Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями

 

Изобретение относится к электроэнергетике , в частности к релейной защите высоковольтных линий электропередач , и может быть применено для защиты линий с опаечными трансформаторами . Целью изобретения яйляется расширение функциональных возможностей путем резервирования защит отпаечного трансформатора и повышение точности. Указанная цель достигается введением в устройство второго пускового органа 3, второго органа сравнения фаз 7 и трех элементов времени 10, 11, 12. При коротком замыкании (к.з.) в зоне на первом выходе второго органа сравнения фаз 7 появляется сигнал, который через элемент времени 10 поступает на реле 9 отключения. При к.з. за отпайкой на втором выходе органа сравнения фаз 7 появляется сигI нал, который через элемент времени 11 также поступает на реле 9 отключения. (Л При к.з. вне зоны на третьем выходе появляется сигнал, который через элемент времени 12 поступает на пусковой орган 3 и блокирует работу защиты. 1 3.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН (SD 4 Н 02 Н 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3910644/24-07 (22) 14.06.85 (46) 30.11.86. Бюл. 11 44 (7 1) Армянский научно-исследовательский институт энергетики (72) Г,А,Айрапетян и Т.П.Асатрян (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 652639, кл. Н 02 Н 3/38, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 780097, кл. Н 02 Н 3/28, 1980.

Чернобровов Ч.В, Релейная защита.

И.: Энергия, 1974, с. 394-397. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ (57) Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите высоковольтных линий электропередач, и может быть применено для защиты линий с опаечными трансформаÄÄSUÄÄ 1274055 А1 торами. Целью изобретения язляется расширение функциональных возможностей путем резервирования защит отпаечного трансформатора и повышение точности. Указанная цель достигается введением в устройство второго пускового органа 3, второго органа сравнения фаз 7 и трех элементов времени 10, 11, 12. Прн коротком замыкании (к.з.) в зоне на первом выходе второго органа сравнения фаэ 7 появляется сигнал, который через элемент времени 10 поступает на реле 9 отключения. При к.з. за отпайкой на втором выходе органа сравнения фаз 7 появляется сигнал, который через элемент времени 11 также поступает на реле 9 отключения.

При к.з. вне зоны на третьем выходе появляется сигнал, который через элемент времени 12 поступает на пусковой орган 3 и блокирует работу защиты.

1 s.ï. ф-лы, 4 ил.

1274055

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к релейной защите высоковольтньм линий электропередач, и может быть применено для защиты линий с отпаечными трансформа-, торами.

Цель изобретения — расширение функциональньм воэможностей, путем резервирования защит отпаечного трансформатора и повышение точности.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема второго органа сравнения фаэ; на фиг. 3 — временная диаграмма работы второго органа сравнения фаз, 15 на фиг. 4 — часть схемы преобразователя.

Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты лилии электропередачи с ответвлениями содержит два полукомплекта, каждый из которых содержит орган 1 манипуляции, первый грубый 2 и второй чувствительный 3 пусковые органы, выходы которых подключены к входам манипуляции и "Пуск" передатчика 4, выходы которого подключены к входу приемника 5, а также к высокочастотному оборудованию линии электропередачи (не показана), выход приемника 5 подключен к первому 6 и второму 7 органам сравнения фаэ. Выход первого органа сравнения фаэ через отключающий орган 8 подключен к выходному реле 9.

Первый и второй выходы второго органа сравнения фазы через первый 10, второй 11 элементы времени подключены к выходному реле 9, а третий выход через третий элемент времени 12 к блокирующему входу пускового органа 3.

Первый орган 6 сравнения фаз выполнен обычным способом на аналоговом принципе.

Второй орган 7 сравнения фаз вы45 полнен на цифровом принципе, обладает повышенной точностью измерения фаз токов по концам линии и содержит детектор (см. фиг. 2) 13, демодулятор 14, формирователь 15 прямоугольных импульсов (ФПИ), импульсный трансформатор 16, два RS-триггера 17 и 18, выпрямитель 19, инвертор 20, генератор 21 прямоугольных импульсов (ГПИ), логический элемент И 22, схему преоб- 5 раэователя 23, который имеет первый 24, второй 25 и третий 26 выходы,, а также диоды 27.и, 28.

Преобразователь может быть выполнен в виде двоичного счетчика, подключенного к комбинационной схеме, содержащей (фиг. 4) элементы И-НЕ 29—

33 и элементы НЕ 34 — 37.

Устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании высокочастотные передатчики 4 обоих полукомплектов запускаются от пускового органа 3 или от пускового органа 2 и посылают в линию высокочастотные сигналы, смодулированные органом 1 манипуляции, прямоугольными импульсами частоты 50 Гц, фаза которых совпадает с фазой тока в линии данного конца. Пачки высокочастотных сигналов с обоих концов линии поступают на вход приемника 5. Выходные сигналы приемника поступают одновременно на органы 6 и 7 сравнения фаз.

Пусковой 2 и отключающий 8 органы имеют одинаковую уставку, отстоенную от к.з. за отпаечным трансформатором, 1

При коротком замыкании на защищаемой линии срабатывает первый орган сравнения фаз и через отключающий орган 8 действует на выходное реле 9.

