Claims (3)
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике линий электропередачи сверхвысокого напр жени , на которых предусмотрено однофазное автоматическое повторное включение (ОАПВ ) . Хот линии такого класса оборудуютс двум высокочастотными защитами , дифференциально-фазна защита (ДФЗ) вл етс единственной защитой, котора защищает линию при коротком замыкании в цикле ОАПВ Это объ сн етс тем, что I и I ступени дистанционной защиты вывод с из действи в цикле ОАПВ блокировкой при качани х, чувствительные ступени (II и III) токовой защиты нулевой последовательности не отстроены от цикла ОАПВ и поэтому вывод тс из действи от панели ОАПВ, а отсечка ( 1 ) может оказатьс не достаточно чувствительной, кроме того, дистанционные избиратели поврежденной фазы часто приходитс выводить из действи в цикле ОАПВ изневозможности отстройки их от качаний , которые могут возникнуть в это режиме. Таким образом в цикле ОАПВ отсутствует полноценна резервна защита линии. Поэтому ОАПВ обычно вывод т из действи при неисправности или профилактической проверке ДФЗ. Это крайне нежелательно, так как ОАПВ вл етс важным и весьма эффективным средством , обеспечивающим надежную работу энергетической системы. Известно устройство дл релейной защиты линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее формирователи модулей фазных токов, блок сравнени модулей, блок вы влени неполнофазного режима и исполнительный орган. Это устройство обладает высокой чувствительностью к однофазным коротким замыкани м на неотключенных фазах и отсроено от качаний 1 . Однако, оно по принципу действи не реагирует на двухфазные замыкани без земли между неотключенными фазами. Известно также устройство фильтровой токовой защиты дл защиты линии в неполнофазном режиме, содержащее реле тока, подключенное через фильтр юбоатной последовательности ко вто;ричным цеп м измерительных трансформаторов тока линии 2 . Однако это устройство имеет очен низкую чувствительность к двухфазным коротким замыкани м в неполнофазном режиме, так как его необходимо отстраивать от тока обратной последовательности в неполнофазном режиме при максимальном угле расхождени между ЭДС системы, который может бы довольно большим. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс у ройство, использующее избирательные (Органы дистанционного типа и содер жащее блок вы влени неполнофазного режима, фильтр токов нулевой последовательности ,входы которого подключены к измерительным трансформаторам тока линии,элемент ИЛИ,и в каждой фа зе релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатыв НИН в комплексной плоскости отношени подведенных к нему электрических величин, реле тока и элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока вы влени неполнофазного режима, при этом первый вход каждого релейного органа соединен с выходом фильтра тока нулевой последовательности , второй и третий вхо ды подключены непосредственно к фазным цеп м измерительных трансформат ров тока и напр жени , выход релейного органа соединен со вторым входом элемента И, к третьему входу ко торого подключен выход реле тока, вход которого соединен с соответствующей фазной цепью измерительных трансформаторов тока, а выходы всех элементов И через элемент ИЛИ подклю чены к цепи отключени трех фаз выкл чател линии 3 . Недостатками -этого устройства в л ютс возможность его неселектнвного действи при качани х с большим углом расхождени между ЭДС энер госистем и низка чувствительность при двухфазных коротких замыкани х без земли. Последнее объ сн етс тем что реагирующие органы включены на фазный ток, компенсированный током нулевой последовательности, и фазно напр жение, а при двухфазном коротком замыкании без земли фазное напр жение даже в месте короткого замыкани не равно нулю, а близко к половине номинального напр жени , Кроме того, известное устройство имеет достаточно сложную схему с большим количеством элементов (нали чие релейных органов, реле тока и эл ментов И в каждой фазе). Цель изобретени - повышение надежности путем исключени его неселективного действи при качани х с большим углом расхождени мелсду ЭДС энергосистемы и повышение чувст витальности к двухфазньм коротким замыкани м при одновременном упро цении устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл релейной защиты линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее блок вы влени неполнофазного режима , входы которого подключены к трансформаторам тока линии, а выход подключен к первому входу элемента И, релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатывани в комплексной плоскости отношени подведенных к нему электрических величин , первый вход которого через фильтр токов нулевой последовательности подключен к измерительным трансформаторам тока линии, а выходко второму входу элемента И, выход которого подключен к цепи отключени трех фаз выключател линии дополнительно снабжено фильтром тока обратной последовательности, входы которого подключены к упом нутым трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу