SU959202A1

SU959202A1 - Single-system remote protection apparatus

Info

Publication number: SU959202A1
Application number: SU813296561A
Authority: SU
Inventors: Эрнст Кириллович Федоров
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1982-09-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ОДНОСИСТЕМНОЙ -ДИСТАНЦИОННОЙ .ЗАЩИТЫ(54) DEVICE ONE-SYSTEM-DISTANCE. PROTECTION

1 -. . 2one -. . 2

Изобретение относитс к релейной защите и может примен тьс в дистанционных згичйтах :линий электропереДйч ..The invention relates to a relay protection and can be used in remote applications: electrical transmission lines.

Известны многосистемные направленные дистанционные защиты, содержащие направленные реле сопротивлени и блоки подпитки от напр жений неповрежденных Фаз t lУказанные защиты вл ютс сложными и поэтому наход т ограниченное применение в сет х низкого и среднего напр жени .Multi-system directional distance protections are known that contain directional resistance relays and make-up units against voltages of intact Phases. These protections are complex and therefore are of limited use in low and medium voltage networks.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению вл етс односистемна направленна дистанционна защита, используема в сет х среднего напр жени , содержаща реле сопротивлени , пусковые реЛе тока, включенные на фазные токи, реле тока нулевой последовательности и реле напр жени мощности 2.Closest to the proposed invention is a single-system directional distance protection used in medium voltage networks, containing a resistance relay, starting current circuits connected to phase currents, a zero-sequence current relay and a power voltage relay 2.

Основным недостаткомтаких защит вл етс их сложность из-за наличи специального реле направлени мощности и переключателей в цеп х тока и напр жени , а также возможность их неправильного действи при близких дуговых коротких замыкани х, обусловленна упрощенной схемой подключени реле направлени мощности, выполненного по 90 схеме, из-за несовпадени углов максимальной чувствительности реле направлени мощности и линии, что снижает надежность правильного действи защиты при близких междуфазных и однофазных замыкани х.The main disadvantage of such protections is their complexity due to the presence of a special power direction relay and switches in the current and voltage circuits, as well as the possibility of their malfunctioning at close arc short circuits, due to the simplified power connection circuit of the power direction relay. , due to the mismatch of the angles of maximum sensitivity of the power direction and line relays, which reduces the reliability of the correct action of protection with close phase and single-phase closures.

Цель изобретени - повышение на10 дежности действи односистемной дистанционной защиты при близкихмеждуфазных замыкани х на землю при упрощенной схеме подключени , обеспечиваемой ограниченным количеством кон15 тактов пусковых релё.The purpose of the invention is to increase the reliability of single-system distance protection for close interfacial ground closures with a simplified wiring scheme, provided by a limited number of 15 cycles of trigger relays.

Дл достижени поставленной дели в устройстве односистемной дистанционной защиты, содержащем два пусковых реле тока, включенных на токи In order to achieve the delivered delhi in a single-system distance protection device containing two inrush current relays connected to currents

