(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОКАНАЛА функционировани вследствие воздействи помех. Требуема полоса фильтра блока блокирующих сигналов составл ет примерно 1 кГц, т. е. довольно широка. Цель изобретени - повышение надежности функционировани путем уменьшени веро тности неправильных действий защиты вследствие воздействи помех. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, дл защиты линии электропередачи с использованием радиоканала, содержащем пусковой орган отключени , выход которого через последовательно соединенные первый ключ, первый элемент выдержки времени на срабатывание и элемент выдержки времени на возврат присоединены к цеп м отключени выключател защищаемой линии, пусковой орган блокировки, выход которого соединен с основным входом второго ключа, выход последнего соединен с входом формировател тонального блокирующего сигнала непосредственно и через элемент НЕ с входом формировател тонального контрольного сигнала, орган манипул ции , выход которого подключен к запрещающему входу второго ключа и функционально св зан через первый вход первого элемента И с разрещающим входом первого ключа, первый блок выделени контрольного сигнала и блок выделени блокирующего сигнала , выходы которых через сумматор присоединены к второму входу первого элемента И, выход сумматора через второй элемент выдержки времени на срабатывание соединен с блоком сигнализации неисправности канала, выходы формирователей тональных блокирующего и контрольного сигналов и входы блоков .выделени блокирующего и контрольного сигналов присоединены к приемопередатчику радиосигналов, а выходы обоих пусковых органов и органа манипул ции присоединены к измерительным трансформаторам тока и напр жени защищаемой линии, введены элемент задержки, второй элемент И, ключ тонального сигнала и второй блок выделени контрольно сигнала, причем орган манипул ции св зан с первым входом первого элемента И посредством цепи, в которой элемент задержки подключен к первому входу второго элемента И, выход которого присоединен к разрешающему входу ключа тонального сигнала, выход последнего соединен с входом второго блока выделени контрольного сигнала, при этом второй вход второго элемента И соединен с выходом пускового органа отключени , а вход второго блока выделени контрольного сигнала св зан с приемопередатчиком . Кроме того, с целью обеспечени независимости параметров устройства от уровн сигнала на выходе приемника радиосигналов , устройство дополнительно снабжено усилителем-ограничителем, подключённым между выходом приемника радиосигналов И точкой соединени входов первого блока выделени контрольного сигнала, .блока выделени блокирующего сигнала и ключа тонального сигнала. На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого, устройства; на фиг. 2 - диаграммы напр жений на элементах блоков 17, 18 и 24 при различных режимах работы устройства; на фиг. 3 - диаграммы, по сн ющие работу одного из полукомплектов устройства. Устройство дл защиты линии электропередачи с использованием радиоканала, содержит защищаемую линию 1 электропередачи , выключатели 2 линии, измерительные трансформаторы 3 тока, измерительные трансформаторы 4 напр жени , устройство 5 дл защиты линии электропередачи от анормальных режимов с использованием радиоканала, пусковой орган 6 блокировки , второй ключ 7, формирователь 8, элемент НЕ 9, формирователь 10 тонального контрольного сигнала, пусковой орган 11 отключени , первый ключ 12, первый элемент 13 выдержки времени на срабатывание , элемент 14 выдержки времени на возврат, орган 15 манипул ции, первый элемент И 16, первый блок 17 выделени контрольного сигнала, блок 18 выделени блокирующего сигнала, сумматор 19, второй элемент 20 выдержки времени на срабатывание, блок 21 сигнализации неисправности канала , усилитель-ограничитель 22, ключ 23 тонального сигнала, второй блок 24 выделени контрольного сигнала, элемент 25 задержки, второй элемент И 26, приемопередатчик 27 радиосигналов, полосовй тональный фильтр 28, детектор 29 и пороговый элемент 30. Пусковые органы блокировки и отключени (6 и 11 соответственно) и орган 15 манипул ции устройства 5 подключаютс к измерительным трансформаторам 3 тока и напр жени 4 защищаемой линии 1 .