Устройство для продольной дифференциально-фазной защиты линии электропередачи

Номер патента: 775811

Авторы: Волынцев, Борисов, Костерин

Скачать ZIP файл.

Текст

Союз Советских Соцналистическиз Республнк(22) Заявлено 040178 (21) 2564308/24-07 (51) И,. КЛ. с присоединением заявки Ио Н 02 Н 3/28 Государствеииый комитет СССР ио дмам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В,А. Борисов, Ф.И. Волынцев и В.А. Костерин Чувашский государственный университет им. И,Н. Ульянова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты коротких линий электропередачи при их повреждении, 5Известны устройства продольной дифференциальной защиты линии электропередачи, содержащие установленные по концам линии полукомплекты и проводной канал связи 1).10Из известных устройств наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство, содержащее два установленных по концам линии полукомплекта, каждйй из которых состоит из преобразователя трехфазной системы токов в однофаэную и исполнительного органа, причем входы преобразователя подключены к трансформаторам тока линии, а выход исполнительного органа подключен к цепям отключения выключателя линии, и проводной канал связи между полукомплектами 12 1.В этом устройстве в качестве пре образователя трехфаэной системы токов в однофазную используется комбинированный фильтр токов прямой и обратной последовательности с одним выходом, причем выходное напрвжение фильтра пропорционально взвешенной геометрической сумме указанных токов.Применение комбинированного фильтра тока позволяет выполнять канал связи между полукомплектами с одной парой проводов, обеспечивая при этом чувствительность устройства ко всем видам коротких замыканий на линии. Однако в ряде случаев коэффициент передачи комбинированного фильтра по току обратной последовательности необходимо выбирать значительно боль" ше коэффициента передачи Фильтра по току прямой последовательности.При этом Фильтр работает с большими амплитудными и фазовыми погрешностями, что приводит к снижению селективности устройства.Целью изобретения является повы" шение селективности известного устройства путем раздельного сравнения фаз токов прямой и обратной последовательности, протекающих по концам защищаемой линии. Эта цель достигается тем, что в известном устройстве для продольной дифференциально-фазной защиты линии электропередачи, содержащем два установ 775811ленных по концам линии полукомплекта, каждый из которых состоит из преобразователя трехфазной системы токов в Однофазную и исполнительного органа, причем входы преобразователя подключены к трансформаторам тока линии. а выход исполнительного органа подключен к цепям отключения выключателя линии, и проводной канал связи между полукомплектами, преобразователь выполнен в виде двух фильтров токов прямой и обратной последовательности, а также дополнительно введены два формирователя прямоугольных импульсов с различной амплитудой выходного напряжения, выпрямительный мост, четыре амплитудных селектора, выполненных с возрастающими порогами срабатыва- НИЯ Тс 1 КЧТО У ПЕРВОГО СЕЛЕКТОРас порог минимален, а у четвертого максимален два элемента ИЛИ с тремя входами, два элемента сравнения длительности импульсов с заданной,. причем выход каждого из Фильтров тока подключен ко вхоцу одного из Формирователей прямоугольных импульсов, выходы укаэанных преобразователей соединены между собой со:.ласно"последовательнс и подключены к проводному каналу связи последовательно СО входом выпрямитель - НО"О мос"1 а, выхОд этого моста соед:;нен "о входами амплитудных селект; :Ов,. в:,оды первого элемента ИЛИ подклк 5 е 5 к выходам второго, треть - е 5 с и четвертого :-.мплитудных селек - тс)Э 1 В В 5"ОЧЫ а;ярого ЭЛЕМЕНТа ИЛИ. в хода Иер-,оо, второго и четвер -ГО амс ЛИТУД:";с Х СЕЛЕКТОРОВ, а ВЫкаждого из элемен.".ОВ ИЛИ через элема:-т "разве.ия длительнОсти им пул:.