Устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 788253 61) Дополнительное к авт, свид-ву -22) Заявлено 27.02.79 (21) 2730868/24-0 51) М. Кл.зН 02 Н 3,04 Н 01 Н 69(0 исоединением заявки-оударстаенный комитет 23) Приори СССРделам изобретений и открытий Опубликовано 15.12.80. БюллетеньДата опубликования описания 25.12.80 53) УДК 621.316.(72) Автор изобретени ин АП едств автоматизации и приб Мосэнерго пытныи за(7 вител 54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИЕПЕЙ ЗАЩИТЫ В ТРЕХФАЗНОМ ИСПО,1 НЕНИ 1 цовыгвснце цадсжшествлецця коцт - гнцмаюших блоков цты и Возможность цец:й тока. 11 ель изобретения - ности заШиты путем о роля исправности восп измерительных реле за осушествления контроля епеи Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля исправности устройств релейной защиты.Известно устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, содержащее реле тока, включенное в обратный провод вторичных цепей трансформаторов тока 1.Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает контроль исправности воспринимаюших блоков измерительных реле зашиты. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, содержашее фильтр нулевой последовательности и подключенный к его выходу реагирующий элемент 2.Однако это устройство контролирует исправность только цепей напряжения и не контролирует исправность токовых ц и воспринимающих блоков измеритель реле защиты.В ряде защит, например дистанционных, целесообразно осуществлять контроль как цепей напряжения, так и цепей тока. Указанная цель достигется тем. что в устройство контроля исправности иецсй з- щиты в трехфазном исполнении. выполненной в виде трех одинаковых комплектов измерительных реле, содержа шее фильтр нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирующий элемент, дополнительно введены три смматор с числом входов у каждого, равным шолу выходов воспринимающих блоков одного комплекта реле, фильтр обратной последовтсльности, второй реагирующий элемецпг и двухвходовой логический элемент И 111, причем входы первого, второго ц третьего сумматоров подключены к выходам восцрцццмаюших блоков соответственно первого, вт орого и третьего комплектов реле, одноименные входы фильтров обратной и нулевой последовательностей попарно соединены между собой и подключены к выходам сумматоров, к выходу фильтра обратной последовательности подключен вход второго реагирующего элемента, а выходы реагирую 1 цих элементов подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого служит выходом устройства.Кроме того, для предотвращения ложного сигнала о неисправности защиты при несимметричном коротком замыкании в первичной сети в устройство дополнительно введен элемент времени, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а его выход служит выходом устройства. 1 ОНа чертеже представлена структурная схема устройства применительно к контролю исправности цепей дистанционной защиты.Схема содержит защищаемую линию 115 с выключателем 2 и трансформаторами 3 тока, трансформатор 4 напряжения, измерительные реле 5 - 7 сопротивления, каждое из которых состоит из воспринимающих бло ков 8 и 9 и блока 10 сравнения, логический блок 11 защиты и устройство 12 конт о роля исправности цепей зашя.ы, содержащее сумматоры 13 - 15, фильтр 16 нулевой последовательности, фильтр 17 обратной последовательности, реагирующие элементы 18 и 19, логический элемент ИЛИ 20 и элемент 21 времени. Реле 5 - 7 сопротивления, являющиеся измерительными органами одной из ступеней защиты, одинаковы и имеют равные уставки.Устройство контроля работает следующим образом.эоВ нормальном симметричном режиме работы защищаемой линии 1 и при исправном состоянии трансформаторов 3 и 4 тока и напряжения и их вторичных цепей токи и напряжения, подведенные к реле 5 - 7 сопротивления, симметричны и образуют системы прямой последовательности. Поскольку реле 5 - 7 сопротивления одинаковы, а их уставки равны, значения сигналов на выходах одноименных воспринимающих блоков этих реле связаны со значениями подведенных к ним токов и напряжений одинаковыми линейными соотношениями. Поэтому сигналы на выходах одноименных воспринимающих блоков 8(9) симметричны. Следовательно, симметричны и сигналы на выходах сумматоров 13 - 15, а значения 45 сигналов на выходах фильтров 16 и 17 обратной и нулевой последовательностей равны О. Реагирующие элементы 18 и 19 находятся в несработанном состоянии, и сигнал на выходе устройства 12 контроля отсутствует. При повреждении во вторичных цепях трансформаторов тока 3, например обрыве одного из фазных проводов, симметрия подведенных к реле сопротивления токов нару- ю 5 шается. Следовательно, нарушается симметрия сигналов на выходах одноименных воспринимающих блоков 8 и 9 и сигналов на выходах сумматоров, Причем, поскольку реле 5 - 7 сопротивления включены на разность фазных токов, несимметрия сигналов на выходах воспринимаюших блоков 8(9) и сумматоров 13 - 15 обуславливается лишь слагающими обратной последовательности, а слагающих нулевой последовательности нет. Значение сигнала на выходе фильтра 17 обратной последовательности становится отличным от нуля, реагируюший элемент 19 срабатывает и через элемент ИЛИ 20 и элемент 21 времени подает сигнал неисправности.Аналогично устройство контроля работает и при повреждении вторичных цегей трансформатора 4 напряжения.