Способ пуска релейной защиты при повреждениях в сети трехфазного переменного тока

О П И С А Н И Е д 1) 612329ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалнстнцес них Реслублнн(61) Дополнительное к авт. свид-ву г51) М. Кл.Н 02 Н.З/00 74 (21) 2056858 2) Заявлено 0 присоединен заявки Л дарственнвн нвннте Свевта Мнннстрев СССР делаы нэвбретеннй н атнрвтнй(72) Авторы изобретения ов и Л. Б. Кимельм Ю. А ена Ленина энергетический институт 71) Эаяви осковск СПОСОБ ПУСКА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫПРИ ПОВРЕЖДЕНИЯХ В СЕТИ,ТРЕХфАЗНОПЕРЕМЕННОГО ТОКА еменг альномуИзобретение относится к области электротехники и предназначено для релейной защиты элементов энергосистемы, в частности для пуска измерительных органов релейной защиты. Способ применим в трехфазных сетях переменного гока, характеризующихся малой величиной несимметрии системы фм- ных токов и напряжений в нагруэочном режиме и тем, что мгновенные значения токов и напряжений защищаемого эл а изменяются во времени по синусоид или близкому к нему закону,Известен пусковой орган, реагирующий на скорость прирашения вектора тока (напряже ния) обратной последовательности, содержаший фильтр тока обратной последовательнооти, линию задержки й пороговый орган, Зна чение тока обратной последовательности запоминается в линиизадеркки 1 и сравнивается в пороговом органе с текущим значением тока, получаемого от фильтра 1, Однако такой пусковой орган имеет недостаточную чувствительность и его целесообразно использовать только в сетях со значительной неснмме грией нагрузки. Известен способ высокочвсгогной защитылинии электропередачи, по которому с одногоконца ЛЭП посылают сигналы высокой частоты, измеряют их на другом конце, эвдаюг , для каждого момента времени соответствующие измеряемым значения, которые автоматически подстраивают к реальным текущимзначениям измеряемых величин, выделяютсигналы рассогласования между соответствую шими значениями измеряе,ых и задаваемыхвеличин, по сигналам рассогласования формируют сигналы коррекции,.которые используют для непрерывной, но с заданной инерцией автоматической подстройки по вмплнг;- 1 де задаваемых величин к измеряемым. Длясравнения с заданным уровнем срабатыванияи в случае превышения сигналами коррекцииуровней срабатывания в течение звдвнноговремени фиксируют повреждение нв звшишаемой линии. Такой способ может быть нспопзован для пусю релейной звшнгы Ц.Однако для него характерна едосгагочная чувствительность пуска иевозможосгфиксации наличия повреждения нв смежных ф участках сети. Кроме ги о, для его ревпи612329 361 п ) 20 и частота сину деда йу - амплитуда,р )оидального сигнала;Ф - время. Отку 3,эации необходимо оборудовать линию аппараятурой передачи высокочастотных сигналов,что значительно усложняет и удорожает защиту.Целью изобретения является повышениечувствительности и надежности пуска приповреждениях в удаленных точках сети,Это достигается тем, что по предложенному,способу и качестве измеряемых электрических величин используют мгновенные значения, ЕЛфазных токов (напряжений) промышленной чаототы, автоматическую подстройку осутцествляют дополнительно по фазе и по частоте и синерцией соответствующей скорости изменения нагрузочного режима, а формирование сиг налов коррекции по сигналам рассогласования проиявоняе оогпеоно вырщнениям 2).Процессы .изменения мгновенных значений фаэных токов и напряжений во времени внормальном режиме работы энергообъектаносят синусоидальный или близкий к немухарактер, полностью известный для любогомомента времени при известных амплитуде,фазе, частоте. При переходе к другому на.грузочному режиму могут изменяться амплитуда, фаза и незначительно частота синусоидальных колебаний токов и напряжений. По:предложенному способу измеряют мгновенньвзначения тока (напряжения) промышленнойчастоты и задают для каждого момента времени мгновенные значения тока, используя.для этого имеющиеся значения амплитуды,фазу и частоты для предшествующих моментов времени. Выделяют сигналы рассогласованияь 11 уежду измеряемыми и задаваемыми величинами, пофазно вычитая соответствующие значения. По величине сигналов расс огласованин мгновенных значений д 1 МВ фоРмиРУютсигналы коррекции по амплитуде й фазе Д 3 иДМ . Такое формирование величин Ья 3 ндалосновано на учете симметрии системы фазных токов и напряжений в нагрузочном режиме работы системы,Например, сигналы рассогласованиямгновенных значений тока в фазах А и В(Л 1-А и Ы ) связаны с сигналами коррекции амплитуды н фазы (ДА и Ю ) следующими выражениями (принято, что длямалых ДЕФО Можно считать 8 пЬМВЬЖСОУЬМ Д 1 Я) фЗСО 5(Ж 6+М) Ь 9+ЬЗ;1 И(Ж+9)АИ) иЭДУСОЬ(ЕФ,+ Ф+Ыаф)+С помощью сформированных величинЬЭиЬФ подстраивают с заданной инерцией амплитуды н фазы токов (напряжений) к реальным на) рузочным значениям. Инерционность предусматривается такой, чтобы успевать отслеживать с малыми погрешностями медленные изменения амплитуды и фазы, связанные с изменениями нагруэочного режима защищаемого присоединения, и сохранять погрешности в отслеженных значениях амплитуды,и фазы при резком их изменении, связанном с повреждением. Одновременно сформированные сигналы коррекцииДЗ и Асравнивают с заданными уровннми срабатывания, и в случае их пв вышения осуществляют пуск.