SU620230A3 - Устройство дл дифференциальнофазной высочастотной защиты участка линии электропередачи от токов короткого замыкани - Google Patents

Description

:54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ УЧАСТКА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относитс  к устройствам дифференциально-фазных высокочастотных защит участка линии электропередачи от токов короткого замыкани .

Известно устройство дл  дифференциально-фазной зацдиты, содержащее три трансформатора тока, включенных иоследовательно с прерывател ми, приемопередатчики высокочастотных каналов и исполнительные орI аиы 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  дифференциально-фазной высокочастотной защиты участка линии электропередачи от токов короткого замыкани , содержащее три трансформатора тока, включенные в каждую фазу защищаемой линии последовательно с прерывателем, вторичные обмотки которых через согласующие трансформаторы подсоединены к фазочувствительным блокам, один из которых выполнен в виде сумматора векторов токов трех фаз, соединенных через логический элемент ИЛИ с блоком отключени  выключателей, и вторые выходы которых через конденсаторы св зи подключены к фаз .ным проводам 2 .

Однако такое устройство очень сложно.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства дифференциальной защиты.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве один из промежуточных трансформаторов выполнен с двум  обмотками, включенными встречно и подсоединенными к трансформаторам тока двух фаз, и их средн   точка подсоединена к одному из выводов другого сог.)1асующего трансформатора, подключенного ко вторичной обмотке трансформатора тока третьей фазы, при этом второй фазочувствительный блок выполнен в виде фиксатора векторной разности токов первых двух фаз.

На фиг. I изображена блок-схема одной конечной станции системы релейной защиты, основанной на принципе сравнени  фаз; на фиг. 2 - подробна  блок-схема одного из блоков обнаружени  замыкани  и воспри ти  тока.

На блок-схеме показаны три щины 1-3, возбуждаемые от одного или более источников энергии. Шины 1-3 подсоединены к фазовым проводникам 4-6 соответственно защищенного участка линии через линейные заградители 7 и 8 и прерыватели 9-11.

Проводники 4-6 имеют другие концевые части, подсоединенные через прерыватели к шинам на отдаленном конце, питаемом энергией от одного или более других источников ( на схеме не показаны).

Устройства релейной защиты, расположенные на каждом конце фазовых проводНиков 4-6, идентичны; на схеме изображено только одно, показанное прилегающим к щинам 1-3.

Трансформаторы 12-14 токов св заны соответственно с фазовыми проводниками 4-6 и подсоединены через изолирующие трансформаторы 15 и 16 токов к фазочувствительным блокам 17 и 18 фазы и земли соотвегственно. Трансформаторы 12 и 1-3 токов подсоединены индивидуально к двум иервичным обмоткам изолирующего трансформатора 15 и, как показано точками, подключены в противофазе, так что трансформатор 15 возбуждаетс  разностью фаз токов в проводниках 4 и 5. Изолирующий трансформатор 16 подсоединен так, чтобы возбуждатьс  остаточным током замыкани  или током замыкани  на землю, который мог возникнуть от заземленного фазового .проводника . Изолирующие трансфор.чаторы 15 и

16возбуждают резисторы нагрузки, благодар  чему к схемам 11 и 18 подводитс  напр жение , величина которого пропорциональна разности фаз токов в лини х 4 и 5 и тОка замыкани  на землю соответственно.

Блоки 17 и 18 идентичны, за исключением того, что блок 18 и.меет свой переключатель SWi в таком положении, что ток замыкани  обнаруживаетс  датчиком 19 сверхтока Jj. , а не детектором 20 замыкани  в блоке

17(фиг. 2). Блоки 17 и 18 предусмотрены с выходными проводниками 21 и 22, которые индивидуально подсоединены к двум в.кодным зажимам элемента ИЛИ 23 блока 24 отключени . Выход элемента ИЛИ 23 подсоединен

к каждому из прерывателей 9-11, так что при возникновении сигнала «Логическа  1 на выходном проводнике 21 или 22 все прерыватели 9-11 будут отключены и отсоедин т фазовые проводники 4-6 от щин 1-3. В случае замыкани  между фазами, возникает или нет замыкание на землю, на двух или более проводниках 4-6 блок 17 или 18 будет приведен в действие, чтобы заставить выходной проводник 21 или 22, при воз .можном случае, подавать сигнал «Логическа  1, как будет отмечено более подробно ниже.

