Устройство для защиты линии электропередачи

ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалмстических Республик(б 1) Дополнительно т, свид-ву -22) Заявлено 16,11.70. (21) 1497224/07с присоединением заявки Хеосударстеенный кометеСовета йнннстров СССРпо делам нзобретеннйи отнрытий(45) Дата опубликования описа 2) Авторы изобретения А. И. Левиуш, В. М. Стрелков и Г. М. Шалы 71) Заявитель Всесоюзный научно - исспе вательский институт электрознергети 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Изобретение относится к устройствам для защиты линий электропередачи сверхвысокого напря. жения.Известны устройства для защиты линии электропередачи с зондирующими импульсами, содержащие логический и пусковой блок с генератором зондирующих импульсов, элементом "Запрет" и функциональным усилителем, подключенный к цепям высокочастотной обработки трех фаз линий, соединенный с блоком распределения, к п 1 выходам которого подключены суммирующие блоки, после. довательно соединенные с блоками сравнения, включенными через логические элементы ИЛИ и И в цепь управления выключателя линии. Известные устройс гва характеризуются недостаточной помехо. устойчивостью,В преллагаемом устройстве с цепью повышения помехоустойчивости зннтиты, между выходом функционального усилителя и блоком распределения включен лополннтепьный блок сравнения, к выходу которого подключен блок интегрирования, а между пт выходами блока рас 1 тредепения и входа. мн суммируютпил блоков включены цепочки из элементов запоминания и передачи, а на пт+ 1-ый выход блока распределения через допопнительныи элемент"Запрет включены входы запрета гп элемртов передачи и вход блока счета тактовых импульсов, выход которого подключен к элементу "Запрет" логического и пускового блока, причем к упомя.нутому блоку интегрирования подключен второй блок сравнения, соединенный с дополнительным элементом "Запрет", а блок интегрирования и гп элементов запоминания подключены к блоку стирания, соединенному с пт+2-ый выходом блока рас О пределения, и пт блоков суммирования подключенык другому блоку стирания, включенному на выход блока счета тактовых импульсов.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.1 т 5 На линии электропередачи, подключенной вы.ключателями 1 к шинам, предусмотрены цепи вы.сокочастотной обработки трех фаз линии 2, к которым подключен логический и пусковой блок защиты 3, Входные фильтры импульсного приемника 4 2 О логического и пускового блока защиты 3 черезблок 5 суммирования модулей соединены с пуско.вым органом 6, реагирующим на приходящие от места короткого замыкания электромагнитные волны, Выход пускового органа 6 через элемент д ИЛИ 7, выход и вход которого связаны через10 15 Дополнительный элемент "Запрет" 18, включенный на пН 1 ыв выход бйока 14, соединен со входами запрета е элементов передачи 16 и разрешает на в+1 ы" распределительный импульс передачу сигналов от элементов 15 к блокам 17, Блок счета тактовых импульсов 19 также включен на выход элемента "Запрет" 18, а его выход соединен с элементом "Запрет" 8 логического и пускового , блока защиты 3. При наборе заданного числа тактов зондирования "и" блок 19 возвращается в исходное элемент "Запрет" 8, соединен со входом генератора 9 тактовых импульсов. Выход генератора 9 включен иа входы генераторов 10 и 11 зондирующих и распределительных импульсов соответствен. но. Выход генератора зондирующих импульсов объединен со входом логического и пускового блока защиты, что обеспечивает посылку зондирующих импульсов в линию, Частота следования распределительных импульсов не менее, чем в в+3 раза выше частоты тактовых импульсов, где а число независимых цепочек в системе распределения импульсов. На выход сумматора 5 включен функциональный усилитель 12, производящий уси. ление сигналов с коэффициентом, изменяющимся во времени по закону, обратному закону затухания импульсов в линии. Начало счета времени задают по цепи связи с выхода генератора 9 на управляющий вход усилителя 12,На выход функционального усилителя 12 лоыческого и пускового блока защиты 3 включен до полнительный блок сравнения 13, производящий сравнение поступающего на его вход напряжения сфзаданным уровнем, Сигнал на выходе блока 13 существует и неизменен, когда напряжение на его входе выше заданного уровня, и равен нулю, когда входное напряжение ниже указанного уровня. Выход дополнительного блока сравнения 13 соединен с блоком распределения 14, который по цепи управления связан с генератором 11 распределительных импульсов логического и пускового блока защиты 3, К т выходам блока распределения 14 подключены гп элементов запоминания 15. В каждый из п 1 интервалов времени" где т - время пробега волны вдоль линии, сйгнал с выхода блока 13 поступает на вход соответствующего элемента 15 в первый интервал на вход первого элемента 15, во второй - на вход следующего элемента 15 и т,д. Элементы 15 интегрируют и оперативно запоминают на Один такт зондирования длительности существования на своем входе сигналов от блока 13, Элементы передачи 16, включенные на выход элементов 15, производят передачу опера. тивно запоминавшихся в них величин на входы соединенных с элементами 16 суммирующих блоков 17. Блоки 17 в конце каждого такта производят суммирование поступающих на их входы сигналов от соответствующих элементов 15 через зле. менты 16 с ранее поступавшими туда в предшествующие такты сигналами. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 состояние сам и возвращает в исходное состояние логический и пусковой блок защиты 3.Блок стирания 20, включенный на а+2 ой выход блока 14, соединен с в элементами запоминания 15 и производит стирание в этих блоках вконце каждого такта зондирования н п 1 Ф 2 ов распределительный импульс,, Блоки сравнения 21, включенные на выход блоков 17, сравнивают просуммированное напряжение с заданным уровнем, Выходы блоков 21объединены элементом ИЛИ 22, а выходы элемента ИЛИ 22 и элемента ИЛИ 7 логического и пускового блока защиты 3 через элемент И 23 соединены с цепями управления выключателя линии. Блок сти. ракия 24, подключенный на выход блока 19, соединен с в блоками 17 и выполняет стирание в этихблоках при возврате защиты.На выход дополнительного блока сравнения 13включен блок интегрирования 25, который сум.мирует длительности наличия сигнала на выходеблока 13 в каждом такте. Блок 25 кроме тогоподключен к блоку стирания 20. Выход блока 25включен на вход второго дополнительного блокасравнения 26, появление сигнала на выходе блока 26 указывает на наличие мощных импульсныхпомех на линии во время данного тактазондирования. Выход блока 26 соединен со входомзапрет блока 18. Таким образом при появлениисигнала на выходе блока 26 через блок 18 непроходит сигнал разрешения передачи оперативнозапоминавшихся величин из элементов 15 в блоки 17, а также не проходит сигнал на блок счетатактовых импульсов 19, и соответствующий тактзондирования не засчитывается.При отсутствии повреждения на линии или вприлегающей сети блок б не срабатывает и, следовательно, пуска защиты не происходит, Генерирование тактовых импульсов блоком 9 не происходитаналогично не происходит генерирования зондирующих импульсов блоком 10.При возникновении внешнего повреждения срабатывает блокб, что фиксируется на элементахИЛИ 7 и "Запрет" 8. Запускается генератор тактовых импульсов, и производится посылка в линиюзондирующих импульсов, Высокочастотная обра.ботка линии с обеих сторон выполнена так, что обаконца Линии представляют собой согласованноесопротивление на частоте заполнения зондирующихимпульсов, При этом отраженных импульсов практически нет, и блок 13 не срабатывает. Для того,чтобы зондирующий импульс не воспринимался какотраженный, первый распределительньщ импульсблока 11 поступает по отношению к зондирующемуимпульсу с задержкой, равной длительности зондируницего импульса, что создает мертвую зону. Сцелью исключения мертвой зоны в начале линии навходе пускового и логического блока 3 могут бытьустановлены три одинаковых линии задержки свременем, несколько первышающим длительностьзондирующего импульса,55 60 Поскольку блок 12 не срабатывает в элемен. тах 15 н блоках 17, не происходит запоминания и накопления, при этом ни один из блоков 21 не может сработать. Запглта не срабатывает и возвращается, кс.-.да блок счета тактовых импульсов 193 Э Лнабирает заданное число тактов и.При возникновении повреждения на защищаемой линии также срабатывает блок 6, что фикси. руется блокамп 6 и 7. Пускается генератор тактовых импульсов 9, При каждом тактовом импульсе в каждую фазу линии поступает один зондирующий иьжульс и запускается блок 11,. генерирующий по. следопзтельность из ПФ 2 распределяющих импульсов, где а - число отрезков времеи, на которое разбиваегся время двойного пробега импульсов вдоль ниши. Соотношение между амплитудами зондирующих импульсов в фазах линии выбирается, исходя из обеспечещи наибольшей чувствитель. ности защитььОтраженные от ме ста п овреяьдешщ импульсы приходят в фильтры импульсного приемника 4, проходя блок 5, производящий суммирование модулей, отраженных по трем фазам линии импульсов, и попадает в блок 12, где усиливаются с коэффициентом, изменяюшимся во времени по закону, обратному закону затухании. Начало отсче.та времени задается тактовыми импульсами блока 9, подаваемыми в блок 12, В блоке 13 производится сравнение сумм модулей отраженных импульсов с заданным уровнем-соответствующим минимальной величине сипала Ч, на выходе блока 12 при наиболее неблагоприятном виде и месте короткого замыкания, Сигналы с выхода блока 13 поступают на вход блока 14, выполняющего распределение этк; сигналов по временн приема по элемен. там 15, осуществляющим интегрирование и оперативное запоминание на один такт зондирования длительности выше указанных сигналов.