Устройство для выбора поврежденной фазы в многофазной электрической сети переменного тока

Устройство для выбора поврежденной фазы в многофазной электрической сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 нтнс-т;;, :я- :"-,; -."б яот

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 53 48 24

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено17,01.75 (21) 2097978/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.7 6.бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания.31.03.77 (51) М. Кл."Н 02 Н 3/08

Н 02 Н 3/20

Государстаеииый комитет

Соаета Миииотроа СССР оо делам изооретеиий и открытий (53) УДК 6 21. 31 0, 9 25 (086. Я) Л. С, Зисман и А, И. Левиуш (72) .вторы изобретения

Всесэюзный научно- исследэвательский институт электрээнергвтнки (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В ЯНОГОФАЗНОЙ

ЭЛЕКТРИЧ ЕСК ОЙ СЕТИ ПЕ РЕМЕ ННОГО ТОК А

Изобретение относится к технике релейной защиты, Оно может быть использовачо в устройствах релейной зашиты личий ьысоксго и сверхвысокого напряжения, например в односистем юй дистанционной защите и при этыскании места пэвреждения на указанных линиях.

Известны устройства для определения поврежденных фаз трехфазной линии, основанные на использовании дистанционных реле ip 1), использовании реле тока или напряжения, или реле направления мощности, Дистанционные реле наиболее целесообразно включать на фазные напряжения и фаз» ные токи, компенсированные током нулевой l5 пэследэвательнэсти. Такие устройства имеют ограниченную чувствительность при коротких замыканиях через переходное сопротивление, что приводит к каскадному действию зашиты. 20

Другим известным устройством являются реле направления мэщнэсти, включенные на соответствующие фазные напряжения и ток нулевой последовательности. При двухфазных коротких замыканиях на землю такое 25 устройство может определить только одну из поврежденных фаз.

Из известных устройств для выбора поврежденной фазы наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, основанное на сравнении фазных токов (напряжений) с уставкой и содержащее датчики фазных величин напряжений или токов, выходы которых соединены с входами пороговых блоков реле напряжения или тока, где производится сравнение токов или напряжений с заданной величиной (уставкой), в результате чего выбирается поврежденная фаза. Выходом устройства являются выходы пороговых блоков (21.

Для обеспечения правильного выбора поврежденной фазы устройство должно быть отстроено от токов (напряжений) в неповрежденных фазах, вследствие чего оно не обладает достаточной чувствительностью, Бель изобретения — повышение чувствительностк устройства для определения поврежденных фаз.

Поставленная цель достигается тем, что

534824 в устройство дпя выбора поврежденной фазы ю в многофазной эпектрической сети переменного тока, содержащее датчики фазных величин, соединенные с пороговыми бпоками, дополнительно введены соединенные поспе- 5 доватепьно пофазно блоки выделения аварий ных составляющих фазных величин (токов ипи напряжений) и блоки формирования интегральных значений модулей аварийных составляющих, причем выходы блоков выдепе40 ния соединены с датчиками фазных вепичин, а выходы блоков формирования через блок сравненчя пофазно соединены с пороговыми блоками.

Аварийная составляющая тока (напряжения) представляет собой сумму мгновенных значений указанных величин, взятых в моменты вращения, сдвинутые относительно друг друга ча половину периода промышпечной частоты.

В нормальных Режимах работы сети величины начряжений на выходах блоков выдепения аварийных составляющих невелики и определяются погрешностями схемы, а при коротких замыканиях они равны фазным величинам за вычетом токов (напряжения) в нагрузочном режиме, При расчетах напряжений и токов короткого замыкания их аварийные составляющие изучают после введения

30 соответству-ющих. э,д,с, в место повреждения при условии, что все остальные источники напряжения закорэчены.

На чертеже представлена блок-схема устройства дпя выбора поврежденной фазы в многофазчой сети переменного тока.

Устройство содержит датчик 1 фазных величин напряжений ипи токов, блоки 2 выделения аварийных составпяющих чапряжений ипи токов; бпоки 3 формирования и запоми ания интегральных значений мому пей аварцйных составляющих напряжений ипи токов, блок сравнения 4, пороговые 5 блоки.

Датчики 1 представляют собой измеритель-!

iblB трансформаторы, достаточная точность которых должна обеспечиваться во всем диапазоне токов (напряжен":..й)., Блоки 2 выпэпнены с иэмэщью сэгпасующэгэ трансфэрматэра и линии задержки ипи с Hoìýùüþ цифровых запоминающих устройств, а бпоки о представляют собой выпрямитепи со сгпаживающими фильтрами ипи цифровые интеграторы.

Бпок 4 выпопнен о применением известEIbIx cxBl, выдепения наибопьщего TQKG (напряжения) максисепекторов.

Пороговые блоки 5 имеют выдержку времени на срабатывание, которая достаточна для фоэмирэвачия в блоках 3 требуе;;.-,Ix интеграпьных знач -пи := токов или напряж;=.= ний.

Устройство работает сцедующим образом.