Блоки 17 и 18 соответственно св заны с фазовыми проводниками 6 и 5 через вторые выходные проводники 25 и 26 и конденсаторы 27 и 28 св зи. Блоки 17 и 18 каждый иередают и принимают сигналы информации на несущих частотах силовых линий на и от блоков защиты, реагирующих на ток, подобно схемам 17 и 18, расположенных на отдаленном конце защищенного участка линии и так же соединенных.

Блок 17 более детально изображен на фиг. 2 и включает детектор 20 за.мыканий, который создает выходной сигнал «Логическа  1, когда любое многофазное замыкание имеет место. Детектор замыканий может при нимать любую из различных форм. Выход детектора 20 замыканий подсоединен к временной задержке 29, и проводник 30 - к одному зажиму 31 элемента И 32 (причем переключатель в его изображенном положении) и создает первый привод щий в действие сигнал дл  элемента И 32.

Блок 19 сверхтока Jj, , возбуждаемый от щин 33 и 34, подсоединен при .помощи проводника 35 ко второму входному зажиму 36 и элементу И 32. Блок 19 сверхтока Jj. может принимать любую желаемую форму, в которой будет создаватьс  сигнал «Логическа  1 вс кий раз, когда входной сигнал от щин 33 и 34 представл ет ток линии больще , чем заранее определенный минимальный ток, который, например, может быть максимально ожидаемы.м зар дным током проводника 6. Проводник 35 также подсоединен к входному зажиму 37 коммутатора 38 отключений и с него на один входной зажим элемента И 39. Выходной зажим элемента И 39 подсоединен через таймер 40 к выходному проводнику 2Т. При этом коммутатор 38 отключений не может подавать отключающий сигнал на схему 24 отключени  до тех пор, пока блок 19 сверхтока J не подаст сигнал «Логическа  1.

Передатчик-приемник 41, когда он принимает сигнал от отдаленного передатчикаприемника , по крайней мере, минимальной величины, создает сигнал «Логическа  1 на его выходном проводнике 42, который прикладываетс  к третьему входному зажиму 43 элемента И 32. Если передатчик-приемник 41 не принимает сигнал, достаточной силы , то результирующий сигнал «Логический О на входном зажиме 43 предотвратит по вление сигнала «Логическа  1 на выходе элемента И 32. Когда передатчик-приемник 41 прини.мает предохранительный сигнал от отдаленного передатчика-приемника, сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  на его выходной проводник 44 и с него на входной зажим НЕ 45 элемента И 32. Элемент И 32 будет иметь возможность создавать выходной сигнал исключительно в отсутствии приема предохранительного сигнала передатчиком-приемником 41.

При нормально.м без повреждени  состо нии сигнал RJsw не будет подаватьс  передатчиком-приемником 41 по его выходному проводнику 46 на нормальный и входной НЕ зажимы элемента И 47 и 48 соответственно. Сигнал RJsw содержит серию чередующихс  сигналов «Логические I и О, указывающих мгновенную пол рность тока на отдаленном участке.

Элементы И 47 и 48 служат дл  сравнени  фаз тока на отдаленном конце линии, подаваемых на проводник 46, с фазой тока,

подаваемого с местного конца через трансформатор 15 на ключевой элемент 4 элементом 49 формировани  пр моугольных импульсов . Достаточно на этот раз за вить, что сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  на выходной проводник 50 в течение, по крайней Мере, части положительного полцикла на шинах 33 и 34, и сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  на выходной проводник 51, в течение, по крайней мере, части отрицательного полуцикла величин между проводниками 33 и 34. Эти выходные сигналы задерживаютс  обычным способом при помощи таймера 52 зад ержки и подаютс  на входные зажимы. 53 и 54 определител  55 сравнени  фазы и с них на нормальные входные зажимы элементов И 47 и 48 соответственно .