20 фаз А и С, реле тока нулевой последовательности , блоки переключени в цеп х тока и напр жени , подключенные к направленному реле сопротивлени , выполненному в виде формиро-25 вателей рабочих и пол ризунмцего напр жений , подключенных через формирователь импульсйв несовпадени к рёагирукщему органу с блоком подпитки от напр жени неповрежденных 30 фаз, подклкгченному к формирователю пол ризующего напр жени и ;выполнен ном На соединенных последовательно промежуточном трансформаторе и фазо поворотной КС-цепи, к промеигуточногд трансформатору блока подпитки подкл чены два резистора, объединенных с выводом первичной обмотки ун-ом нуто го трансформатора в общую точку, причем входы резисторов через замы каквдие контакты пусковых реле тока (или их повторителейJ фаз Аи С под ключенц соответственно к фазам С и додв димой системы напр жений, свободнйШ вывод первичной обмотки через раз1«икающий и заликанзщий контак ты реле тока нулевой последовательности подключен соответственно к нейтрали или фазе В систегФз напр жений , а вторична обмотка через фазоповоротную RC-цепь подключена к входу формировател пол ризующего напр жени реле сопротивлени , На фиг.1 приведен схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - векторна диаграмма напр жений, подводимых к реле сопротивлени и блоку подпитки между фазами С и А. Схема содержит два пусковых реле тока 1 (РТд) и 2 (РТс) t реле ток нулевой последовательности 3 CPIbJ / релейно-контактные блок; переключени в цеп х тока 4 (п) и напр жени 5 (П), направленное реле сопро тивлени 6 выполненное н.а формиров ;тел х рабочих 7 и 8 и пол ризующего 9 напр жений, формирователь импульсов несовпадени 10, реагирующий орган 11 и блок подпитки от напр жени неповрежденных фаз 12, вкл чающий промежуточный трансформатор 13, два,резистора 14 15 к фазоповоротную цепь R-С 16 и17. На чертеже обозначены: - ток.и фаз А, В, С и ток нулевой посл довательности f напр жени фаз А, В, С и нейтраль системы; К„ I напр жени , пропор циональные току и напр жению поврежденных фаз J ток, пропорциональ ный напр жению неповрежденных фаз J выходное напр жени Пусковые реле тока 1 (РТд) и 2 (РТс) включены на фазные токи фаз А и С, а реле тока нулевой последовательности 3 на ток нулевой последовательности . К блокам переключени в цеп х тока 4 и напр жени 5 подведены соответственно токи и напр жени фаз А, В, С и О, а выходы блоков переключени в цеп х тока 4 и напр жени 5 подключены к входам формирователей 7 - 9 реле сопротивлени б. Выходы формирователей 7 9 подключены к входам формировател импульсов не.совпадени 10, а выход формировател 10 подключен к входу-реагирующего органа 11. С выхода реагирующего органа 11 снимаетс вшходной сигнал реле сопротивлени УБЫХ . Резисторы 14 к IS и вывод первичной обмотки промежуточного транрформатора блока подпитки, объединены в общую точку, входы указанных резис-. торов через замыкающие контакты 18 и 19 пусковых реле тока фаз А, и С подключены соответственно к фазам С и А подводимой системы напр жений, свободный вывод первичной обмотки через размыкающий и замыкающий контакты реле тока нулевой последовательности подключен соответственно к нейтрали и к фазе В системы напр жений , а вторична обмотка через фазоповоротную цепь R-C 16 и 17 подключена к входу формировател пол ризующего напр жени 9 реле сопротив- лени , Г . . „ в нормальном режиме реле тока 1 3 наход тс в несработавном состо нии , а блоки переключени в цеп х тока 4 и напр жени 5 обеспечивают отключенное .