Приемопередатчик для высокочастотной защиты линий электропередачи

Приемопередатчик для высокочастотной защиты линий электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О fl И С А Н И Е ()892560

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.12.79 {р) ) 2854364/24-07 с присоединением заявки йЪ(23) Приоритет(53)M. Кл.

Н 02 Н 3/30

Н 02 Н 7/26

5Ьеударственный комитет

СССР аа делам изобретений и открытий

ОпУбликовано 23.12.81, Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23. 12.81 (53) УДК 621. 316.

-925(088. 8) 1

С.Е.Кенеман и Е.П.Штемпель (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (71) Заявитель (54) ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высокочастотной релейной защите высоковольтных линий электропередач, и предназначено для использования в энергосистемах, имеющих линии электропередачи напряжением 110-750 кВ, оборудованные высокочастотной защитой.

Известен приемопередатчик высокочастотной защиты, который использует постоянно передаваемую контрольную частоту для непрерывного контроля канала связи 31 ).

Однако постоянная передача контрольной частоты от передатчика к приемнику создает дополнительные постоянные помехи приему высокочастотных сигналов в рабочем диапазоне частот.

Известен также приемопередатчик диффазной высокочастотной защиты, способный автоматически проверять

1 наличие канала связи между двумя пунктами и наличие запаса по перекрываемому затуханию при приеме сигнала от противоположного пункта (21.

Однако такой приемопередатчик не" применим на многоконцевой линии электропередачи.

Наиболее близким по техническои сущности к предлагаемому изобретению является приемопередатчик, в котором предусмотрена автоматическая проверка высокочастотного канала, образованного по проводам линии электропередачи. Во время проведения проверки один из приемопередатчиков, установленных по концам высокочастотной линии, является запросчиком, другие - ответчиками.

Известное устройство содержит задатчик времени, подключенный к формирователю импульсов проверки, noc"

1 ледовательно соединенные формирователь импульсов опроса, генератор контрольной частоты, блок управления, состоящий из генератора высокой частоты и манипулятора, и блок передачи

8>2560 сигналов, состоящий из усилителя мощности и линейного фильтра и подключенный к устройству высокочастотной обработки линии: электропередачи, избирательно-усилительный блок, состоящий из полосового фильтра и усилителя высокой частоты, вход которого подключен к устройству высокочастотной обработки линии электропередачи, а выход через соединенные последовательно первый детектор, фильтр высокой частоты, усилитель, второй детектор и пороговый блок подключен к входам временного селектора, блока сигналов неисправности высокочастотного канала и блока сигналов гладкой помехи, выходы временного селектора подключены к блоку сигналов неисправности и к формирователю импульсов проверки, второй выход которого подключен также к блоку сигнализации неисправности высокочастотного канала (3j .

Однако этот приемопередатчик с автоматическим контролем обладает недостаточной помехоустойчивостью, что в реальных усповиях приводит к излишним выводам из действия защиты и увеличенным трудозатратам на эксплуатацию аппаратуры. Кроме этого, автоматический вывод защиты осуществляется только на той стороне, где

° появляется неисправность и защита может находиться в течение 6- 12 ч введенной односторонне, что понижает надежность ее работы.

Цель изобретения - повышение на дежнссти работы устройства путем введения повторной дополнительной проверки и расширение функциональных воэможностей устройства путем осуществления вывода защиты на всех концах линии при неисправности устройства на одном конце линии.

Поставленная цель достигается тем, что в приемопередатчик для высокочастотной защиты линии электропередачи, содержащем задатчик вре-" мени, первый выход которого соединен с первым входом формирователя запусков, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к блоку релейной защиты, а выход соединен с входом блока передачи сигналов в линию, выход которого подключен к линии, .избирательно-усилительный блок, вход последнего подключен к линии, первый выход соединен с блоком прие1О

