Способ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности

535653 ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 16.12.76 Совета Министров СС(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЬ ПО НАПРАВЛЕНИЮ МОЩНОСТИ НУЛЕВОЙ ИЛИ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ1) 1 О,тес Реле, построенное по сп ния времени совпадения со в дения, имеет не лучшие вр ры, чем реле, построенное собу. Время действия пульсному способу быть сведено до вр ты входных сигнало возврата должно бысобу сопост ременем нес менные пар по первому вле впа мет спо ного по имфаз, может иода частояс, а время реле, построесравнения емени полупе в, т. е. до 10 ть)10 яс Изобретение относится к способам релейной защиты энергетических систем и может быть использовано для построения реле направления мощности,Известны способы защиты энергетической системы с использованием реле направления мощности на основе сравнения электрических величин по фазе 11: путем сопоставления времени совпадения (несовпадения) с заданным временем; путем сопоставления времени совпадения с временем несовпадения; импульсными способами сравнения,При выполнении защит ответственных объектов критерием выбора способа построения реле служит быстродействие.Время срабатывания реле, построенных по первому способу, определяется требуемым временем совпадения, и при неблагоприятном моменте появления сравниваемых величин к нему может (при двухполупериодной схеме реле) добавиться время, равное времени полупериода частоты сигнала. Таким образом, время срабатывания реле, построенного по этому способу, лежит в диапазонегсовп ( гср ( сопп - 10 Яс.Время возврата такого реле определяется замедлением на возврат, необходимым для того, чтобы выходной сигнал при его срабатывании не имел провалов, и должно быть Недостаток импульсных способов сравнения фаз заключается в том, что для предотвращения ложной работы реле от помех необходимо принимать специальные меры, усложняющие схему реле.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности, состоящий в том, что измеряют ток и напряжение нулевой или обратной последовательности, преобразуют их в две периодические величины, сравнивают их по фазе и выдают выходной сигнал на исполнительный орган 121. Этот способ обладает высокой поме5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хоустойчивостью и более широкими возможностями формирования зоны действия реле, чем импульсные способы, однако времена срабатьгвания и возврата реле, построенных по обоим способам, ограничены одними и теми же величинами: 1,р до 10 мс, а время возврата ,) 10 мс.Предлагаемый способ позволяет повысить быстродействие реле, при этом обеспечивается время срабатывания реле :.аправления мощности менее 10 мс вне зависимости от фазы включения сравниваемых величин, а время возврата ограничено временем 10/3 мс,Особенностью реле направления мощности нулевой (обратной) последовательности, используемого в предлагаемом способе, является то, что угол между сравниваемыми величинами нс может изменяться в широких пределах, поскольку причиной его изменения по сравнению с расчетными являются угловые погрешности трансформаторов тока и трансформаторов напряжения. В этом случае для отстройки от ложного срабатывания при к.з. вне зоны можно иметь более широкую (по сравнению со 180) зону срабатывания реле.Способ осуществляют следующим образом.В течение полупериода изменения каждой из сравниваемых величин формируют три последовательных по времени сигнала длительностью 10/3 мс. Определяют совпадение соответствующих по порядку появления сигналов, сформированных из двух сравниваемых величин. Считают, что реле срабатывает, если условия совпадения выполняются не менее чем для двух последовательных по порядку сигналов. Если через время 10/3 мс после срабатывания условия совпадения не появляются, считают, что реле возвращается,На фиг. 1 приведены осциллограммы для угла сдвига между сравниваемыми величинами Е, и Е,; а - р= 0, б - 0 р 60; на фиг, 2 - то же для 60(ср 120"; на фиг. 3 - то же для 120(ср 240. Цифровой 1 обозначена осциллограмма первых, цифрой 2 - вторых, цифрой 3 - т 1 ретыих импульсав каждого полу- периода сравниваемых величин, Вых - выходной сигнал,Когда сравниваемые величины (ом. фиг.1, а), каждый полупериод которых разбивают на три интервала длительностью 10/3 мс, не имеют сдвига фаз, получают непрерывнук последовательность интервалов совпадений, так как каждый интервал разбиения одной величины совпадает по фазе с соответствующим интервалом другой величины. При угле сдвига фаз от 0 до 60 (см. фиг, 1, б) также :имеется непрерывная последовательность интервалов совпадений, но между импульсами появляются промежутки времени. При угле сдвига фаз от 60 до 120 (см. фиг. 2) интервалы совпадений могут отсутствовать или может быть до двух интервалов совпадений, а при угле сдвига, большем 120, - только один интервал совпадения или совпадение вообще отсутствует, что соответствует несрабатыванию реле. Если не учитывать первый полупериод, т. е. в статике, реле имеет зону срабатывания 120, а при учете фазы включения в динамике зона может расширяться до 24,0,Таким образом, если угол между сравниваемыми величинами (током и напряжением нулевой или обратной последовательности) с учетом погрешностей измерительных трансформаторов не превышает +60, реле не теряет направленности, а время, необходимое для его срабатывания, не превышает 10/3 - 20/3 мс в зависимости от момента включения, Время, необходимое для возврата реле, не превы,шает 10/3 мс.Предлагаемый способ обеспечивает большее быстродействие реле, чем известные, что особенно важно при использовании реле направления мощности нулевой (обратной) последовательности в защитах с высокочастотной блокировкой и в первых ступенях земляных защит, работающих без замедления. При уменьшении времени действия быстродействующих защит сокращается вовремя существования аварии и повышается динамическая устойчивость энергосистем, что дает существенный экономический эффект потребителю. Формула изобретенияСпособ защиты энергетической системы по направлению мощности нулевой или обратной последовательности, состоящий в том, что измеряют ток и напряжение нулевой или обратной последовательности, преобразуют их в две периодические величины, сравнивают их по фазе и выдают выходной сигнал на исполнительный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, для осуществления указанного сравнения ток и напряжение нулевой или обратной последовательности в течение полупериода преобразуют в три последовательных по времени существования сигнала, определяют совпадение соответствующих сигналов и фиксируют совпадение знаков этих сигналов,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. В. Л. Фабрикант Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики, Высшая школа, М., 1968, стр. 396.2. Авт. св. М 127732, М. Кл, Н 02 Н 3/42, 1960.535653 мм. Составитель Г. Дамская дактор А. Пейсочеи ехред М, СеменовКоРРектоР В. Гутман 025/1572 ЦНИИПИ Го ПодписССР п. Харьк. фил. пред. Патент Изд.1781сударственного комите по делам изобретенийМосква, Ж, Раушск Тираж 882а Совета Министи открытийя наб., д. 4/5