состо ние входов реле сопротивлени б от входных токов и напр жений. При этом реле сопротивлени находитс в несработанном состо нии и выходной сигнал нулю. При, по влении короткого замыка- ни (Кд) срабатывают соответствующие реле тока и обеспечивают подведение к входам реле сопротивлени и к входам блока подпитки соответствующих токов и напр жений. При этом реле сопротивлени срабатывает, и его . выходной сигнал (JSMV. обеспечивает отключение защищаемой линии. Действие пусковых реле при различных видах повреждений показано в таблице20 phases A and C, a zero-sequence current relay, switching units in current and voltage circuits connected to a directional resistance relay, made in the form of operating and polarizer drivers and polarizing voltages connected via a pulse mismatch generator to a reggaer body power unit from the voltage of the intact 30 phases, connected to the polarizing voltage shaper and; made by Mr. On connected in series to the intermediate transformer and to the phase of the rotary KS circuit, to two resistors are connected to the recharge unit block, combined with the primary winding of a transformer in a common point; voltages, the free output of the primary winding through the disconnecting and closing contacts of the zero sequence current relay is connected to the neutral or phase B of the system voltage, respectively, and the secondary winding through the phase-reversing RC circuit connected to the input of a polarizing voltage generator of the resistance relay; FIG. 1 is a diagram of the proposed device; 2 is a vector diagram of the voltages supplied to the resistance relay and the make-up unit between phases C and A. The circuit contains two current starting relays 1 (RTD) and 2 (PTC) t relays zero-sequence current 3 CPIbJ / relay contact block ; switching in current 4 (p) and voltage 5 (P), directed by resistance relay 6 made by n. forms; bodies 7 and 8 and polarizing 9 voltages; mismatch pulse shaper 10, reactive body 11 and a voltage make-up unit of intact phases 12, including an intermediate transformer 13, two, resistors 14–15 to phase-turn circuit RC 16 and 17. In the drawing, the following are indicated: - current of phases A, B, C and current of zero sequence f voltage of phases A, B, C and neutral of the system; To „I voltage, proportional to current and voltage of damaged phases J, current proportional to voltage of intact phases J output voltage Start current relays 1 (RTD) and 2 (PTC) are connected to phase currents of phases A and C, and the relay zero sequence current 3 to zero sequence current. The current and voltage phases A, B, C and O are respectively connected to the switching units in the current 4 and voltage 5 circuits, and the outputs of the switching units in the current 4 and voltage 5 circuits are connected to the inputs of the formers 7 and 9 of the resistance relay b . The outputs of the formers 7-9 are connected to the inputs of the pulse shaper mismatch 10, and the output of the imaging unit 10 is connected to the input of the reacting organ 11. The output signal of the resistors relay is output from the output of the reacting organ 11. Resistors 14 to IS and the output of the primary winding of the intermediate transformer of the make-up unit are combined into a common point, the inputs of the indicated resis- t. tori through the closing contacts 18 and 19 of the starting relay of the current phases A and C are connected respectively to phases C and A of the supplied voltage system, the free output of the primary winding through the opening and closing contacts of the zero sequence current relay is connected respectively to the neutral and to the phase B of the system voltage and the secondary winding through the phase-turning circuit RC 16 and 17 is connected to the input of a polarizing voltage 9 of the resistance relay, G. . In the normal mode, the current relay 1 3 is in an inoperative state, and the switching units in current circuit 4 and voltage 5 provide the disconnected state of the resistance relay inputs b from the input currents and voltages. In this case, the resistance relay is in an inoperative state and the output signal is zero. When a short-circuit (Cd) is detected, the corresponding current relays operate and provide a connection to the inputs of the resistance relay and to the inputs of the feed unit of the corresponding currents and voltages. In this case, the resistance relay is activated, and his. output signal (JSMV. provides shutdown of the protected line. The effect of starting relays for various types of damage is shown in the table