(фиг. 1). Выход пускового органа 11 отключени через первый ключ 12, элементы 13 и 14 выдержки времени на срабатывание и возврат соедин ютс с цеп ми отключени выключател 2 защищаемой линии 1. Выход пускового органа 6 блокировки соедин етс через второй ключ 7 с формирователем 8 тонального блокирующего сигнала непосредственно и через элемент НЕ 9 с формирователем 10, тонального контрольного сигнала. Орган 15 манипул ции соединен с запрещающим входом второго ключа 7 и через элемент 25 з:адержки соедин етс с первым входом второго элемента И 26, к второму входу которого подключаетс выход пускового органа 11 отключени . Усилитель-ограничитель 22 соедин етс с входами первого блока 17 выделени контрольного сигнала, блока 18 выделени блокирующего сигнала и ключа 23 тонального сигнала. Выходы блоков 17 и 18 через сумматор 19 присоедин ютс к второму входу первого элемента И 16 непосредственно и через второй элемент 20 выдержки времени на срабатывание к блоку 21 сигнализации неисправности канала . Второй элемент И 26 соедин етс с разрешающим входом ключа 23 тонального сигнала, выход которого через второй блок 24 выделени контрольного сигнала присоедин етс к первому входу первого элемента И 16. Выходы обоих формирователей 8 и 10, ьход усилител -ограничител 22 соединены с примопередатчиком радиосигналоь . Срабатывание устройства 5 происходит, если срабатывает пусковой орган 11, а длительность импульсов контрольного сигнала на входе второго блока 24 выделени контрольного сигнала была достаточна дл его прохождени через фильтр блока 24. При ширину полосы пропускани фильтра 28 блока 24 и уставка порогового элемента 30 блока 24 определ ют угол-блокировки устройства (см. диаграммы фиг. 2). Дл точной подрегулировки угла блокировки предназначен первый элемент 13 выдержки времени на срабатывание. Дл угла блокировки ± 60°, что соответствует необходимой дл срабатывани длительности импульсов на входе блока выделени контрольного сигнала пор дка 3,4 мс, ширина полосы пропускани фильтра 28 блока 24 составл ет 200-300 Гц. Работа устройства рассматриваетс по структурной схеме фиг. 1 и по сн ющим диаграммам фиг. 3, относ щимс к одному из полукомплектов устройства, например А. При коротком замыкании на защищаемой линии срабатывает пусковой орган 11 отключени . Если пренебречь вли нием токов I Т нагрузки, напр жени LSiy и j,s на выхадах органов 15 манипул ции по конц.м защищаемой линии совпадают по фазе (фиг. За) На входе ключа 23 полукомплекта А тональные сигналы 22 состо т из чередующихс пакетов напр жений ко1трольной (вертикальна щтрчховка) и блокирующей (горизонтальна щтриховка) частот, пуск формирователей 8 и 10 тональных сигналов обуславливаетс срабатыванием пускового-органа 6 блокировки в полукомплекте В, а чередование тональных сигналов - воздействием органа 15 манипул ции на запрещающий вход ключа 7. Положительной полуволне напр жени манипул ции соответствует передача сигнала контрольной частоты, причем его длительность менее 180° промыщленнбй частоты. От органа 15 манипул ции через элементы 25 и 26 сигнал поступает на разрешающий вход ключа 23. Этот сигнал показан на фиг. За (напр жение и) в предположении равенства нулю временных задержек на элементе 25. При срабатываНИИ пускового органа 11 в полукомплекте А сигнал на разрешающий вход ключа 23 подаетс . Сигнал контрольной частоты 23 поступает на вход второго блока 24 выделени контрольного сигнала практически в течение времени совпадени положительных „, ,tH) ПОЛУВОЛН напр жении манипул ции и, и Vl Сигнал Ua4 на выходе блока 24 по вл етс с запаздыванием, определ емы.м полосой пропускани его фильтра 28 и уставкой порогового элемента 30 (фиг. 2). ECJJ. длительность импульса 23 меньше угла блокировки , то сигнал на выходе блока 24 имеет нулевой уровень. При наличии сигнала на выходе блока 24 подаетс сигнал на разрешающий вход ключа 12 и сигнал с выхода пускового органа 1I Поступает на вход элемента 13 выдержки времени на срабатывание , с помощью которого корректируетс угол блокировки устройства. Импульсы, по вл ющиес раз в период на выходе элемента 13, расшир ютс в посто нный сигнал на выходе элемента 14 выдержки времени на возврат, воздействуют на цепи отключени выключател 2 защищаемой линии 1, отключа последнюю. На фиг. 36 приведены диаграммы напр жений при коротком замыкании на защищаемой линии с учетом токов нагрузки, когда напр жени манипул ции иу и по концам линии сдвинуты по фазе на 90°, На фиг. 3 б видно, что на выходе ключа 23 по вл ютс сигналы Ujj как блокирующей , так и контрольной частоты. Длительность пакета сигналов контрольной частоты (вертикальна штриховка) на входе блока 24 выделени контрольного сигнала соответствует времени совпадени .положительных полуволн напр жени манипул ции Uf и U5| Длительность импульсов сигналов контрольной частоты на выходе блока 24 больше заданного угла блокировки и устройство действует на отключение защищаемой линии. При коротком замыкании вне защищаемой линии (фиг. За) на вход блока 24 выделени контрольного сигнала после ключа 23 сигналы контрольной частоты не поступают , так как напр жени манипул ции на концах линии сдвинуты на угол, близкий к 180. Устройство в этом случае на отключение не действует. При коротком замыкании на защищаемой линии и отказе полукомплекта защиты с одной стороны, например из-за недостаточной чувствительности, на другом конце линии принимаетс контрольный сигнал , при наличии которого и срабатывании пусковых органов обеспечиваетс действие устройства на отключение с одной стороны. Аналогично действует устройство и при коротком замыкании в режиме одностороннего питани защища,емой линии. При прот женном канале св зи, когда запаздывание в распространении радиосигналов существенно вли ет на угол блокировки , производитс сдвиг по времени сигнала на выходе органа 15 манипул ции при помоц1,и элемента 25 задержки.