Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий электропередачи

Класс 21 с, 685 п143871 ссср ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подпш:ная,т(Ппа Л П. Клецкий ЗАЩИТА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНАЯ ВЫСОКОЧАСТОЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Заявлено 3 марта 96 г. аа М 7247824 Комитет по делам изобретений и отнрыти. при Совете Министров ГО.пуолиновано в Бюллетене иаовретений Мва 962 г. е амыкани тока, обеспечивает высокукз ее ов нагрузки. Чувствительность ти от коэффициента К, может Такой пуск защиты, от скачка чувствительность и отстройку от то ащиты на отключение. в зависимо Известны дифференциальвофазныс высокочастотные защиты линий электропередачи с непрерывной циркуляцией токов высокой частоты по каналу линии, содержащие пусковые органы орган манипуля. ции, орган сравнения фаз токов и выходную часть схемы, выполненные на релейных элементах.Отличительная особеннос предложенюи защиты заклочается в том, что пусковые органы и орган манипуляции присоединены к одному комбинированному фильтру токов прямой и обратной последовательности, причем пусковой орган защиты, включенный через диффренцирующую схему на полупроводниках, реагирует на скорость изменения тока фильтра.Такое решение позволяег упростить защиту, выполнив ее с меньшим количеством элементов.На чертеже показана принципиальная схема защиты.Чанипуляция и пуск защиты прп всех видах короткого зЯ осуществляются от одного токового органа 1, выполненного с похоцью комбинированого фильтра тока (, + К(2.Если ток нагрузки, протекающий через комбинированный фильгр, .остаточен, то осуществляется непрерывная постоянная манипуляция, т. е. постоянное сравнение фаз тока по концам линии, В зависимости от выбранного коэффициента К надежная манипуляция обеспечивается при токе положительной последовательности 1, - 2 а и при токах отрицательной последовательности 0,25 - 0,28 а.Пуск защиты на отключение осуществляется от скорости возрастания тока в дифференцирующем органе 2, даоп 1 ей на выходе ток пропорциональный производнойг( (, /гоыть 0,5 - 1 а, для тока отрицательной последовательности, и 2 - 4 а для тока положительной последовательности. Имеется в виду, что защита срабатывает при скачкообразном увеличении тока на указанные величины, йричем чувствительность ее практически не зависит от предшествующего тока нагрузки от 0 до ба. Продолжительность импульса на выходе дифферднцирующей схемы зависит от величины скачка на входе ее и изменяется от 0,2 сек при токе трогания, до 3 сек при пяти- десятикратном токе. Такая продолжительность надежно обеспечиваег отключение выключателя во всех случаях.При резком спадании тока (после отключения сквозного короткого замыкания) происходит быстрый разряд конденсатора, благодаря чему схема практически мгновенно готова к повторному действию.Орган 3 сравнения фаз токов определяет, где находится место повреждения, - в зоне действия защиты, или вне ее.Сравнение фаз токов осуществляется в приемнике 4 ВЧ с помощью трансформатора сравнения. Каждый приемник принимает сигналы своего и противоположного передатчика.При коротком замыкании в зоне токи по концам линии совпадают по фазе. Следовательно, на выходе приемников между импульсами имеются паузы в полпериода промышленной частоты (пульсирующий ток), благодаря чему на выходе трансформатора появляется напряжение.При коротком замыкании вне зоны токи по концам линии расходятся на угол около 180. Импульсы заполняют паузы. В приемнике течет постоянный ток и на выходе трансформатора напряжение отсутствует.Таким образом при коротком замыкании вне зоны на выходе орана сравнения фаз напряжение отсутствует. При коротком замыкании в зоне фаза тока на одном конце линии изменяется на 180 и на выходе органа 3 сравнения фаз появляется напряжение, которое выпрямляется мостиком с германиевыми диодами и подается в логи;ескую часть схемы 5 защиты. Установка угла блокировки может изменяться с помощью потенциометра за счет изменения напряжения подаваемого в логическую часть схемы 5 защиты. Однако защита действует только при наличии двух импульсов: от пускового органа 2 и органа 3 сравнения фаз.Таким образом, для отключения необходимо выполнить логическую операцию, которая осуществляется в первом каскаде двухкаскадного усилителя на полупроводниковых триодах. Первый каскад усилителя выполнен с нормально открытым триодом типа П, второй каскад па триоде типа П- нормально закрытым. В цепь коллектора второго триода включено выходное промежуточное реле, действующее непосредственно на отключение выключателя. Для отстройки защиты от трубчатых разрядников выходное реле работает с временем 0,06 - 0,08 сек, Надежное отключение выключателя обеспечивается сериесной катушкой реле.