Когда сигналы «Логическа  1 будут поданы одновременно на оба входных зажима элемента И 47, то элемент ИЛИ 56 будет создавать сигнал «Логическа  1 на входной зажим 57 элемента И 32. Подобным образом , когда сигнал «Логическа  1 будет подан на зажим 54 и сигнал «Логический О будет подан одновременно проводником 46 на элемент И 48, то выходной сигнал «Логическа  1 также будет подан на схему ИЛИ 56, котора  создает сигнал «Логическа  1 на входной зажим 57. Так как отсутствием сигнала RJsw  вл етс  сигнал «Логический О, то элемент И 48 будет периодически создавать сигналы «Логическа  1 на элемент ИЛИ 56 и с нее на входной зажим 57 элемента И 32, но при отсутствии привод щего в действие сигнала «Логическа  1 на входном зажиме 31 и присутствии предохранительного сигнала «Логическа  1 на входном зажиме НЕ 45 элемента И 32 остаетс  недействующей, чтобы создать любые выходные сигналы «Логическа  1 на таймер 58 задержки, чтобы начать измерение времени.

Ключева  схема и схема 49 формировани  пр моугольных импульсов создают сигнал 1 на выходном проводнике 59 и с него на один входной зажим элемента ИЛИ 60 манипул тора 61. Этот сигнал Ig содержит серию сигналов «Логическа  1 и «Логический О, определ емых пол рностью токового сигнала, подаваемого трансформаторо .м 15.

При отсутствии замыкани  сигнал «Логический О будет подан по проводнику 62 на входной зажим 63 манипул тора 61 и с него на первый входной зажим НЕ элемента 64. Другой входной зажим НЕ И 64 подсоединен к выходу 10/20 таймера 65, который нормально создает сигнал «Логический О. Элемент И 64 в течение работы без повреждени  создает сигнал «Логическа  1 через выходной проводник 66 на входные зажимы НЕ И 67 и 68 регул тора 69 частоты . Этот сигнал «Логическа  1 приводит в недействующее состо ние элементы И 67 и 68 так, что во врем  работы выходные хигналы «Логический О подаютс  проводниками 70 и 71 на передатчик-приемник 41. Сигнал «Логическа  1, нopмj&льнo подводимый И 64, проводитс  выходным проводником 72 регул тора 69 частоты на передатчикприемник 41.

Передатчик-приемник 41 может принимать любую форму, которой он будет передавать предохранительный сигнал в ответ на

входной сигнал «Логическа  1 на проводнике 72 и будет подавать попеременно сигналы положительные отключени  и отрицательные отключени  в ответ на чередующиес  сигналы «Логическа  1 и «Логический О на проводниках 70 и 71, которые имеют место , когда сигнал «Логический О подаетс  на выходной проводник 72 от И 64.

Когда случаетс  многофазное повреждение , выходной сигнал, подаваемый трансформатором 15 на проводники 33 и 34, будет

указывать на многофазное замыкание, и сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  детектором 20 замыканий на входной зажим 31 схемы И 32 и на входной зажим 63 манипул тора 61. Элемент И 64 создает сигнал «Логический О на проводнике 72 и на входных зажимах НЕ элементов И 67 и 68. В это самое врем  сигнал будет подаватьс  на ИЛИ 60, и выходной проводник 73 манипул тора 61 создаст серию выходных сигналов «Логическа  1 и «Логический О на второй зажим НЕ элемента И 67 и на нормальный входной зажим И 68, в результате чего выходные проводники 70 и 71 будут последовательно возбуждатьс  сигналами «Логическа  1 и «Логический О, что при наличии сигнала «Логический О на проводнике

72 заставит передатчик 41 передавать частоты положительного отключени  и отрицательного отключени  на передатчик-приемник на шинах на отдаленном конце.