(54) DEVICE FOR PROTECTION OF THE ELECTRICAL TRANSMISSION LINE USING THE RADIO CHANNEL OF OPERATION due to the effect of interference. The required block filter bandwidth is approximately 1 kHz, i.e., rather wide. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation by reducing the likelihood of incorrect protection actions due to interference. This goal is achieved by the fact that in the device, to protect the power line using a radio channel, containing a tripping start-up body, the output of which through the first key connected in series, the first time delay element for triggering and the time delay element for return are connected to the circuit breakers of the protected line switch , the starting blocking body, the output of which is connected to the main input of the second key, the output of the latter is connected to the input of the tonal blocking signal shaper solely through the element NOT with the input of the tone control signal generator, the manipulation body whose output is connected to the prohibitory input of the second key and functionally connected through the first input of the first element I to the enabling input of the first key, the first block of the selection of the control signal and the block selection signal , the outputs of which through the adder are connected to the second input of the first element I, the output of the adder through the second element of the response time delay is connected to the alarm unit These channels, the outputs of the tonal blocking and pilot signals and the inputs of the blocking block and control signal inputs are connected to the radio signal transceiver, and the outputs of both triggering and manipulation organs are connected to the measuring transformers of the current and voltage of the protected line, a delay element is inserted, the second element And, the key of the tone signal and the second block of the selection of the control signal, the organ of manipulation is connected with the first input of the first element AND by means of a circuit in which The delay element is connected to the first input of the second element And, the output of which is connected to the permitting input of the key of the tone signal, the output of the latter is connected to the input of the second selection block of the control signal, while the second input of the second element And is connected to the output of the starting switch-off organ, control signal associated with the transceiver. In addition, in order to ensure the independence of the device parameters from the signal level at the output of the radio signal receiver, the device is additionally equipped with an amplifier-limiter connected between the output of the radio signal receiver AND the connection point of the inputs of the first block of the control signal, the block of the blocking signal and the tone key. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 shows voltage diagrams for elements of blocks 17, 18, and 24 for various operating modes of the device; in fig. 3 - diagrams explaining the operation of one of the device half sets. A device for protecting a transmission line using a radio channel, contains a protected transmission line 1, switches 2 lines, current measuring transformers 3, measuring voltage transformers 4, a device 5 for protecting a transmission line from abnormal conditions using a radio channel, a blocking trigger 6, a second switch 7, the driver 8, the element NOT 9, the driver 10 tonal control signal, the starting body 11 off, the first key 12, the first element 13 of the delay time to act, e time 14 return time delay, manipulation body 15, first element AND 16, first pilot signal extraction unit 17, blocking signal extraction unit 18, adder 19, second response time delaying element 20, channel fault alarm unit 21, limiting amplifier 22, a tone key 23, a second pilot signal allocation unit 24, a delay element 25, a second element AND 26, a radio signal transceiver 27, a band-pass filter 28, a detector 29 and a threshold element 30. Interlocking trigger elements and disabled (6 and 11 respectively) and the body 15 manipulation device 5 are connected to the measuring transformer 3, the current and voltage of the protected line 1 4. (FIG. one). The output of the shut-off trigger 11 through the first key 12, the time delay and return elements 13 and 14 are connected to