Устройство для выбора поврежденной фазы для защиты воздушной линии электропередачи от короткого замыкания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЭЕЛИСТИЧЕСКИХРЕаЪБ ЛИК Н 7 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС АВТОРСКОМ,Ф(5 рьской Революции рственный проектн научно-исследоваэнергетических еских сетей "Энер ски СССР 1983. ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Октябвсесоюзный госудаизыскательский ительский институтсистем и электричгосетьпроект"(56) АвтоРское свидетельствВ 1148071, кл. Н 02 Н 7/26,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ7) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в релейной защите для выбора поврежденной Фазы при коротком замыкании на воздушной линии электропередачи и является дополнительным к авт.св. У 1148071. Цель изобретения - повышение надежности Функционирования путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофаэных. ре1229896 венно. зимах и при переходе одного видаповреждения в другой. Устройство содержит блок компенсации фазных токовтоком нулевой последовательности(БКФТ) 7, подключенный к сети черезпреобразователи 4, 5, 6 и трансформаторы тока (ТТ) 1,2,3. Выходы БКФТ 7через блоки выделения аварийных составляющих (БВАС) 8, 9, 10, формирователи модулей аварийных составляющих(ФИАС) 11, 12, 13 и ключи 14, 15, 16Изобретение относится к электротехнике, может использоваться для релейной защиты и линейной автоматики .энергосистем и является усовершенствованием устройства по основ ному авт. св. 1148071.В известном устройстве выбора поврежденной фазы для защиты воздушной линии электропередачи от короткого замыкания. возможны неправильные 1 О действия в неполнофазных режимах и . при переходах одних видов повреждений в другие, а также замедление срабатывания при таких переходах. 5Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства путем увеличения селективности и быстродействия при неполнофазном режи. ме и при переходе одного вида повреждения в другой,На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит измерительные входы 1 - 3 фазных токов и подключен ные к ним пофазно преобразователи 4-6 фазных токов, выходы которых подключены к блоку 7 компенсации фазных токов током нулевой последовательности. Выходы блока 7 пофазно соединены с входами блоков 8 - 10, выделения аварийных составляющих, выходы которых подключены к входам блоков 11-12 формирования модулей аварийных сос-. тавляющих соответственно, выходы ко 35 торых пофазно соединены с входами логических ключей 14 - 16. Выходы логических ключей 14 - 16 подключены пофазно непосредственно к первым входам двухвходовых компараторов 1719 соподключены к двухвходовым компараторам (ДК) 17, 18, 19, выходы которыхчерез элементы ИЛИ 24, 25, 26 присоединены к ключам 14, 15, 16. Вторыевходы ДК 17, 18, 19 через мнннселек-тор 20 присоединены к выходам ключей14, 15, 16. Устройство на основе использования сравнения величин аварийных составляющих фазных токов позволяет с малым временем выявлять однуили обе поврежденные фазы. 1 ил,3ответственно и через блок формирования опорного напряжения, выполненный в виде миниселектора 20, к объединенным вторым входам указанных компараторов, Выходы компараторов 21 - 23, являющиеся одновременно выходами устройства, соединены с первыми входами логических элементов ИЛИ 24-26 соответственно, вторые входы 27 - 29 которых являются логическими входами устройства, К указанным логическим входам устройства подключаются сигналы от реле положения "Отключено" соответствующих фазных выключателей защищаемой линии электропередачи (не показаны). Выходы элементов ИЛИ 24-26 соединены с управляющими входами логических ключей 14 - 16 соответстИзмерительные преобразователи 4-6 токов обеспечивают на своих выходах напряжения, пропорциональные фазным токам во всем диапазоне их изменения. В блоке 7, представляющем собой суммирующее устройство, осуществляется компенсация фазных токов током нулевой последовательности. При этом в блоке 7 предусматривается возможность регулирования коэффициента компенсации.Блоки 8-10 выделения аварийных составляющих представляют собой схему, в которой суммируется ее входное напряжение с выходным напряжением инерционного звена, подключенного к входу блока вццеления и выполненного либо в виде линии задержкилибо в виде полосового фильтра. Инерционное звено настроено так, что в установив1 О шемся режиме промышленной частоты напряжение на его выходе равно по величине и противоположно по фазе входному напряжению. Поэтому при сложенииэтих напряжений в установившемся5режиме на выходе блоков 8 - 10 выходной сигнал отсутствует.Блоки 11 - 13 представляют собойвыпрямители со сглаживающими либоинтегрирующими звеньями,Каждый логический ключ 14 - 16открыт. т.е, пропускает на выход подключенную к его входам величину, покаотсутствует сигнал на управляющемвходе ключа. Когда же появляетсясигнал на управляющем входе какоголибо ключа, то соответствующая аварийная составляющая тока исключается иэ работы устройства.