В нормальных режимах работы сети мгновенные значения электрических величин, подаваемые с датчиков 1 на входы блоков 2, повторяются каждый период промышленной частоты. Так как напряжение на выходе согласующего трансформатора блока 2 пропорционально текущему значению тока {напряжения), а напряжение на выходе ииниизадержки блока 2 пропорционально току (напряжению) предшествующей поп овины периода, то напряжение на выходе блока 2,равное сумме указанных напряжений, близко к нулю и остальная часть схемы не приходит в действие.

При коротких замыканиях мгновекные значения электрических вепичин на выходах датчиков 1 изменяются скачкообразно. При этом напряжение на выходе согласующего трансформатора блока 2 также изменяется быстро, а напряжепие на выходе пинии задержки блока 2 в течение половины периода промышленной частоты остается пропорционалыжм току (напряжению) llpepl IBñòâóþщего режима. Сумма указанчь.х напряжений пропорциональна аварийной составляющей тока (напряжения), С выхода бпока 2 величины аварийных составляющих подаются на бцоки 3, где формируются сигналы постоянного тока, величина которых пропорциональна средним ипи амплитудным значениям аварийчых составляющих фазных величин. С выходов блоков 3 сигнапы постоянного тока поступают на блок 4, где производится соавнение каждого из них с двумя другими.

В неполнофазчых режимах отключения фаза исключается из схемы сравнения. Если аварийная составляющая напряжения (тс<а) одной из фаз бопьше тех же вепичин в двух других фазах, то на выходе блока

4 дпя соответствующей фазы появляется сигнап, пропорционапьный аварийной составляющей, он подается на пороговый блок 8 этой фазы. На выходах блока 4 дпя двух других фаз сигнап в этом случае отсутствует. Еспи аварийная составпяющая напряжения (тока, в двух фазах бопьше той же величины в третьей фазе, то такой сигнап

IIоявляется на двух соответствующих выходах блока 4. При этом сигнап в сравниваемых фазах считается большим, еспи отношепНВ величин напряжений (токов) в них бопьше 1,3-1,5. Последнее необходимо из-за возможных погрешностей работы эпементов схемы 1,2„.3.

«"сиедэва(, я го (, а.| 1.: ч Q, - и щи -ст»

534824 чительно больше, чем в поврежденных, Нагример на ряде линий напряжением 5003

-750 кв указанное соатношенче в худшем случае достигает 5-6. Поэтому рассматриваемое устройство может быть выполнено с использованием напряжений или токов, При однофазных к.з. на пинии, связывающей источник питания с ненагруженным трансформатором, аварийные составляющие токов поврежденной и неповрежденных фаз со стороны трансформатора равны между собой, Однако в этом спучае достаточно вепика разница в аварийных составляющих напряжения соответствующих фаз, Таким образом при однофазных коротких замыканиях предпагаемое устройство обеспечивает выбор одной поврежденной фазы (в случае действия основной зашиты), при остапып х видах несимметричных повреждений - выбор двух поврежденных фаз.

При трехфазных повреждениях интегральные значения аварийных составляющих всех фазных величин примерно эдинакэвы и BbIGop поврежденной фазы не прэизвэдится, чтэ должно учитываться логической схемо: зашиты.

При качаниях в полнофазных режимах на выходах бпоков 2 возможно появление значительных напряжений небапанса, связанных с измечением промышпенной частоты, поскопьку во всех фазах эти напряжения

{токи) одинаковы, устройство в действие не приходит.

При качаниях в неполнафазных режимах устройство также не приходит в действие, поскольку напряжение (ток отключенной фазы может не подаваться на схему сравнения.

Чувствительность пороговых блоков 5 и устройства в цепом определяется погрешкостью выделения аварийных саставпяюшеи, связанной с разбросом параметров эпо pHTQB схемы. Погрешности устройства из-за отклонения частоты от номинапьного значе -.ия

5 не учитываются, так как ани одинаковы для всех фаз.

Использование бпокав выдеяения аварийных ссставпяюших напряжений (таков), блоков формирования интегральных значений:,.адуl0 лей аварийных составляющих и блока сравнеI ния позволяет значительчо на парядок1 повысить чувствитепьность устройства. Время рабаты устройства не превышает 20 r rc, Формула изабретечия

Устройство для выбора поврежденной фазы в мнагофазной электрической се-.и переменнога тока, содержащее датчики фазных величин, соединенные с порот овыми бпоками, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него допопнительно введены соединенные последовательно пафазно бпаки выделения аварийных составляющих фазных запинки и блоки формирования интегральных значений модулей аварийных сэставляющ1х, причем выходы блокэв выделения сэедииеиы с дdт30 чиками фазных величин, а выхэды блоков формирования через блок сравнения пэфазнэ соединены с пэрэгэвыми блэками.

Источники информации, принятые во вни«

Ю, мание при экспертизе;

1. Труды 11НИЭЛ, вып. 2, Гасэнеугаиз ат, 1954 r., стр. 62-80, 2. Атабекэв Г. И. "Теоретические эснэ40 вы релейной защиты высэкэвэльтных сетей", ГЭИ, 1 95 7 г., стр. 1 85-295 — прототип.

534824 ъ ъ

Ъ ь

Составитель Г. йамская

Редакт р В.; льдман Техред М. Левицкая Корректор Н. Ковалева

Заказ 5564/248 Тираж 882 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4