the shut-off circuit of the switch 2 of the protected line 1. The output of the blocking trigger 6 is connected via the second switch 7 to the driver 8 of the tone blocking signal directly and through the element HE 9 with the driver 10, the tone control signal. The manipulation body 15 is connected to the prohibitory input of the second key 7 and through the element 25 C: the support is connected to the first input of the second element AND 26, to the second input of which the output of the tripping trigger 11 is connected. The limiting amplifier 22 is connected to the inputs of the first pilot signal extraction unit 17, the blocking signal extraction unit 18, and the key 23 of the tone signal. The outputs of the blocks 17 and 18 through the adder 19 are connected to the second input of the first element I 16 directly and through the second element 20 of the delay time for triggering to the block 21 for signaling the failure of the channel. The second element And 26 is connected to the permissive input of the key 23 of the tone signal, the output of which is connected to the first input of the first element And 16 through the second block of the selection of the control signal. The outputs of both drivers 8 and 10, the output of the amplifier-limiter 22 are connected to a radio signal transmitter. The device 5 triggers if the trigger 11 is triggered, and the pulse duration of the pilot signal at the input of the second pilot signal extraction unit 24 was sufficient for it to pass through the filter of the unit 24. With the bandwidth of the filter 28 of the unit 24 and the setting of the threshold element 30 of the unit 24, The device’s angle-blocking angle (see diagrams in FIG. 2). To precisely adjust the blocking angle, the first time delay element 13 is intended to trigger. For a blocking angle of ± 60 °, which corresponds to the required pulse duration at the input of the pilot signal extractor unit in the order of 3.4 ms, the bandwidth of the filter 28 of block 24 is 200-300 Hz. The operation of the device is considered in accordance with the structural diagram of FIG. 1 and in the following diagrams of FIG. 3, relating to one of the device half sets, for example A. In the event of a short circuit on the protected line, the starting organ 11 is triggered. If we neglect the effect of the load current I T, the voltages LSiy and j, s at the outlets of the organs 15 manipulation at the end of the protected line coincide in phase (Fig. 3a) At the input of the key 23 of the half-set A, the tone signals 22 consist of alternating packets control voltages (vertical) and blocking (horizontal) frequencies, the start of the formers 8 and 10 tones are caused by the triggering start-up organ 6 in the half-set B, and the alternation of tonal signals by the action of the control 15 on the inhibitory Key input 7. A positive half-wave of the voltage of manipulation corresponds to the transmission of a signal of the control frequency, and its duration is less than 180 ° of industrial frequency. From the manipulation body 15, through the elements 25 and 26, the signal arrives at the enabling input of the key 23. This signal is shown in FIG. For (voltage and) assuming zero time delays on the element 25. When the starting element 11 in the half-set A is triggered, the signal to the enabling input of the key 23 is applied. The signal of the control frequency 23 is fed to the input of the second block 24 of the selection of the control signal practically during the time of the coincidence of the positive,, tH) HALF WAVE of the manipulation voltage, and Vl. The signal Ua4 at the output of the block 24 appears with a lag passing its filter 28 and setting the threshold element 30 (FIG. 2). ECJJ. the pulse duration 23 is less than the blocking angle, then the signal at the output of block 24 is zero. In the presence of a signal at the output of the block 24, a signal is applied to the enable input of the key 12 and the signal from the output of the triggering organ 1I. The pulses appearing once in the period at the output of the element 13 expand into a constant signal at the output of the return time element 14, affecting the tripping circuits of the switch 2 of the protected line 1, disconnecting the latter. FIG. 36 shows voltage diagrams for short circuits on the protected line taking into account the load currents, when the voltages of the manipulation and at the ends of the line are shifted in phase by 90 °. FIG. 3b, it can be seen that at the output of the switch 23, the signals Ujj appear, both blocking and control frequencies. The duration of the signal packet of the control frequency (vertical hatching) at the input of the pilot signal extracting unit 24 corresponds to the coincidence time of the positive half-voltage of the