Высокочастотный приемо-передатчик б выполнен на полупроводниках триодах и диодах на диапазон частот 25 - 100 кгпв, Выбранный низкий диапазон частот дает возможность выполнить на полупроводниках достаточно надежно как передатчик, так и приемник. С другой сто. роны, в этом диапазоне следует ожидать наименьших взаимных помех при постоянной работе передатчиков.Пуск передатчика и манипуляция осуществляются одновременно при подаче манипулирующего напряжения на передатчик. При этом передатчик пускается только в отрицательные полупериоды промышленной частоты и генерирует токи высокой частоты отдельными импульсами, длительность которых равна перерывам между ними.Фаза этих импульсов соответствует фазе тока на данном конце линии.Прс снятисс маниссулсрующего напряжения работа 11 ередатчнка прекращается.При разработке защиты был использован приемопередатчик ПВЗК с измененной схемой включения лампы манипуляции.В нормальном режиме, если ток нагрузки больше тока манипуляции, передатчики пускаются и осуществляют манипуляцию, т. е. производится непрерывное сравнение фаз токов по концам линии. Зашита готова к действию.При коротком замыкании вне зоны срабатывает пусковой орган 2 по концам линии и подает один импульс на схему 5. Второй импульс на схему 5 от органа 3 сравнения не подается, так как токи по концам линии сдвинуты на угол, близкий к 180, и напряжение на вы. ходе органа 3 отсутствует.При коротком замыкании в зоне защиты срабатывает пусковой орган 2 на обеих концах линии (или только на питающем конце для тупиковых линий) и подают импульс на схему 5. Кроме того, появляются напряжение на выходе органа 3, чем подается второй импульс на схему 5. Защита срабатывает и отключает линию с обеих сторон.Во всех этих случаях возможны скачки тока, но угол между токами по концам линии близок к 180. Защита реагирует на указанные режимы, также как на короткое замыкание вне зоны.При срабатывании трубчатых разрядников на защищаемой;шнии, на последней возникает кратковременное короткое замыкание, схема 5 срабатывает и импульс на выходное промежуточное реле 7. Через один-два периода (или меньше) разрядник гасит ток со. провождения и тем самым ликвидирует короткое замыкание на линии. Благодаря резкому уменьшению тока орган 2 практически мгновенно снимает импульс со схемы 5.В это же время исчезает и импульс, создаваемый органом 3 сравнения фаз, так как токи по концам линии становятся повернутыми на угол, близкий к 180. Следовательно, через один-два периода снимается импульс с выходного промежуточного реле 7, Благодаря задержке на 3 - 4 периода выходное промежуточное реле 7 не успевает сработать и предотвращает ложное действие защиты.При включении линии электропередачи под напряжение на включенном конце протекает емкостной зарядный ток. При длине линии более 600 км и напряжении 110 кв и более 300 клс и напряжении 220 кв этот ток достигает значительной величины и может привести к ложному срабатыванию защиты. Поэтому предлагаемая защита может применяться только на линиях меньшей длины.При неисправности канала или приемо-передатчика на выходе органа 3 появляется напряжение, но благодаря отсутствию напряжения на выходе пускового органа 2 ложной работы защиты не происходит.Схема контроля исправности канала и приемо-передатчиков с небольшой выдержкой вРемени выводит защиту из действия и подасг сигнал о неисправности.Предмет изобретенияДифференциальнофазная высокочастотная защита линий электропередачи с непрерывной циркуляцией токов высокой частоты по каналу линии, содержащая пусковые органы, орган манипуляции, орган сравнения фаз и логическую схему, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что.143871 Составитель К, Т, Смирнов Тсхрсд А А. Кудрявицквя Кррсктор С. Ю. Цверннп Редактор 3. А. Москвина Объем 0,35 нзд. л Цена 1 кон Формат бум 70 У 1081/а Тираж 950 ЦЬ 11 прн Комитете по делам изобретений и открытий нри Сокстс Министров СССР Москва, Ценгр, М. Черкасский нер., д 2/6.Поди. к пел. 911-62Лак. 225 Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий нри Ссвете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.с целью упрощения защиты, пусковые органы и орган манипуляции присоединены к одному комбинированному фильтру токов прямой и ооратной последовательности фаз, причем пусковой орган защиты, включенный через дифференцирующую полупроводниковую цепь, реагирует на скорость изменения тока фильтра,