Устройство для продольной дифференциальнофазной защиты линий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(11)652639 0 Р СКОМУ СВИДЕТВЛЬ СТВО ОййЛЬ 61) т. свид.в лнительное 7 Заявлено 19.11.76 (21) 2421069 51) 2 2 нисоединением рствеиный кометСССРлам изебретеиийи открытий есуде 3) Приоритет -(5 Опубликовано 15.03 Дата опублнковани исания 16 03) Авторы изобретения А. Борисов, Ф. И ев и В, А, Костери увашский государственный университет им. И, Н нова 1) Заявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬ ФАЗНОЙ ЗАШИТЫ ЛИНИЙ Устройство защиты линий электропередач (ЛЭП) относится к областирелейной защиты и может быть использовано при выполнении зашиты коротких линий с соединительными проводами.Известны устройства зашит коротких линий с соединительными проводами 1,Из известных устройств зашиты наиболее близким по технической сущности является устройство защиты ЛЭП 2.В этом устройстве защиты в обоих полу- комплектах трехфазная система токов преобразуется в однофазную систему, которая в дальнейшем преобразуется в однополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной полупериоду промышленной частоты, Эти импульсы посылаются в цепь соеди нительных проводов (СП) с обеих сторон. Реагирующие органы, подключенные к СП на каждом из концов ЛЭП, выполняют таким образом, что они срабатывают от входного сигнала, имеющего полярность, одноименную полярности сигнала с противоположного конца линии; При таком построении защиты исключается ее ложная работа при повреждении СП. Для обеспечения срабатывания защиты при коротком замыкании на линии с односторонним питанием в цепь СП включены вспомогательные источники постоянного напряженйя, зашунтированные в нормальном режиме контактами выходного реле реагирующего органа (РО). Срабатывание хотя бы одного из РО зашиты приводит к дешунтированию соответствующего вспомогательного источника питания и посылке серии отключающих импульсов на противоположный конец линии.Для обеспечения нормальной работы данного устройства при одностороннем питании защищаемой линии необходимы дополнитель. ные источники питания, что приводит к усложнению защиты, а также к повышенному потреблению мощности, так как дополнительные источники нормально зашунтированы контактами выходного реле РО. Кроме того, питающий конец линии не может быть отключен ранее, чем сработает РО полукомплекта на обесточенном конце ЛЭП, т.е. время действия защиты увеличивается на время срабатывания РО с выходным реле, которое дешунтирует дополнительный источник питания.Цельдействия изобретения - повышение быстро защиты. Поставленная цель дости15 20 3гается тем, что устройство для продольной дифференциально-фазной зашиты линии, содержашее полукомплекты защиты; установ- ленные по концам защищаемой линии с формирователями прямоугольных импульсов на выходе, которые соединены соединительными проводами, дополнительно снабжено инверторами НЕ, включенными между формирователями прямоугольных импульсов и соединительными проводами.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства защиты; на фиг. 2 - диаграммы сигналов, поясняющие работу защиты на фиг. 1.Устройство зашиты может быть выполнено как по схеме с уравновешенными напряжениями, так и по схеме с циркулируюшими токами.Устройство зашиты на фиг. 1 выполнено по схеме с уравновешенными напряжениями и состоит из двух полукомплектов 1 и 2,На фиг, 1 показаны защищаемая линия 3 и измерительные трансформаторы тока 4. Устройство защиты содержит преобразователи 5 трехфазной системы токов, в однофазную, пусковые токовые органы 6, фильтры 7 апериодической составлявшей, формирователи 8 прямоугольных импульсов, инверторы 9, соединительные провода (СП) 10, разделительные диоды 11, реагирующие органы(РО) 12 и 13, схемы совпадения И 14 и .выключатели 15. Устройство работает следуюгцим образом. На входы преобразователей 5 поступают в обпем случае токи фаз Л. В и С, на выходах образуется комбинация симметричных составляюших этих токов в виде однофазного сигнала, который далее поступаег на фильтр апериодической составляющей 7.Этот фильтр уменьшает содержание апериодической составляющей тока короткого за, мыкания в-выходном сигнале преобразователей 5,тем самым уменьшая погрешности в работе защиты. Далее синусоидальный сигнал поступает на входы формирователей 8, которые формируют из входного сигнала в моменты перехода через нуль однополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной полупериоду промышленной частоты, причем амплитуда импульсов на выходе формирователей 8 в общем случае может быть различна; эти импульсы инвертируются инверторами 9 и поступают для сравнения в цепь СП 1 О с двух сторон с полярностью, указанной на инверторе 9 (фиг. 1). РО 12 и 13 работаютпо принципу сравнения длительности входных импульсов с заданной и включены в цепь СП 10 через разделительные диоды 11 таким образом, что в каждый из них попадаетсигнал с противоположно 1 о конца линии с поляностью, указанной на РО 12 и 13 (фиг. 1),Пусковыми органами 6 являются релеминимального тока, блокируюшие через эле 25 30 35 40 45 50 55 мент И 14 работу защиты при токах, меньших токов срабатывания, так как в противном случае возможна ее неселективная работа из-за погрешностей формирователей 8.