Устройство для однопериодной симплексной дифференциально фазной защиты линии электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН р Н 02 Н 3/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ ТОРСНОМУ С ейная з М., Эн ьство СССР8, 1976. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОПЕРИОДНОЙ СИМПЛЕКСНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ,содержащее два полукомплекта, каждыйиз которых предназначен для подключения к трансформаторам тока и напряжения защищаемой линии, пусковойорган и орган манипуляции с формирователем прямоугольных импульсов, присоединенным к первому входу блокадвухполупериодного сравнения временисовпадения двух электрических величин, управляемый высокочастотныйгенератор, один вход которого соединен с чувствительным выходом пус"кового органа, а второй"связан с выходом формирователя прямоугольныхимпульсов, выход генератора через .первый усилитель мощности подключенк высокочастотному каналу связи,связанному с входом высокочастотногоприемника, выход которого связан с вторым входом указанного блока сравнения, выход которого связан с органом сравнения фаз, выход которого подключен к первому входу логи; ческого элемента И, второй вход которого соединен с грубым выходом пускового органа, а выход - с выходным блоком, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повьппения надежности путем исключения влияния импульс". ных помех, в каждый полукомплект дополнительно введены второй усилитель мощности, два полупериодных выпрямителя и вычитающий блок, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен непосредственно с вторым входом управляемого высокочастотного генератора, выход которого через последовательно соединенные второй усилитель мощности и первый двухполупериодный выпрямитель подключен к первому входу вычитающего блока, к другому входу которого через второй полупериодный выпрямитель присоединен высокочастотный канал связи, а выход вычитающего блока подключен к входу высокочастотного приемника, выход которого непос" . редственно соединен с вторым входом блока двухполупериодного сравнения времени совпадения двух электрических величин, выход которого подключен к органу сравнения фаз.го 1 1092Изобретение относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения.Известно устройство для дифференциальной фаэной защиты линии, состоящее из двух полукомплектов, каж" дый из которых содержит трансформаторы тока, пусковой и отключающий органы, приемопередатчики, орган срав кения фаз и исполнительный орган Г 1 1.Однако данное устройство характе-. ризуется недостаточным быстродействием, так как по принципу действия время срабатывания защиты всегда 15 будет больше 20 мс.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для высокочастотной дифференциально-фазной защиты линии электропередачи, состоящее из двух полукомплектов, каждый из которых содержит пусковой орган и орган манипуляции, предназначенные для подключения к трансформаторам тока и напряжения, установленным на 25 защищаемой линии, блока двухполупериодного сравнения времени совпадения с временем несовпадения двух электрических величин, высокочастотные передатчики и приемник, предназначенные для подключения к высокочастотному каналу по линии электропередачи, причем к выходу приемника подключены орган сравнения фаз и блок выделения разности частоты, а к входу передатчика подключен генератор манипулирующих синхронизированных прямоугольных импульсов . повышенной частоты, подключенный к блоку памяти и элементу И 2).Недостатком известного устройства является ненадежность из-за возможности ложной работы при внешних ко ротких замыканиях (кэ), если величина импульсной помехи достаточна для изменения фазы манипулирующих импульсов длительностью 1 мс.Цель изобретения - повышение надежностизащиты путем исключения влияния импульсных помех.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для однопериодной симплексной дифференциальнофазной защиты линии электропередачи, содержащей два полукомплекта, каждый из которых предназначен для подключения к трансформаторам тока и напряжения защищаемой линии, пусковой орган и орган манипуляции с фор- м 643 2мирователем прямоугольных импульсов, присоединенным.к первому входу блока двухполупериодного сравнения времени совпадения двух электрических величин, управляемый высокочастотный генератор, один вход которого соединен с чувствительным выходом пускового органа, а второй связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, выход генератора через первый усилитель мощности подключен к высокочастотному каналу связи, связанному с входом высокочастотного приемника, выход которого связан с вторым входом указанного блока сравнения, выход которого связан с органом сравнения фаз, выход которого подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого соединен с грубым выходом пускового органа, а выход - с выходным блоком, в каждый полу- комплект дополнительно введены второй усилитель мощности, два полупериодных выпрямителя и вычитающий блок, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен непосредственно с вторым входом управляемого высокочастотного генератора, выход которого через последовательно соединенные второй усилитель мощности и первый двухполупериодный выпрямитель подключен к первому входу вычитающего блока, к другому входу которого через второй полупериодный выпрямитель присоединен высокочастотный канал связи, а выход вычитающего блока подключен к входу высокочастотного приемника, выход которого непосредственно соединен с вторым входом блока двухполупериодного сравнения времени совпадения двух электрических величин, выход которого подключен к органу сравнения фаз.