Если на 3 защищаемой линии есть повреждение, то отраженный от него импульс приходит после зондирующего спустя некоторое время, одинаковое для всех тактов зондирования. Положим, что это время приходится на -тый интервал разбиения времени приема. Тогда при каждом такте соответствующий элемент 15 будет интегрировать и запоминать длительность срабатывания блока 13 от отраженного импульса, причем после каждого такта (на гл+20" распределительный импульс) эта информация будет стираться блоком 20,Если нет сигнала на выхоце блока 2 б импульсные помехи отсутствуют), тс на гпраспределительньй импульс элемента 16 производят передачу оперативно запоминавшихся величин из элемен. та 15 на суммированне в соответствуюшие бло. ки 17. Поэтому в блоке 17 в каждом такте будет происходить увеличение напряжения, соответствующее суммарной длительности превышения выше указанных величин, Когда; эта суммарная длнтель. ность превысит пороговую величину Кы олока Л 1 , где К удовлетворяет неравенству 1(сСп, последний подает сигнал на блок 22 "ИЛИ"), При наличии сигнала на выходе блоков 7 и 22 блок 23 подает импульс на отключение защищаемой линии,Одновременно с передачей сигналов из элементов 15 в блоки 17 через элементы 16 поступает счетный импульс на счетчик тактовых импульсов.От длительных флуктуационных помех защита отстроена по чувствительности блоки 6 и 13) . При появлении на линии в месте установки защиты мощных импульсных помех, например при ком. мутации разъединителя, ее пусковой орган - блок б может придти в действие и пустить защиту, Запус.сД каются генераторы тактовых 9, зондирующих тО м распределиельных 1 1 импульсов. Если ликк.". нв повреждена, то отраженные сигналы отсутствуют, однако на выходе блока 5 могут появляться импульсные помехи, которые вызовут срабатывание блока 13. При этом, если количество импульсов помехи в течение времени приема за один такт зондировмия будет велико, блок 25, интегрирую щий длительности сработанного состояния блока 13 за один такт, накопит величину, превышающую заданнуо, блок 25 сработает и запретит передачу информации от элементов 15 к блокам 17, а такжВ счет тактового импульса блоком счета 19. В случае же одиночных импульсных помех (помеха как бы имитиэует отраженный импульс), когда блок 26 ив срабатываетпомеха передается от элементов 15 и блоки 17, однако вследствие независимости ее по. падания от зондирующего импульса в различные такты, длительность срабатывания блока 13 будет интегрироваться и запоминаться различными элементамн 15, а поэтому не будет накапливаться и блоках 17, Таким образом, ложной работы защиты вследствие воздействия помех не произойдет,Г.ри возникновении короткого замыкания на линии в первые 3 - 4 мсек существуют помехи высокого уровня и защита работой блоков 25, 26 и 18 заблокирована. Для линий 600 км время двойного пробега составляет 4,0 мсек. При и= 5и К=З полное время срабатывания защиты будет состав. лять 12 - 20 мсек. Большая величина соответствует случаю повторения одного. двух зондирующих импульсов, например, из-за наличия помех или срыва отраженного сигнала, При уменьшении длины линии почти пропорционально уменьшается время срабатывания защиты. Формула изобретения Устройство для защиты линии электропередачи с зопднруюплми импульсами, содержащее логичес. кий и пусковой блок с генератором зондирующих импульсов, элементом "Запрет" и фуьпсциональным усилителем, подключенный к цепям высокочастотной обработки трех фаз линий, соединенный с блоком распределения, к п 1 выходам, которого подключены суммирующие блоки последовательно соединенные с блоками сравнения. включенными через логические элементы ИЛИ н И в цепь управле.557454 Составитель 3). Корнеева Техред И. Асталош Редактор В, Фельдман КоРРектоР Н. 3 олотовская Тираж 917 Подписное ЦНИИПИ Гасударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 868/63 Филиал ППП" Патент ", г. Ужгород, ул. проектная, 4 ния вв 1 ключателя линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ловьппени, помехоустончивости защиты, между выходом функционального усилителя и блоком распределения включен дополнительный блок сравнения, х выходу которого подключен блок интегрирования, а между в выходами блока распределения и входами суммирующих блоков включены цепочки из элементов запоминания и ередачи, а на в+1-ый выход блока распределения через дополнительный элемент Запрет включены входы запрета гп элементов передачи и вход блока счета тактовых импульсои, выход которого под. ключен к элементу "Запрет" логического и пускового блока, причем к чомянчтому блоку интегриро-. вания подключен второй блок сравнения, соединенный с дополнительным элементом "Запрет", а блок интегрирования и гп элементов запоминания подключены к блоку стирания, соединенному с гп+2-.им выходом блока распределения, и гп блоков суммирования подключены к другому блоку стирания, включенному на выход блока счета тактовых импульсов.