В режиме, когда переток мощности по линии меньше отбираемой при корот" ком замыкании за отпаечным,трансформатором, угол фазового сдвига между токами по концам линии лежит в промежутке 0 /MK>, „, / 60 . При этом функционирование защиты обеспечивает первый орган 6 сравнения фаэ, если сработал пусковой орган 2, или второй орган 7 сравнения фаз, если сработал пусковой орган 3.

В режиме, когда переток мощности по линии больше отбираемой при коротком замыкании за отпаечным трансформатором, угол фазового сдвига лежит в промежутке 90 /Ч q,>. ц r„/со(>„„.

При этом функционирование защиты обеспечивает второй орган 7 сравнения фаз.

При коротком замыкании за отпаечным трансформатором передатчики обоих полукомплектов (см. фиг.3) в течение положительных полупериодов токов на концах линии (диаграммы 38 и 39) формируют высокочастотные сигналы (диаграммы 40 и 41) и посылают их в линию. На вход ВЧ-приемника поступает суммарный высокочастотный сигнал (диаграмма 42), который детектируется детектором 13 (диаграмма 43), эа3 1274 тем поступает на вход демодулятора 14, выход которого (диаграмма 44) соединен с входом формирователя 15 прямоугольных импульсов, выходной сигнал которого (диаграмма 45) подается на вход импульсного трансформатора 16, имеющего два противофазных выхода .

Выходной сигнал формирователя 15 дифференцируется импульсным трансформатором !6 и через два диода 27 и 28, 10 соединенные своими анодами с выходами импульсного трансформатора (диаграммы 46 и 47), поступает на S u Rвходы асинхронных RS-триггеров 17 и 18 соответственно. Выходной сигнал <5 формирователя 15 выпрямляется выпрямителем 19 и через инвертор 20 подается на R-вход триггера 17, íà S-вход триггера 18 и на вход установки "0" схемы преобразователя 23. При отсут- Ю ствии входного сигнала органа сравнения фаз на выходе инвертора появляется сигнал и схема приводится в исходное состояние. При появлении входного сигнала сигнал "Установка 0 снимает- 5 ся. Выходы триггеров 17 и 18 соединены с первым и вторым входами элемента И 22, на третий вход которого поступают прямоугольные импульсы от генератора 21 импульсов. 39

Выход элемента И соединен с входом

l схемы преобразователя, в состав которого входят двоичный счетчик и комбинационная схема. В течение времени

tg/3 14, соответствующего фазовому сдвигу между токами по концам линии, счетчик считает количество импульсов, поступающих от генератор 2 1 импульсов. На выходах счетчика собрана комбинационная схема, которая имеет три 4О выхода 24, 25, 26, на первом выходе 24 йоявляется сигнал, когда фазовый сдвиг между токами по концам линии соответствует значению 0 — 60 (к.з. в зоне). На втором выходе 25 появляется сигнал при 90 с 1 м н (к ° з. за отпаечным трансформатором) .

На третьем выходе 26 появляется сигнал при о „„„ < g c 180 (внешнее к,з.)

При к.з. в зоне на первом выходе органа 7 появляется сигнал, который через элемент времени 10 поступает на реле -отключения. При к.з. за отпайкой на втором выходе органа срав- нения фаз 7 появляется сигнал, кото- 5 рый через элемент времени 11 также поступает на реле отключения. При к.з вне зоны на третьем выходе появ055 4 ляется сигнал, который через элемент времени 12 поступает на пусковой орган 3 и блокирует работу защиты.

Формула изобрет ения

1. Устройство для дифференциальнофазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями, содержащее два полукомплекта, установленных по концам линии, каждый,из которых содержит первый пусковой орган и орган манипуляции, подключенные к входам высокочастотного передатчика, выход которого соединен с входом высокочастотного приемника, а также предназначен для подключения к высокочастотному оборудованию линии электропередачи, выход приемника подключен к первому органу сраВнения фаз, выход которого через отключающий орган подключен к выходному реле, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем резервирования защит отпаечного трансформатора, в него дополнительно введены второй пусковой орган, второй орган сравнения фаз и три элемента времени, при этом вход второго пускового органа подключен к входу передатчика, вход второго органа сравнения фаз — к выходу приемника, первый и второй выходы второго органа сравнения фаз через первый и второй элементы времени — к выходному реле, а третий выход через третий элемент времени — к блокирующему входу второго пускового органа.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, второй орган срав-. нения фаз содержит детектор, выход которого через последовательно соединенные демодулятор и формирователь прямоугольных импульсов подключен к выпрямителю и к первичной обмотке импульсного трансформатора с заземленной средней точкой выходной обмотки, выход выпрямителя через инвертор соединен с R-входом первого RS-триггера и с S-входом второго RS-триггера, выводы выходной обмотки импульсного трансформатора через диоды подключены к S-входу первого RS-триггера и

R-входу второго Rs-триггера, единичные выходы RS-триггеров соединены с первым и вторым входами логического элемента И, третий вход которого со1274055 единен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход элемента И - с входом схемы преобразователя, три выхода которого соединены с входом трех элементов времени, а вход установки "0" — с ввасодом инвертора.

Составитель А.Бондаренко

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Закаэ 6485/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4