15 го г5

4о

3О ма сигналов релейной защиты, второй выход через детектор — с входом блока приема контрольных сигналов, выход которого подключен к входу первого порогового блока, соединенного последовательно с временным селектором, выход блока приема сигналов релейной защиты подключен к блоку релейной защиты и соединен также с первым входом блока определения неисправностей,имеющим выход для сигнализации и выход для вывода цепей релейной защиты, дополнительно введены второй пороговый блок, блок повторной проверки, программный блок, задатчик режимов рабо" ты и блок автоматической установки задатчика времени, при этом выход детектора соединен также с входом второго порогового блока, выход которого подсоединен к второму входу блока определения неисправностей, третий выход которого подключен к первому входу блока повторной проверки второй вход которого подключен к второму выходу задатчика времени, соединенному также с первыми входами программного блока и задатчика режимов работы, третий вход блока повторной проверки подключен к выходу временного селектора, соединенному также с вторым входом программног0 блока, третий вход которого соедийен с первым выходом блока повторной проверки, второй выход которого подключен к второму входу задатчика режимов работы, третий вход которого подсоединен к выходу программного блока и к третьему входу блока определения неисправности, к четвертому входу которого подключен первый выход задатчика режимов работы, второй выход которого соединен с вторым входом формирователя запусков, а третий выход через блок автоматической установки задатчика времени подключен к входу задатчика времени.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Приемопередатчик содержит задатчик

1 времени, формирователь 2 запусков, блок ) управления, блок 4 передачи сигналов,иэбирательно-усилительный блок

5, блок 6 приема сигналов релейной защиты, детектор 7, блок

8 приема контрольных сигналов, первый пороговый блок 9, второй пороговый блок 10, временной селектор

11, блок 12 повторной проверки, блок

892560

13 определения неисправностей, программный блок 14, задатчик 15 режимов работы, блок 16 автоматической установки задатчика времени. Выход блока 6 приема сигналов релейной защиты служит для подключения к блоку

17 релейной защиты. Для подсоединения к выходу блока 17 релейной защиты предназначен второй вход блока 3 управления.

Блоки 1-9, 11, 13 могут быть выполнены на известных принципах.

Задатчик 1 времени срабатывает несколько раз в сутки, подавая сигналы на формирователь 2 запусков. Заданное число срабатываний задатчика времени обеспечивает необходимую периодичность проведения контроля. Задатчик 1 времени выполняет также функции генератора тактовой частоты, подавая тактовые импульсы на задатчик 15 режимов работы„ программный блок 14 и блок 12 повторной проверки. Такто-, вые импульсы выполняют роль опорной частоты при задании временных интервалов в работе устройства. Частота слефзвания тактовых импульсов равна промышленной частоте 50 Гц передаваемого по защищаемой высоковольтной линии электропередачи.

На выходе формирователя 2 запусков формируются импульсы длительностью порядка 40-60 мс, манипулированные контрольной частотой (запускающий импульс) или не макипулированные контрольной частотой (импульс отклика).

Блок 3 управления включает в себя генератор несущей частоты, блок 4 передачи сигналов состоит из усилителей и линейного фильтра, в избирательно-усилительный блок 5 входят приемный фильтр и усилитель высокой частоты, выходы которого являются выходами блока 5. Блок 6 приема сигналов релейной защиты содержит последовательно включенные детектор и усилитель постоянного тока. Блок

8 приема контрольных сигналов включает в себя последовательно соединенные фильтр контрольной частоты и детектор. Вновь введенный второй пороговый блок 10 выполняется аналогично первому пороговому блоку 9.

Блок 12 повторной проверки может быть выполнен с использованием элементов памяти и логики, которые запоминают наличие неисправности, переводят устройство на ускоренную проверку и подготавливают цепи автоматического вывода защиты из действия, если неисправность подтверждается.

Программный блок 14 содержит счетчик с дешифратором с и выходами, на каждом из которых с определенной последовательностью (через 20 мс - период промышленной частоты) появляются импульсы, используемые для управления пуском передатчика, вводом измерений.