1, 18 1, 18

АВ ВС СА 2, 19 1, 2, 18, 19AB BC CA 2, 19 1, 2, 18, 19

СоWith

AbAb

UAO , UCDUAO, UCD

Пусковые реле обеспечивают подведение к реле сопротивлени напр жений и токов поврежденных фаз, а к блоку подпитки - напр жений, пропорциональных напр жени м неповрежденных фаз при всех видах междуфазных замыканий и замыканий на землю (кроме замыканий а землю фазы В).Starting relays provide a connection to the relay for the voltages and currents of damaged phases, and to the feed unit for voltages proportional to the voltages of the intact phases during all types of phase-to-phase and ground-to-earth faults.

При междуфазных замыкани х к блок подпитки подвод тс напр жени , пропорциональные фазному напр жению неповрежденной фазы, а при замыкани х на землю - линейному напр жениюDuring phase-to-phase closures x, the feed unit is energized by proportional to the phase voltage of the intact phase, and when ground to ground is applied to the linear voltage

При. КЗ между фазами С и А срабатывают реле тока 1 и 2 и обеспечивайх подключение реле сопротивлени на междуфазное напр жение (- Усд) и на раз ность фазных токов д-з.. Кон такты 8 и 19 пусковых реле тока фаз А и С обеспечивают подведение к блоку подпитки напр жений Одд и Так как сопротивлени 14 и 15 равны между собой и НсмНого превышают входное сопротивление трансформатора 13, то ток намагничивани транс ,форматора.13 пропорционален сумме векторов и Цдо , равной вектору (). С выхода трансформатора 13 снимаетс напр жение, пропорциональное вектору Ugo. Формирователи 7 9 выполнены на операционных усилител х и работсцот в режиме сумматоров входных сигналов. К входу формировател 9 в этом случае подвод тс , пропорциональные напр жению (-ОЬд) напр жению Ugp. Фазоповоротна цепь R-C 16-17 обеспечивает необходимый поворот вектора тока, подводимого к формирователю от трансформатора 13 на 90 обеспечива совпадени:е векторов тока подводимых от поврежденных и неповрежденных фаз напр жени . При близком коротком замыканир между фазами С и А напр жение (-.) равно нулю. Однако напр жени U и идр не равны нулю и к входу формировател 9 подводитс Ток, пропорциональный напр жению неповрежденной фазы IjgQ, что обеспечивает надежную работу защиты. При других видах КЭ защита действует аналогично (см. таблицу ) .At. Short-circuit between phases C and A, current relays 1 and 2 are triggered and the impedance relays are connected to phase-to-line voltage (- UD) and to the difference in phase currents of the circuit. Contacts 8 and 19 of the starting current relays of phases A and C provide the summing up Since the impedance 14 and 15 are equal to each other and NcmH exceeds the input resistance of the transformer 13, the trans magnetization current, format.13, is proportional to the sum of the vectors and Tsdo, equal to the vector (). The output of the transformer 13 is voltage proportional to the vector Ugo. The formers 7–9 are made on operational amplifiers and work in the mode of input signal adders. In this case, the input of the imaging unit 9 is supplied proportional to the voltage (-OUND) to the voltage Ugp. The R-C 16-17 phase-turn circuit provides the necessary rotation of the current vector supplied to the driver from transformer 13 by 90 to ensure coincidence: the current vectors supplied from the damaged and intact voltage phases. With a close short circuit between phases C and A, the voltage (-.) Is zero. However, the voltages U and Idr are not equal to zero, and a current proportional to the voltage of the intact phase IjgQ is supplied to the input of the imaging unit 9, which ensures reliable protection operation. For other types of CE, protection works in a similar way (see table).

Повьааение надежности действи односйстемной направленной дистанционПродолжение таблицыImproving the reliability of a single-directional distance-controlled distance. Continuation of the table

защиты при близких гзамыкани х при упрощенной схема подключени обреjпечиваетс подключением к промежу15Jточному трансформатору блока подпитки двух дополнительных резисторов , объединенных с вь1водом первичной обмотки трансформатора и рассмотренным вьЕде включением блока protection with close gsamykan x with a simplified connection scheme is provided by connecting to the intermediate transformer of the block of feed two additional resistors combined with the input of the primary winding of the transformer and considered switching on the unit

20 подпитки в общую точку. ,Указанное вк.шочение трансформатора блока подпитки через токоограничивающие резисторы обеспечивает также существенное уменьшение его габаритов по20 feed to a common point. The specified in. Pinching of the transformer of the feed unit through current-limiting resistors also provides a significant reduction in its dimensions in

25 сравнению с известным устройством.25 compared with the known device.

Использование предлагаемого устройства позвол ет получить существенный технико-эконог/шческий эффект, заключающийс в упрощенииThe use of the proposed device allows to obtain a significant technical and economic effect, which consists in simplifying

5Q защиты и повышении надежности действи при близких замыкани х, что повышает надежносоь электро набжени . Дополнительный эффект обеспечиваетс уменьшением габаритов промежуточного трансформатора блока 5Q protection and increased reliability with close circuits, which increases the reliability of the electrical supply. An additional effect is provided by reducing the size of the intermediate transformer of the unit.

35 подпитки, что уменьшает расход стали и меди при его изготовлении примерно в 3 раза по сравнению с известным устройством защиты.35 feed, which reduces the consumption of steel and copper in its manufacture by about 3 times compared with the known protection device.

4040

Claims

Invention Formula

Single-system distance protection device containing two inrush current relays connected to currents

45 phases A and C, a zero-sequence current relay and a switching unit in current and voltage circuits, connected to a directional resistance relay, made in the form of for5 Q world workers and polarizing voltages connected via a mismatch pulse shaper to the reacting unit with the unit voltage intact

55 phases connected to a polarizing voltage shaper and made to iHa connected in series to an intermediate transformer and a phase-shifting. HSN circuit, which is t

60 increase of reliability at: close-closing x with a simplified connection scheme; two resistors connected to the primary winding are connected to the Intermediate transformer of the make-up unit