С целью упрощения можно считать, что в нормальном режиме работы защищаемой линии или при внешнем коротком замыкании (фиг. 2, а) токи 16, 16 на выходах преобразователей 5 первого и второго полукомплектов 1 и 2 совпадают по фазе (см. временные диаграммы фиг. 2, а, где обозначение без штриха относится к первому полу- комплекту, а со штрихом - ко второму полукомплекту). Формирователи импульсов 8 из синусоидального входного сигнала 16 и 16 формирует однополярные прямоугольные импульсы 17 и 17 одинаковой амплитуды, которые далее инвертируются инверторами 9(18 и 18). В результате в цепь соединительных проводов 10 с выходов инверторов 9 с двух сторон посылаются сигналы 18 и 18, находящиеся в противофазе, поэтому в цепи СП ток не протекает и в РО 12 и 13 сигнал отсутствует (19 и 19), т.е. защита не работает,В режиме повреждения на линии с двухсторонним питанием внутри защищаемой зоны (фиг. 2, б) токи 16 и 16 на выходах преобразователей 5 находятся в противофазе, следовательно, сигналы 18 и 18 от инверторов 9 в цепь СП 10 посылаются пооче-, редно, со сдвигом, равным полупериоду промышленной частоты, поэтому с цепи СП будет протекать переменный ток прямоугольной формы и в каждый из РО 12 и 13 будет попадать сигнал 19 и 19, определяемый инвертором 9 противоположного конца линии, Защита будет действовать на отключение выключателей 15 на обоих концах линии.При повреждении линии с односторонним питанием внутри защищаемой зоны (фиг. 2, в) ток 6 на выходе преобразователя 5,питаемого полукомплекта отсутствует, при этом от инвертора 9 питающего конца в цепь СП будут подаваться прямоугольные импульсы 18, а от инвертора 9 питаемого конца будет подаваться сплошной сигнал 18, поэтому отключающий импульс 19 будет попадать только в РО 12 первого полукомплекта, установленного на питаюшем конце линии. Таким образом, в режиме одностороннего питания при повреждении внутри зоны отключается только питающий конец линии, обесточивая всю защищаемую линию.Устройство контроля исправности СП, которое в данном случае работает только на сигнал о неисправности СП, может быть выполнено с использованием разности амплитуд импульсов, формируемых формирователями 8. При этом во входной цепи одного из РО в нормальном режиме защищаемой ЛЭП протекает разностный ток, от кото/652639 Формула изобретения г.1 Составител Техред О. Лу Тиоаж 856 Государственного елам изобретени сква, Ж, Ра Патент, г. УжаКорректор Д. Мельничен Подписное Л. Коровая едактор Д. Зубоваказ 1072/50 комитета СССРиоткрытийшская наб. д. 4/5ород, ул. проектная ЦНИИПИ по д 113035, М илиал. ПППрого РО защиты отстроен соответствующим выбором тока срабатывания.В результате включения дополнительных инверторов НЕ между формирователями им-, пульсов и цепью СП в обоих полукомплектах зашиты обеспечивается надежная работа защиты во всех режимах без дополнительных источников питания, что приводит к упрощению зашиты и, следовательно, к повышению ее надежности. Кроме того, время срабатывания предлагаемого устройства 10 меньше, чем у указанного прототипа на величину времени срабатывания РО с выход. ным реле, контакты которого дешунтируют дополнительный источник питания. Предлагаемое устройство позволяет снизить потребление мощности зашитой, так как в известном устройстве дополнительные источники нормально зашунтированы контактами реле РО, что приводит к непрерывному потреблению мощности дополнительными источниками питания. 20 Устройство для продольной дифференциальто-фазной зашиты линий, содержащее полукомплекты защиты, установленные по концам защищаемой линии, с формирова. телям прямоугольных импульсов на выходе, которые соединены соединительными провода ми, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно снабжено инверторами НЕ, включенными между формирователями прямоугольных импульсов и соединительными проводами,Источники информации, принятье во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР261526, кл. Н 02 Н 3/28, 1972.2. Волынцев Ф. И. Устройство дифференциально-фазной защиты с соединительными проводам,. Известия вузов Электромеханика, 1975,7, с. 791 в 7.