Сов с задан-.;ой подключены ко входам исполнительного органа.Па Фиг. 1 показана структурная схема устройства; на Фиг.2 - диаг- Р:ММЫ СИГНаГОВ. ДЕйгтатЮЩ 55 Х В У Т- ройстве.На фиг. 1 обозначены полукомплекты 1 и 2 устройства, защищаемая линия 3 с трансформаторами 4 тока, Фильтоы 5 тока прямой последовательности, Фильтры б тока обратной последовательности, Формирователи 7 и 8 прямоугольных импульсов, проводной канал 9 связи между полукомплектам;:5 выпрямительные мосты 10, амплитудные селекторы 11-14, элементы 45 и 16 ИЛИ элемечты 17 и 18 сравкения длительности импульсов с заданной исполнительные органы 19 и пусковые органы 20. С целью упрощения на Фиг,1 не показаны выключатели линии и их цепи отключения.На Фиг, 2 обозначены сигналы 21 и 22 с амплит.дой А на выходах формирователей прямоугольных импульсов, подключенных к Фильтрам прямой последовательности, сигнал 5 ы 23 и 24 амплитудой А 5 На ВыХОдаХ ФОРМИ- рователей, подключенных к фильтрам обратной последовательности, причем нечетными числами обозначены сигналы, действующие в первом полукомплекте, а четными - во втором полукомплекте, раэностный сигнал 25, действующий в канале связи, сигнал 26 на входах амплитудных селекторов (выпрямленный раэностный сигнал), пороги 27-30 срабатывания амплитудных селекторов 14, 13,12 и 11 соответственко, сигналы 31, 32 и 33 на выходах амплитудных селекторов 11,12 и 13 соответственно, сигналы 34 и 35 на выходах элементов 15 и 16 ИЛИ соответственно. На Фиг, 2 с целью общности фазовые соотношения между составляющими одноименных последовательностей противоположных концов линии 3, а также между составляющими различных последовательностей одного конца линии показаны произвольными.Устройство работает следующим образом.В каждом из полукомплектов 1 и 2 токи по концам линии 3 через трансФорматоры 4 поступают на фильтры 5 и б токов прямой и обратной последовательности, При переходах этих токов через нуль формирователи 7 и 8 Формируют однополярные импульсы (21- 24 на Фиг,2 с амплитудами А, и Асоответственно и длительностью, рав ной половине периода промышленной частоты, Положение этих импульсов вс времени характеризует фазы укаэанных симметричных составляющих токов по концам защищаемой линии, Для правильной работы устройства необходимо выполнить условиеА 7: А,-А при А 7 А2Б проводном канале 9 связи действует разностный сигнал 25, который выпрямляется выпрямителями 10 и поступает на входы амплитудных селекторов 11-14. Каждый амплитудный селектор срабатывает в том случае,если УЫовень сигнала .превышает уро-вень его порога,. но остается меньше соседнего большего порога. Например, амплитудный селектор 12 срабатывает тогда, когда сигнал 26 больше его порога 29 и меньше соседнегобольшего порога 28 селектора 13.Б результате на выходах селекторов11-13 образуются импульсные сигналы 31, 32 и 33 соответственно.Эти сигналы поступают на входы элементов 15, 16 ИЛИ и преобразуются в сигналы 34, 35, длительность и положение во времени которых соответствует сдвигу фаз токов прямой и обратной последовательностей по концам защищаемой линии. Сигнал 34, представляющий собой логическую сумму сйгналов на выходах се 775811лекторов 12, 13 и 14, соответствует сдвигу фаз токов прямой последовательности или сигналов 21 и 22 на выходах формирователей 7,а сигнал 35, представляющий собой логическую сумму сигналов на выходах селекторов 11, 12 и 14, соответствует сдвигу Фаз токов обратной последовательности или сигналов 23 и 24 на выходах Формирователей 8.Длительность сигналов 34 и 35 сравнивается с заданной элементами 17 и 18. При сквозных коротких замыканиях токи по концам защищаемой линии сдвинуты на угол, близкий к 180 . При этом сдвиги фаз сигналов 21, 22 и 23, 24 близки к нулю и, 15 следовательно, близка к нулю длительность сигналов 34, 35.