Блок 20 выполнен в виде миниселек- отора, на выходе которого имеет местонапряжение, пропорциональное мини. мальной фазной аварийной составляющей, Это напряжение является опорнымдля пофазных двухвходовых компараторов 17 - 19,Устройство работает следующим образом.При КЗ мгновенное значение электрических величин на выходах преобразователей 4 - 6, а также на выходеЗОблока 7 .(т.е. на входах блока 8-10)изменятся скачкообразно, а другое(на выходе инерционного звена) засчет запоминающих свойств инерционного звена в течение некоторого времени, определяемое параметрами звена,сохраняет значение, пропорциональноедоаварийному току. Таким образом,сумма указанных двух напряжений, пропорциональная соответствующей фазной 4 Оаварийной составляющей тока, в режимеКЗ скачкообразно появляется на выходеблоков 8 - 10 и в течение некотороговремени сохраняется, В блоках 11-13формируются напряжения постоянноготока, величина которых пропорциональна значениям соответствующих аварийных составляющих токов. Напряженияс выходов блоков 11 - 13 через открытые логические ключи 14 - 16 поступают на входы фазных компараторов17 - 19, где производится ихофазноесравнение с минимальным из них, .появляющимся на выходы миниселектора 20и являющимся опорным напряжением ком параторов.В случае однофазных КЗ на землюаварийная составляющая тока поврежденной фазы, как показывают исследования для сетей высокого и сверхвысокого напряжения, в экстремальных условиях не менее чем в 1,2-1,3 раза превышает аварийные составляющие токов неповрежденных фаз, которые равны между собой, Напряжение, пропорциональное аварийной составляющей тока одной из неповрежденных фаз, и является при этом опорным напряжением компараторов. Если в качестве критерия срабатывания фазного компаратора выбрать условие превьппения величины фазной аварийной составляющей в 1,2-1,3 раза по отношению к опорной, то в рассматриваемом случае срабатывает только компаратор поврежденной фазы.При двухфазных КЗ аварийные составляющие токов поврежденных .фаз,хотя в общем случае и не равны между собой, но также не менее чем в 1,2-1,3 раза превьппают аварийную составляющую тока неповрежденной фазы. Поэтому в этом случае срабатывают два компаратора поврежденных фаз;В случае неполнофазного режима сети, когда одна иэ фаз линии электропередачи, например фаза А, отключена от реле положения "Отключено" отключенной фазы, на логический вход 27 устройства, а значит, и на управляющий вход логического ключа 14 через элемент ИЛИ 24 поступает сигнал, в результате действия которого исключается влияние на работу устройства цепи отключенной фазы. При КЗ на линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, в том числе и при переходах однофаэньм КЗ в двухфазные КЗ на земпю, могут возникать интенсивные и длительные переходные процессы в линиях электропередачи, а также в пофазных цепях выделения аварийных составляющих тока рассматриваемого устройства. Такие переходные процессы в цепи выделения аварийной составляющей первой поврежденной фазы, которая фиксируется появлением сигнала на. выходе 21 компаратора 17, могли бы привести либо к неправильному определению последующей замкнувшейся фазы, либо к замедлению в определении этой фазы. Поэтому влияние переходного процесса в цепи первой поврежденной фазы А на работу устройства исключается логическим ключом 14,.на управляющий вход которого в этом случае поступа1229896 Формула иэобретения Составитель В. МолчановТехред М.Ходанич . Корректор М, Пожо Редактор В. Петраш Заказ 2456/56 Тираж 612 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-,полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет сигнал через первый вход элемента ИЛИ 24 с выхода 21 компаратора 17.Таким образом, предлагаемое устройство на основе использования сравнения величин аварийных составляющих фазных токов, позволяет с малым временем (порядка полупериода промышленной частоты) выявлять одну поврежденную фазу при однофазных замыканиях, обе 10 поврежденные фазы при остальных видах несимметричных КЗ, а также правильно функционировать при неполнофазных режимах и переходах одних видов повреждений в другие, 15 Устройство для выбора поврежденнойфазы для защиты воздушнойлинии электро передачи от короткого замыкания поавт,св. У 1148071, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования путемувеличения селективности и быстродействия при неполнофазном режиме и припереходе одного вида повреждения вдругой, дополнительно пофазно введены первый, второй и третий логические ключи и первый, второй и третий элементы ИЛИ, каждый логическийключ включен пофазно последовательно между выходом и входом соответствующих блока формирования модуля аварийных составляющих и блока формирования опорного напряжения на основеминиселектора, управляющий вход каждого логического ключа подключен квыходу соответствующего элемента ИЛИ,к первому входу которого подключенвыход реле положения Отключено"выключателя соответствующей фазы, авторой вход каждого элемента ИЛИподключен к выходу двухвходовогокомпаратора соответствующей фазы,