Этот счетчик нормально остановлен и совершает цикл счета только

1О после приема манипулированного сигнала вызова. На каждом из выходов дешифратора однократно и последова15 тельно, например через 20 мс появляются импульсы, управляющие временной программой автообмена, т.е. пуском и остановом передатчика, моментами проведения измерений лараметров высокочастотных сигналов блокам определения неисправностей. ние периода проверки после выявления неисправности, после действия релейной защиты при коротком замыкании на линии, после восстановления работы повредившегося приемопередатчика, после проверки приемопередатчика, проведенной обслуживающим персоналом.

4О

Блок 16 автоматической установки задатчика времени содержит элементы времени, которые с различными уставками определяют начало отсчета времени периодичности проверки.

Устройство работает следующим об" разом.

В зависимости от заданного режима работы, определяемого блоком 15 задатчика режимов работы, в заданное время срабатывает задатчик времени на одном из кбнцов линии. При этом в линию с выхода блока 4 поступает за50

Задатчик 15 режимов работы, работая в сочетании с блоками 12, 14

16 и 1, позволяет обеспечить действие контроля при всех необходимых условиях работы приемопередатчика: на двух и трехконцевой (возможно и зо, на л концевой) линии при нормальной, ускоренной и наладочной периодичности проверки., Для этой цели блок

15 содержит органы, обеспечивающие необходимую программу: кнопки управления и логические элементы. Кроме

35 этого, логические элементы блока 15 обеспечивают автоматическое уменьше89?560 8 пускающий импульс, манипулированный контрольной частотой.

На всех концах линии, в т.ч. и на конце, пославшем вызов, этот сигнал принимается приемопередатчиками и воспринимается как вызывной. Дальнейшая работа всех устройств линии происходит одинаково, вне зависимос,ти от того, какой комплект посылает вызов. Сигнал вызова проходит во всех приемопередатчиках с линии через избирательно-усилительный блок 5. Усиленный сигнал поступает с второго выхода блока 5 на детектор 7, где выделяется сигнал контрольной частоты вызывного сигнала. После прохождения блока 8 приема контрольных сигналов с выхода блока 8 сигнал идет в виде импульса постоянного тока длительностью, равной длительности запускающего импульса. Этот импульс, сдвинутый относительно вызывного импульса на заданное время задержки, определяемое параметрами элементов блоков

5, 7 и 8 поступает на первый пороговый блок 9, включенный последовательно с селектором 11 где отсекаются все сигналы, не превышающие по величине порога порогового блока и по длительности времени срабатывания временного селектора. Это защищает вход программного блока 14 от случайной короткой помехи.

Вызывной импульс, укороченный на время срабатывания временного селектора 11, поступает на блок 12 повторной проверки и программный блок 14, который управляет всей дальнейшей pal6îòîé приемопередатчика. После запуска программный блок 14 отрабатывает заложенную в него программу за время, необходимое для проведения полной проверки канала и аппаратуры высокочастотной защиты на всех концах данной высокочастотной линии.

Моменты пуска и останова передатчиков для отклика, также как и моменты проверки, задаются программным блоком 14.

В моменты времени, задаваемые программным блоком l4, блок 13 определения неисправности проверяет наличие поступающих с выходов блока 6 и блока 10 приема сигналов откликов . всех приемопередатчиков.

После получения импульса запуска программный блок 14 через эадатчик 15 режимов работы подает сигнал на. блок 2, формирующий неманипулирован45

5

1О

25 зо

40 ный импульс отклика, который в зависимости от номера, присвоенного комплекту защиты при первоначальной установке на линию и заложенного в память задатчика 15 режимов работы, сдвинут на определенный временной интервал относительно момента запуска программного блока 14. Эти интервалы времени в системе из нескольких приемопередатчиков, установленных на одной линии, выбраны так, что импульсы отклика приемопередатчика каждого конца линии следуют в установленной последовательности, позволяющей при отсутствии сигнала отклика в заданный интервал времени определить номер неисправного приемопередатчика, т.е. местонахождение неисправной аппаратуры.