При коротких замыканиях на защищаемой линии сдвиг фаз токов прямой и (или) обратной последова О тельности близок к нулю, длительность сигналов 34 и (или) 35 превышает заданную и устройство срабатывает, действуя через исполнительные органы 19 на отключение линии 3. 25Устройство может быть снабжено пусковыми органами 20, 21, реагирующими на токи прямой и обратной последовательности и блокирующими его срабатывание при малых уровнях тока по защищаемой линии. В этом случае обеспечивается отключение поврежденной линии с односторонним питанием только со стороны питания.Раздельное сравнение фаз симметричных составляющих токов при помощи данного устройства позволяет отказаться от использования комбинированных Фильтров тока и за счет снижения погрешностей фильтров симметричных составляющих повысить 40 селективность устройства. Кроме того, в данном устройстве имеется возможность устанавливать разную ширину зоны блокировки. для токов прямой и обратной последовательности, 4 что может способствовать повышению его селективности,Формула изобретенияУстройство для продольной дифференциально-фаэной защиты линии электропередачи, содержащее дваустановленных по концам линии полукомплекта каждый иэ которых выполненв виде преобразователя трехфазнойсистемы токОВ в однофазную и исполнительного Органа, входы преобразователя подключены к трансформаторамтока линии, а выход исполнительногооргана подключен к цепям отключения выключателя линии, и проводнойканал связи между полукомплектами,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьыения селективностипутем раздельного сравнения фаз токов прямой и обратной последовательности, протекающих по концам защищаемой линии, в нем преобразовательвыполнен в виде двух фильтров токовпрямой и обратной последовательности,а также дополнительно Введены дваформирователя прямоугольных импульсов с различной амплитудой Выходногонапряжения, выпрямительный мост,четыре амплитудных селектора, Выполненных с возрастающими порогамисрабатывания, два элемента ИЛИ стремя входами, два элемента сравнения длительности импульсов с задан,ной, причем Выход каждого из фи.ньтров тока подключен кО Входу Одного из формирователей прямоугол -ных импульсов, Выходы указанных формирователей соеде 1 нее 1 ы между собойсогласно-последовательно и подключены к проводному каналу связе 1 последовательно со входом выпрямите 11 ьногомоста, выход этого моста соединенсо входами амплитудных селекторов,входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам второго, третьего ичетвертого ю.плитуд 11 ых селекторов,ВхОДы ВтОРОго элемента ИЛИ Г 1 одкл 0 чены к выходам первого, второго ичетвертого амплитудных селекторов,а выходы каждого из элементов ИЛИчерез элемент сравнения длительНОСТИ ИМП ТЬСОВ С ЗаДаННОЙ ПОД 11 ЛЮЧЕны ко Входам исполнительного Органа,Источники информациирпринятые Во Внимание при экспертизе1. 1 евторское свидетельстВО СССРР 261526, кл. Н 02 И 3/28, 1965,2, Федосеев А,М. Релейная эаещитаэлектрических систем, К., "Энергия1976, с. 231,775811 Составитель Ю. Силаеведактор В. Левятов Техред И.Петко Корректор В. Синицк аказ 7778/б Тирюк 733 ВНИИНИ Государственно по делам изобретен 035, Москва, Ж, РаПП "Патент", г. Ултород, ул. Проектная,4 г 7 И З Бодпис ноекомитета СССРи открытийкая наб., д.

Смотреть

Заявка

2564308, 04.01.1978

ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. Н. УЛЬЯНОВА

БОРИСОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, ВОЛЫНЦЕВ ФЕЛИКС ИВАНОВИЧ, КОСТЕРИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02H 3/28

Метки: защиты, дифференциально-фазной, продольной, линии, электропередачи

Опубликовано: 30.10.1980

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-775811-ustrojjstvo-dlya-prodolnojj-differencialno-faznojj-zashhity-linii-ehlektroperedachi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для продольной дифференциально-фазной защиты линии электропередачи</a>

Похожие патенты