manipulation voltage Uf and U5 | The pulse duration of the control frequency signals at the output of the block 24 is greater than the specified blocking angle and the device acts to disable the protected line. In case of a short circuit outside the protected line (Fig. 3a), the control frequency signals do not arrive at the input of the pilot signal extraction unit 24 after the key 23, since the manipulation voltages at the ends of the line are shifted by an angle close to 180. The device is disconnected in this case It does not work. In the event of a short circuit on the protected line and failure of the protection half-kit on one side, for example, due to insufficient sensitivity, a control signal is received at the other end of the line, during which the triggering devices act to turn off the device on one side. The device acts similarly in the event of a short circuit in the mode of one-sided supply of the protected line. With an extended communication channel, when the delay in the propagation of radio signals significantly affects the blocking angle, the signal is shifted in time at the output of the manipulation unit 15 by means of 1 and the delay element 25.
В канале св зи и внешнем коротком замыкании излишнего срабатывани устройства не будет, так как в этом случае по каналу св зи не передаетс сигнал контрольной частоты, прием которого вл етс одним из условий срабатывани устройства. При неисправности канала св зи отсутствуют сигналы выходов блоков выделени контрольного 17 и блокирующего 18 сигналов и через элемент 16 И снимаетс сигнал с разрешающего входа ключа 12, а через выдержку времени, определ емую элементом 20, подаетс сигнал неисправности канала от блока 21.In the communication channel and an external short circuit, there will be no excessive device triggering, since in this case the control frequency signal is not transmitted over the communication channel, the reception of which is one of the device trigger conditions. When the communication channel fails, there are no signals from the outputs of the selection block of the control 17 and blocking 18 signals and through element 16 I a signal is taken from the enable input of the key 12, and the delay signal from the block 21 is given through the time delay determined by element 20.
В соответствии со структурной схемой фиг. 2 может быть выполнена направленна защита с непрерывной передачей контрольного сигнала по радирка.налу св зи. При этом пусковой орган 6 выполн етс в виде реле направлени мощности, срабатывающее в сторону отключени . Орган 15 манипул ции и элементы 25 и 26 из схемы исключаютс , выход пускового органа 11 соедин етс непосредственно с разрешающим входом ключа 23. Задержка в фильтре 28 блока 24 выделени контрольного сигнала, обусловленна шириной полосы пропускани ,создает выдержку времени, повышающую селективность устройства при внешних коротких замыкани х.In accordance with the block diagram of FIG. 2, directional protection can be performed with a continuous transmission of the control signal over the radio link. In this case, the starting element 6 is made in the form of a power direction relay, which operates in the direction of shutdown. The manipulation body 15 and the elements 25 and 26 are excluded from the circuit, the output of the trigger body 11 is connected directly to the enabling input of the key 23. The delay in the filter 28 of the control extraction block 24, due to the bandwidth, creates a time delay that increases the selectivity of the device short circuit x.
Введение дополнительной цепочки из усилител -ограничител , ключа тонального сигнала , блока выделени контрольного сигнала и дополнительных св зей от органа манипул ции и пускового органа отключени на управл ющий вход упом нутого ключа позвол ет сузить полосу пропускани тона:льного фильтра блока выделени . Указанное существенно снижает веро тность неправильных действий устройства дл защиты вследствие воздействи помех и повышает надежность его функционировани , что обеспечивает положительный эс|)фект от применени предлагаемого устройства, т. е. снижени ущерба от неправильных действий устройства дл защиты. The introduction of an additional chain from the amplifier-limiter, the key of the tone signal, the block of the selection of the control signal and the additional connections from the manipulation organ and the trigger organ of the shutdown to the control input of the said key allows to narrow the bandwidth of the tone of the isolator block. This significantly reduces the likelihood of improper actions of the device for protection due to the effects of interference and increases the reliability of its operation, which provides a positive effect on the use of the proposed device, i.e., reducing damage from incorrect actions of the device for protection.