При повреждении цепей самой зашиты, например воспринимающего блока 8 реле 5 сопротивления, нарушается симметрия сигналов на выходах воспринимающих блоков 8, а следовательно, и сигналов на выходах сумматоров 13 - 15.Поскольку повреждение воспринимаюшего блока 8 одного из реле 5 сопротивления, нарушается симметрия скгпротивления вещет к изменению значения сигнала на выходе только поврежденного воспринимающего блока 8 и не влияет на значения сигналов одноименных неповрежденных воспринимаюших блоков 8 других реле 6 и 7, несимметрия обуславливается слагающими обратной и нулевой псследовательностей, Значения сигналов на выходах фильтров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей становятся отличными от нуля. Реагируюшие элементы 18 и 19 срабатывают и через элемент ИЛИ 20 и элемент 21 времени подают сигнал неисправности.На практике точное равенство нуля значений сигналов на выходах фильтров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей в нормальном режиме работы зашишаемой линии 1 и отсутствии повреждений в цепях защиты обычно не достигается. Из-за несимметрии первичных токов и напряжений, погрешностей их трансформации трансформаторами 3 и 4 тока и напряжения, погрешностей формирования сигналов воспринимающими блоками 8 и 9 на выходах фильтров 16 и 17 нулевой и обратной последовательностей постоянно присутствуют отличные от нуля сигналы небаланса. Для исключения ложного срабатывания реагирующих элементов их пороги срабатывания должны превышать значения соответствующих сигналов небаланса. При этом признаком неисправности является не просто появление отличных от нуля значений сигналов на выходах фильтров обратной или нулевой последовательностей, а значений, превышающих пороги срабатывания реагируюших элементов.При включении измерительных реле 5 - 7 на разность фазных величин значение сигнала небаланса на выходе фильтра 16 нулевой последовательности не зависит от не 788253симметрии подведенных к измерительным реле токов и напряжений, а определяется только погрешностями формирования сигналов воспринимающими блоками 9. Поэтому порог срабатывания реагирующего элемента 18, включенного на выход фильтра 16 нулевой последовательности будет меньше, чем порог срабатывания реагирую щего элемента 19. Следовательно, реагирующий элемент 18, не срабатывающий при повреждении трансформаторов тока и напряжения и их вторичных цепей, обеспе о чивает большую чувствительность, чем реагирующий элемент 19, к повреждениям воспринимающих блоков измерительных реле.Реагирующий элемент 19 срабатывает при повреждениях как трансформаторов тока15 3 и напряжения 4 и их вторичных цепей, так и воспринимающих блоков 8 и 9 измерительных реле 5 - 7.Срабатывание реагирующих органов 18 и 19 происходит не только при повреждениях цепей зашиты, но и при нарушении зю симметрии первичных величин, в результате коротких замыканий. Предотвращение ложного сигнала о неисправности защиты обеспечивается элементом 21 времени, имеющим выдержку времени, превышающую длиИ тельность короткого замыкания. При использовании устройства контроля без элемента 21 времени необходим пусковой орган, срабатывающий при коротком замыкании и блокирующий подачу сигнала устройством контроля. 30Таким образом, устройство контроля обеспечивает повышение надежности защиты путем осуществления контроля исправности воспринимающих блоков измерительных реле защиты и дает возможность осущестления контроля цепей тока и напряжения.формула изобретения1, Устройство контроля исправности цепей защиты в трехфазном исполнении, выполненной в виде трех одинаковых комплектов измерительны реле, содержащее фильтр нулевой последовательности, к выходу которого подключен реагирхющий элемент, отличающеег тем, что, с целью повышения надежности зашиты путем осуществления контро,;я иснравности воспринимающихх блоков измерительных реле зашиты и возможности осуществления контроля цепей тока, в него дополнительно введены три сумматора с числом входов у каждого, равным числу выходов воспринимаюгцих блоков одного комплекта реле, фильтр обратной последовательности, второй реагиру ощий элемент и двххвходовой логичесхни элемент ИЛИ, причем входы первого, второго и третьего сумматоров подключены к выходам воспринимающих блоков соответственно первого, второго и третьего комплектов реле, одноименные входы фильгров обратной и нулевой последовательностей попарно соединены между собой и подключены к выходам сумматоров, к выходу фильтра обратной последовательности подключен вход второго реагирующего элемента. а выходы реагирующих элементов подключены ко входам логического элемента И.1 И, выход которого служит выходом устройства.2. Устройство по и. 1, отличающеееятем, что, с целью предотвращения ложного сигнала о неисправности зашиты при несимметричном коротком замыкании в первичной сети, в него дополнительно вве ен элемент времени, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а его выход служит выходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертиз-.1. Казанский В. Е. Релейная загцита. М - Л., Госэнергоиздат, 1960, с. 165, рис. 97.2. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., Энергия, 1976, с. 284 рис. 4 - 59.Составитель Л. Воропаева Редактор П. Бабич Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 8368/63 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раууская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4