На фиг. 1 представлена блочная схема одного полукомплекта, на фиг. 2 - диаграммы сопряжений на выходе блоков полукомплекта.Карый из полукомплектов устройства защиты содержит трансформаторы тока 1 и трансформаторы напряжения 2 защищаемой линии, вторичные обмотки которых подключены к пусковому органу 3 и органу манипуляции 4, выход которого соединен с формирователем 5 прямоугольных импульсов, подключенным к первому входу блока двухполупериодного сравнения 6 вре 1092643встречно) двух выпрямленных синусоидальных сигналов, на его выходе будет напряжение двойной частоты Фц,пропорциональное разности этих сигналов 5К(П 1 П, ) К 11 С 81+ 1 ц+ бl- ОО = КП(с)Ядп 2 М:+1 сО,где К - коэффициент пропорциональности.Если высокочастотный приемник 10настроить на пропускание частоты 2 со и:отстроить его по уровню от помехи 161, то на выходе приемника 10 после демодуляции будет только прямоугольный сигнал П , пропорциональный манипулированному сигналу дальнего передатчикаТаким образом, при запущенных передатчиках на входы блока б двухполупериодного сравнения времени совпадения двух электрических величин поступают периодические прямоугольные сигналы отрицательной полярности от Формирователя 5 прямоугольных импульсов, напряжение с выхода приемника 10 П . Блок сравнения б выгополнен так, что сигналы отрицательной полярности Уг на его выходе появляются только тогда, когда на обоих входах этого блока одновременно присутствуют сигналы О и Й35 либо когда эти сигналы на входах блока 6 одновременно отсутствуют. В режиме нагрузки и при внешних коротких замыканиях, когда сигналы на выходах формирования 5 и прием 40 ника 10 находятся приблизительно в противофазе, импульсы на выходе блока сравнения б имеют длительность10 электрических градусов (9,5 мс) из-за того, что вследствие конечной чувствительности Формирователя 5 длительность манипулированных сигналов 1 Яй) несколько превышает 180 эл. град. Так как это время .меньше времени блокировки С, которое в зависимости от длины защищаемой линии изменяется в пределах (2,8-3,6)мс, то на выходе органа сравнения фаэ 11, сравнивающего длительность сигнала на его входе с заданной, в режиме нагрузки и при внешних коротких замыканиях сигнал отсутствует. При кз на защищаемой линии, когда сигналы Пс (С) и У-(С)св д сдвинуты относительно друг друга наугол близкий к 180 , на выходе блока сравнения 6 каждые полпериода промышленной частоты появляются импульсы с длительностью симв ЕлПервый же такой импульс вызывает сигнал на выходе органа сравнения фаз 11 и, так как при повреждении на защищаемой линии на грубом выходе пускового органа 3 есть сигнал, на выходе логического элемента И 12 также появляется сигнал. Этот сигнал запускает выходной блок 13, который либо производит трехфазное отключение защищаемой линии, либо пускает схему САПВ. Если принять время срабатывания пускового органа. 3 с учетом отстройки от переходных процессов порядка 8-10 мс, то, время работы защиты определяется временем появления сигнала на выходе органа сравнения фаз 11, Это время в наихудшем случае, когда угол между сигналами У И) и У,(1) равен углу блокировкй, сам угол блокировки максимален, а момент возникновения кз совпадает с началом импульса на выходе схемы сравнения 6, равноо сф с л + им п 3,6 мс + 10,5 мс= й 14 мс ( 20 мс имПри этом любая помеха может вызвать только дополнительную блокировку защиты в существующих дифференциально-фазных защитах, использующих высокочастотный симлексный канал с амплитудой манипуляций, и излишняя работа защиты во время отключения внешних кз от возникающих при этом интенсивных помех исключается, При кз в зоне дополнительной задержки в срабатывании защиты под влиянием помехи не будет, так как в этом ре-,.жиме уровень помехи значительно меньше чем при отключении внешних кз, и высокочастотный приемник 10 отстроен от этой помехи по уровню,Благодаря использованию дополнительных усилителя мощности, двухполупериодных выпрямителей и вычитаю- щего устройства, включенных таким образом, чтобы из симплексного высокочастотного канала выделять сигналы дальнего передатчика на фоне интенсивных сигналов своего передатчика, удается выполнить дифференци7109 ально-фазную защиту с временем действия меньше, чем один период промьппленной частоты, обладающую повьппенной надежностью и отстройкой от помехи при установке такой защиты на 2643 8магистральных линиях электропередачи: высокого и сверхвысокого напряжения.Зто позволяет повысить надежностьи устойчивость работы таких пере 5 дач.1092643 Составитель А. БондаренкоТехред Л.Коцюбняк Корректо Синицкаяв едактор Подписитета СССР аказ 3270/40 Тираж 614 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рауш