Отслеженная фаза одной иэ электрических величин (тока или напряжения) использует- ля для коррекции частоты в соответствии с выражением:ццфэ. + К (3) где Ют - эталонное значение частоты (314 рад/сек);В - частота изменения мгновенных значений задаваемых величин:9 - фаза тока (напряжения):К - коэффициент пропорциональности.При несовпадении частоты сети и частоты Ю имеет место постоянное изменение величины(7), с помощью чего достигается коррекция частоты.При изменении нагрузочного режима амп-, литуды и фазы синусоидальных электрических величин изменяются незначительно и величины сигналов коррекции по амплитуде и фазе де превышают уровней срабатывания. Постепенно рассогласование отслеживается, посред-. ,ством чего достигается адаптация кизменившемуся нагрузочному режиму защищаемого присоединения. Однако, если имеется короткое замыкание на защищаемом присоединении, амплитуды и фазы контролируемых электрических величин изменяются более резко, и вследствие инерционности отслеживания рассогласования амплитуды и фазы зна,чения величин сигналов коррекции превышают значения уровней срабатывания и проис ходит пуск релейной защиты.На чертеже показана структурная схема устройства для реализации предложенного :способа.На вход сумматора 1 поступают мгновенные значения контролируемой электрическойвеличины (фазного тока или напряжения), Генератор 2 синусоидальных колебаний связан со вторым входом сумматора 1, выход СйРрНПЪГГь Гнпвам го номгп ги и Фо т лим Я Зпс, мсоединены со входами блока сравнения 4 идЬумя блоками инерции 5 и 6 Выходы блоков 5 и 6 соединены со входами генератора 2 синусоидальных колебаний. Выход блока 6 инерции, который отслеживает фазуконтролируемой электрической величинысвязан со входом блока 7 коррекции частоты, выход которого связан со входом генератора 2.Трехфазный генератор 2 синусоидальныхколебаний моделирует процесс изменениямгновенных значений контролируемых электрических величин ( три фазных тока или напряжения), которые в сумматоре 1 пофазно вычитаются из соответствующих замеренныхэлектрических величин,и полученные для каждой фазы сигналы рассогласованияЬ поступа, -ют в блок 3 функциональных преобразований, который вырабатывает сигналы коррекции по фазе и амплитуде.2 ОРабота блока 3 функциональных преобразований основана на симметрии системы фазных токов и напряжений. Полученные в блоке3 функциональных преобразований сигналыкоррекции по фазе и амплитуде поступаютна блоки 5 и 6 инерции, которые отслеживают новые значения электрических величинс некоторой инерцией. Инерционность блоков5 и 6 должна быть такой, чтобы с малымипогрешностями отслеживать медленные изменения нагрузочного режима,бтслеженная фаза контролируемой элект-рической величины используется для коррекции частоты по выражению 3) в блоке 7коррекции частоты.МСигналы коррекции по амплитуде и фазе,полученные на выходе блока 3 функциональных преобразований, сравниваются в блоке 4сравнения с заданными уровнями срабатывания для определения наличия поврежденияна защищаемом присоединении. При резкомизменении контролируемых электрическихвеличин, связанном с повреждением на защищаемом присоединении, сигналы коррекции значительны и вызывают появление сигнала запуска зашиты. Чувствительность устройства определяется, с одной стороны,/скоростью изменения контролируемых электрических величин при повреждении, а с другойстороны, - заложенной в устройстве скоростью отслеживания изменившихся контролируемых величин. 6 ф ормула изобретения Способ пуска релейной защиты при повреждениях в сети трехфазного переменного тока,при котором измеряют значение электричеоких величин, характеризующих режим работы сети, задают для каждого момента времени значения электрических величин, соответствующих измеряемым, выделяют сигналырассогласования между соответствующимизначениями измеряемых и задаваемыХ величин, по сигналам рассогласования формируют сигналы коррекции, которые используютдля непрерывной, но с заданной инерциейавтоматической подстройки по амплитудезадаваемых величин к измеряемым и длясравнения с заданным уровнем срабатывания и при превышении сигналами коррекциизаданных уровней срабатывания подают сигнал на пуск защиты, о т л и ч а ю ш и й: я тем, что, с целью повышения надежносГи пуска и чувствительности, в качествеказанных измеряемых электрических величин используют мгновенные значения фазных токов, промышленной частоты автомат -ческую подстройку осуществляют дополнительно по фазе и по частоте, а формированиесигналов коррекции по сигналам рассогласавания производят согласно .выражениям:ь 1 Ас,оь (цц 1+9 ао)-ь с,оь Ива+)1 в 120 ф1 п (а 1+ Ф )-ь 1 51 п (юС+9+ 42 СР),20 огде А 3, Ь - соответственно сигналы коррекции по амплитуде и фазе, в А и град.А 1 А Ь 1 - сигналы рсссогласования токовфаз А и В, в А,3,9 - соответственно амплитуда ифаза тока, в А и град.Ф 1 - частота и время, в рад/секи сек,К - коэффициент пропорциональности,Источники информации, принятые во вниьиние при экспертизе;1. Авторское сридетельство СССР187872, кл. Н 02 Н 3/00, 1966.612329 Составитель В. Стрелковавцова Техред А. Алатырев КоРректор С. Гарасин ах тор П одписн оеа Совета Минист открытий кая наб., а. 4/5 ал ППП Патент. г. ужговл. ч. иОГмъюФиасй л аэ 3472/48 Тираж 892 ЦНИИПИ Государственного комитет ров СССР по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс