- 15блокирующего органа, второй выход реключенного выходом к входу четверто-ле положени  Включено выключател 

   го элемента ВРЕМЯ, выход котороголинии  вл етс  вторьм выходом блоки вл етс  выходом блока приращени  тока.рующего органа выход п того элемента
4. 4. Устройство по П.1, о т л и ч а-ВРЕМЯ подключен к второму входу четю щ е е с   тем, что блокирующий ор- 2овертого элемента И.

   ган содержит реле положени  Включено выключател  линии, четвертый элемент И, п тый элемент ВРЕМЯ, первьй вход четвертого элемента И  вл етс  первым входом блокирующего органа, а выход этого элемента  вл етс  первым выходом блокирующего органа, вход реле положени  Включено выключател  линии  вл етс  вторым входом блокирующего органа, первый выход реле положени  Включено выключател  линии подключен к входу п того элемента ВРЕМЯ,  вл ющемус  третьим входом

   -Х.

   kixir

   У

   5У

   i

   tcs

   Ж

   Лзон

   Г

   г с

   12

   -ООН

   s.

   Редактор НоЛазаренко

   Составитель В.Плотников

   Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

   Заказ 4832/53Тираж 617Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4