релейного органа, причем релейный орган выполнен с характеристикой срабатывани с центром круга в начале координат. На фиг. 1 представлена структурна схема устройстваJ на фиг. 2 - графики изменени зависимости „ . Устройство содержит шины 1 по дстанции , выключатель 2 линии, линию 3 электропередачи, трансформаторы 4 тока, фильтр 5 токов нулевой последовательности , блок б вы влени неполнофазного режима, релейный орган 7, имеющий круговую характеристику срабатывани , центр круга которой лежит в начале координат, элемент 8 И, фильтр 9 токов обратной последовательности . На линии 3 электропередачи, подключенной к шинам 1 подстанции посредством выключател 2, установлены измерительные трансформаторы 4 тока, ко вторичным цеп м которых подключены входы фильтра 5 тока нулевой последовательности Зо и фильтра 9 тока обратной последовательности Jg . Выходы обоих фильтров 5 и 9 присоединены ко входам релейного органа 7,по существу представл ющего собой реле отношени абсолютных значений подводимых к нему величин Q и 3 . Выходы релейного органа 7 и блока 6 вы влени неполнофазного режима подключены ко входам логического элемента И, выход которого соединен с цепью отключени трех фаз выключател 2. Устройство работает следующим образом. При возникновении неполнофазного режима блок б подает сигнал на один из входов элемента 8-И, а ко входам релейного органа 7 от фильтров 5 и 9 подвод тс токи Зо и 2 . Релейный орган 7 не срабатывает, так как он отстраиваетс от отношени Зо/ пр отсутствии повреждени . .Поэтому на выходе элемента 8 И отсутствует сиг НсШ и выключатель 2 остаетс отключенным только одной фазой. При возникновении двухфазного ко роткого замыкани на неотключенных фазах отношение токов Зо /3. резко измен етс (уменьшаетс ) и релейный орган 7 срабатывает. Это, в свою очередь, вызывает срабатывание элемента 8 И вследствие чего выключатель 2 отключаетс всеми трем фазами. Чувствительность предлагаемого устройства к двухфазным коротким замыкани м на неотключенных фазах в неполнофазном- режиме обеспечиваетс дл большинства линий при углах расхождени между ЭДС энергосистемы , меньших 120°, всегда хот бы с одной стороны линии, а при углах, меньших 70°, всегда с обеих ее сторон. На фиг. 2 приведены кривые, отра жающие дл рассматриваемого случа зависимость Зд /Jj в устройствах I и II защит, установленных по концам линии, от места короткого замыкани ( (Л )при различных углах © между ЭДС системы.Эти кривые подтве дают ранее изложенные выводы о достаточной чувствительности предлагае мого устройства. Эффективность предлагаемого изоб ретени определ етс повышением надежности работы комплекса защит и а томатики линии сверхвысокого напр жени в цикле ОАПВ. При этом само устройство вл етс более простым, с меньшим числом элементов и св зей между ними. Особ следует отметить, что при его испол 1зовании по вл етс возможность не выводить из действи панель ОАПВ пр выводе из работы ДФЗ, что дополните но повышает надежность работы указа ного комплекса, точнее, не позвол е существенно снизить ее. Особенно эффективно использование предлагаемого устройства на лини х , оборудованных двум высокочас тотными защитами, где однофазное короткое замыкание отключаетс с обеих сторон без выдержки времени, даже при выведенной из работы ДФЗ, поскольку втора заицита выводитс из действи только в цикле ОАПВ. Формула изобретени Устройство дл релейной защиты от коротких замыканий, линии электропередачи в неполнофазном режиме, содержащее блок вы влени неполнофазного режима, входы которого подключены ктрансформаторам тока линии , а выход подключен к первому входу элемента И, релейный орган, имеющий круговую характеристику срабатывани в комплексной плоскости отношени подведенных к нему электрических величин, первый вход koToрого через фильтр токов нулевой последовательности подключен к трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу элемента И, выход которого подключен к цепи отключени трех фаз выключател линии, о т л и ч а ющ е е с . тем, что, с целью повышени надежности путем исключени его неселективного действи при качани х с большим углом расхождени между ЭДС энергосистемы и повышени чувствительности к двухфазным коротким замыкани м при одновременном упрощении устройства, оно дополнительно снабжено фильтром тока обратной последовательностид входы которого подключены к упом нутым трансформаторам тока линии, а выход - ко второму входу релейного органа, причем релейный орган выполнен с характеристикой срабатывани с центром круга в начале координат. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 515201, кл. Н 02 Н 3/16, 1974. The invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection and automation of power lines of ultra-high voltage, which are provided with single-phase automatic reclosing (OAPV). Although the lines of this class are equipped with two high-frequency protections, differential-phase protection (DPF) is the only protection that protects the line during a short circuit in the OAPV cycle. This is explained by the fact that the I and I stages of the distance protection provide output from the OAPV cycle. by blocking during oscillations, the sensitive stages (II and III) of the current protection of the zero sequence are not rebuilt from the OAPV cycle and therefore are removed from the action from the OAPV panel, and the cut-off (1) may not be sufficiently sensitive, besides translational faulty phase voters must often rendered ineffective in the cycle APA iznevozmozhnosti detuning it from wobbling, which can occur in this mode. Thus, there is no full-fledged backup line protection in the OAPV cycle. Therefore, a PADD is usually deactivated in the event of a malfunction or preventive verification of the RPF. This is highly undesirable, since an AOAD is an important and very effective means of ensuring reliable operation of the energy system. A device for relay protection of a transmission line in an incomplete phase mode is known, comprising shapers of phase current modules, a module comparison unit, an incomplete phase detection unit, and an actuator. This device is highly sensitive to single-phase short-circuits on non-disconnected phases and is free from oscillations 1. However, it does not react in principle to two-phase closures without earth between disconnected phases. It is also known a filter current protection device to protect the line in an incomplete phase mode, which contains a current relay connected via a filter of the jugular sequence to the secondary circuits of the measuring current transformers of line 2. However, this device has a very low sensitivity to two-phase short-circuits in a non-full-phase mode, since it needs to be reversed from the negative-sequence current in a non-full-phase mode at a maximum difference angle between the emf of the system, which can be quite large. The closest in technical essence to the present invention is a device using selective (Remote-type authorities and containing a detection unit for non-phase mode, zero-sequence current filter, whose inputs are connected to the measuring current line transformers, an OR element, and in each relay phase a body having a circular characteristic of NIN tripping in the complex plane of the ratio of the electrical quantities supplied to it, the current relay and the element I, the first input of which is connected to the output of the unit and an incomplete phase mode, wherein the first input of each relay element is connected to the output of the zero-sequence current filter, the second and third inputs are connected directly to the phase circuits of the measuring current and voltage transformers, the output of the relay element is connected to the second input of the And element, to the third the input of which is connected to the output of the current relay, the input of which is connected to the corresponding phase circuit of the measuring current transformers, and the outputs of all the elements AND through the OR element are connected to the three-phase disconnecting circuit ents line 3. The disadvantages of this device are the possibility of its non-selective action at swings with a large divergence angle between the emf of power systems and low sensitivity at two-phase short circuits without earth. The latter is explained by the fact that the reacting organs are connected to the phase current compensated by the zero-sequence current and phase voltage, and in a two-phase short circuit without a ground, the phase voltage even in the short circuit location is not equal to zero, but close to half the nominal voltage In addition, the known device has a rather complicated circuit with a large number of elements (the presence of relay bodies, current relays, and AND elements in each phase). The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating its non-selective action when swings with a large divergence angle of the power system emf and to increase the sensitivity to two-phase short circuits while simplifying the device. The goal is achieved by the device for relay protection of a transmission line in an incomplete phase mode, containing a detection unit for an incomplete phase mode, the inputs of which are connected to line current transformers and the output connected to the first input of the And element, a relay body having a circular response characteristic in a complex plane the ratios of the electrical quantities supplied to it, the first input of which through the zero-sequence current filter is connected to the measuring current transformers of the line, and the output About the second input of the element I, the output of which is connected to the tripping circuit of the three phases of the line breaker, is additionally equipped with a negative sequence current filter, whose inputs are connected to the aforementioned line current transformers, and the output to the second input of the relay element, the relay element having the response characteristic center of the circle at the