Если схема на отдаленном участке обнаружила замыкание, прервала передачу предохранительного сигнала и передает сигнал RIsw то передатчик-приемник 41 будет подавать сигнал «Логический О на входной зажим НЕ 45 и И 31. Далее, если прин тый сигнал достаточно сильный, то сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  на входной зажим 43 элемента И 32, и чередующиес  сигналы «Логическа  1 и «Логический О, представл ющие величину Rlyy , будут подавать с  на И 47 и 48 сравнени  фазы. Если замыкание внутреннее дл  защищенного участка

Claims (2)

1. .линии, то сигнал «Логическа  1 величины RIgw по витс  одновременно с сигналом «Логическа  1 величины и сигнал «Логический О величины по витс  одновременно с сигналом «Логическа  1 величины , ISVP.I} Выходные сигналы «Логическа  1 от И 47 и 48 подаютс  на ИЛИ 56 и с нее на входной зажим 57 И 32. Элемент И 32, выполнивщий свою функцию, подает входной сигнал «Логическа  1 на временную задержку 58, котора  немедленно начинает отсчет времени. Если сигнал «Логическа  1 существует в течение периода времени в 3 мс, то сигнал «Логическа  1 будет подаватьс  временной задержкой 58 через входной зажим 74 коммутатора 38 отключений на один входной зажим ИЛИ 75. Результирующий выходной сигнал «Логическа  1 ИЛИ 75 подаетс  на второй входной зажим И 39, который вследствие поданного сигнала «Логическа  1 на блок 19 будет подавать входной сигнал «Логическа  1 на другой входной зажим ИЛИ 75, чтобы удерживать И действующим, чтобы продолжать подавать выходной сигнал «Логическа  1 и на вход 0,2/20 мс таймера 40. Когда таймер 40 отсчитает врем , он подаст сигнал «Логическа  1 на выходной проводник 21. Этот логический выходной сигнал подаетс  на ИЛИ 23, который подает сигнал «Логическа  1 или отключающий сигнал на прерыватели 9-11, размыка  их и отсоедин   проводники 4-6 от щин 1-3 соответственно. Допусти.м, что неисправность обусловлена замыканием фазы на землю, например, на проводнике 6. Тогда схема 18, котора  имеет подсоединенным свой переключатель SW,, чтобы использовать блок 19 сверхтока Jj в качестве детектора замыканий, «увидит замыкание и подаст выходной сигнал «Логическа  1 по своему проводнику 22 (который эквивалентен проводнику 21 блока 17) на другой входной зажим ИЛИ 23, так что выходной сигнал «Логическа  1 ИЛИ 23 заставит отключить каждый из прерывателей 9-11. Таким образом, в предлагаемом устройстве разность фаз двух фазовых проводников подаетс  на фазовый блок 17, что соответствует всем многофазным замыкани м, независимо от того, какие фазы затронуты. Однако невозможно определить, какие из двух фазовых проводников замкнуты вместе, поэтому блок 24 отключени  отключает каждый из прерывателей 9-11 при возникновении любого многофазного замыкани . Блок 18 отвечает на любое замыкание на землю независимо от того, какой из ф.азовых проводников замкнут на землю, и если замыкание внутреннее, то блок 24 отключени  отключает все три прерывател  9-11. Положительный эффект данного предложени  заключаетс  в том, что только два сигнала должны передаватьс  с каждого конца участка линии, чтобы определить местонахождение замыкани  и, если замыкание внутреннее , происходит отключение прерывателей на каждом конце защищенного участка линии. Формула изобретени  Устройство дл  дифференциально-фазной высокочастотной защиты участка линии электропередачи от токов короткого замыкани , содержащее три трансформатора тока, включенные в каждую фазу защищаемого участка линии электропередачи последовательно с прерывателем, вторичные обмотки которых через согласующие трансформаторы подсоединены к фазочувствительным блокам, один из которых выполнен в виде сумматора векторов токов трех фаз, соединенных через логический элемент ИЛИ с блоком отключени  выключателей, и вторые выходы которых через конденсаторы св зи подключены к фазным проводам, отличающеес  тем,, что, с целью упрощени , один из промежуточных трансформаторов выполнен с двум  обмотками , включенными встречно и подсоединенными к упом нутым трансформаторам тока двух фаз, и их средн   точка подсоединена к одному из выводов другого сотласующего трансформатора, подключенного ко вторичной обмотке трансформатора тока третьей фазы, при этом второй упом нутый фазочувствительный блок выполнен в виде фиксатора векторной разности токов первых двух фаз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3898531, 317-27, 1975.
2. 2.Патент США № 3893008, 317-27, 1975.

   fiifei.-j .г

   I ..,

   620230- ..-