origin. FIG. 1 is a block diagram of the deviceJ in FIG. 2 - plots of changes of dependence. The device contains bus 1 along the station, switch 2 lines, power line 3, current transformers 4, zero-sequence current filter 5, block for detection of non-phase mode, relay body 7 having a circular response characteristic, the center of which lies at the origin, element 8 And, filter 9 currents of reverse order. On the power transmission line 3, connected to the busbars of the 1 substation by means of the switch 2, current measuring transformers 4 are installed, the secondary circuits of which are connected to the inputs of the zero-sequence current filter 5 and the reverse-current filter 9 9 Jg. The outputs of both filters 5 and 9 are connected to the inputs of the relay element 7, which is essentially a relay of the ratio of the absolute values of the values Q and 3 supplied to it. The outputs of the relay unit 7 and the block 6 of the detection of the incomplete-phase mode are connected to the inputs of the logic element I, the output of which is connected to the tripping circuit of the three phases of the switch 2. The device operates as follows. When an incomplete phase mode occurs, the block b sends a signal to one of the inputs of element 8-I, and the inputs of relay element 7 from filters 5 and 9 are supplied with currents Z0 and 2. The relay element 7 does not work, as it is rebuilt from the ratio Oo / n without damage. Therefore, at the output of element 8, there is no signal NSS and switch 2 remains off only for one phase. In the event of a two-phase short-circuit on non-disconnected phases, the ratio of the current S0 / 3. changes dramatically (decreases) and the relay body 7 is activated. This, in turn, triggers element 8, and as a result, switch 2 is turned off by all three phases. The sensitivity of the proposed device to two-phase short circuits on non-disconnected phases in a non-full-phase mode is provided for most lines at angles of divergence between the power system EMF less than 120 °, always at least on one side of the line, and at angles less than 70 ° parties. FIG. Figure 2 shows the curves reflecting for the case under consideration the dependence of the backward / jj in devices I and II of protection installed at the ends of the line from the short circuit ((L) at different angles © between the EMF of the system. These curves confirm the previously stated conclusions about the sufficient sensitivity of the proposed device. The effectiveness of the proposed invention is determined by the increase in the reliability of the protection complex and the tomatics of the ultra-high voltage line in the OAPV cycle. At the same time, the device itself is simpler, with a smaller number of electric It should be noted that when it is used it is possible not to deactivate the DADA panel when it is taken out of the DFB, which additionally increases the reliability of the specified complex, or, more precisely, does not allow it to be significantly reduced. Especially effective is the use of the proposed device on lines equipped with two high-frequency protections, where a single-phase short circuit is disconnected on both sides without a time delay, even when the DPS is taken out of operation, since with only the action of APA cycle. The device for relay protection against short circuits, power lines in non-phase mode, contains a block for detection of non-phase modes, the inputs of which are connected to the current transformer of the line, and the output connected to the first input element And, a relay body having a circular response characteristic in a complex ratio plane the electrical quantities supplied to it, the first input of the koTohoy through the zero-sequence current filter is connected to the line current transformers, and the output to the second to the input of the element I, the output of which is connected to the tripping circuit of the three phases of the circuit breaker of the line, that is, so that, in order to increase reliability by eliminating its non-selective effect when swings with a large difference angle between the emf of the power system and increasing sensitivity to two-phase short circuits while simplifying the device, it is additionally equipped with a reverse current filter whose inputs are connected to the mentioned transformers the line current, and the output to the second input of the relay, the relay being made with the response characteristic with the center of the circle at the origin. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 515201, cl. H 02 H 3/16, 1974.
2.Федосеев А. М. Релейна защи- . та электрических систем. М., Энерги , 1976, с. 76. 2. Fedoseev A. M. Relein protected. ta electrical systems. M., Energie, 1976, p. 76.
3.Богорад А. М. Назаров Ю. Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энерги , 1969 с.248-275.3. Bogorad A., M. Nazarov, Yu. G. Automatic Re-Powering in Power Systems. M., Energie, 1969 p.248-275.
ИAND