Сигнал отклика, поступающий на вход блока 13 определения -неисправностей с выхода блока 6 позволяет оценивать качество окончательной (ре. альной) информации, поступающей в блок 17 релейной защиты, а сигнал с выхода блока 10 - амплитуду уровня входного сигнала, т.е. снижение запаса по перекрываемому затуханию в линии ниже минимально допустимой величины, задаваемой порогом второго порогового блока l0.

Кроме того, в цикле проверки перед запусками передатчиков для отклика выделена пауза, во время кото рой проверяется нормальная работа части защиты в состоянии покоя.

Это позволяет определить наличие постоянно действующей помехи в канале, а также обрыв выходной цепи приемника при работе приемопередатчика в составе дифференциально-фазной защиты.

Блок 12 повторной проверки при получении от блока 13 определения неисправности сигнала об обнаружении какой-либо неисправности подает на задатчик 15 режимов работы сигнал перевода в режим повторной проверки.

При этом срабатывания сигнализации неисправности не происходит, а через интервал времени (приблизительно 1-2 мин), определяемый из условий окончания проверки всеми приемопередатчиками линии и исчезновения воз-! можной случайной помехи, срабатывает . эадатчик 1 времени, посылается вызывной сигнал в линию и происходит повторная проверка.

892560

1О

Зо

Ло

Если при повторной проверке блок

13 определения неисправности обнаруживает ту же неисправность, ан подает сигнализацию неисправности и сигнал автомати !еского вывода защиты из действия. Кроме того, в блоке 13 определения неисправности производится расшифровка обнаруженной неисправности, результат которой может быть выведен на световое табло. Сигнализация неисправности подается на щит центральной сигнализации подстанций, а контактами своих выходных реле блок

13 определения неисправности выводит из действия цепи релейной защиты, действуюцсие на отключение. В этот же момент блок 12 повторной проверки подает на задатчик 1 режимов работы сигнал перевода устройсгва в режим ожидания сброса. При этом задатчик

15 режимов работы. запрещает формирователю 2 запусков подачу импульсов запуска в лини!О, а программному блаKg 1 4 -; принятие B !BbIBHI:l I1figrib COB с выхода временного селектора 11, На остальных концах линии устройСТ Ва НЕ ПОЛУс1 а)1 СИ ГНс!Ла От!(ЛИ KB С выведенного из работь! устройства, фиксируют неисправ)гость высокочас1 ОТ!!ОГО Кс1НВ!Лс) и ВЫсЗОДЯТ ЦЕГИ Р(:. ГIЕй" н.)й 3ащ!!ты с . своих ст;):;а! ли В!и.

Е с-r I iri г1 р и па В гг Г) р I3 о ö, i B c) В е р !е е

IctfpBBH()(1 ь Р, Г!()Ц) ГВГ г)) fi ВВT crt б11Г)к

12 повторной правеI.I;f! ге дас г 1!з 3:.!датчик 15 режимов рабагы сигнал перевода в исходный режим. При этом блок 13 опреде !ения неисправности не подает никакой сигнализации и не производит автоматическогo вывода защиты.

На время между первой и второй проверками при обнаружении неисправности после приема помехи или сигнала вызоеза, и!)!л!!1едш!ега с другой стоpoHbI лин,1!л, блок 12 поВ горе!ОЙ правар. ки запрещае г прОГ раммна1лу блоку 14

Г1рие!! !зы 3 ые!1!ОГО и)111 л ь с а с ВыхОда

Временнага геле!;.тора il. Это сущестВенно повьинает помехозащищенность приемопередатчикаB и »oêrI:0÷eeò ложное срабать!Вание сигнализации неисправности.

При работе релейна i защи)ы бгак

17 Ваздейсi Bóår нс! 6!!о!:. 3, !!равг)ения, который 3etn pecI c)e T рохг))! !. 1; п че рс.,з блок и- рад.:Ги ОГ!! !1;.: ..)г .:.)I;

И ЛГ1УЛЬ СОВ авто!Ла Т Itir)Ñ "r)rn.) ICCif!T POËSI

С фаp)ЛИ f!OНВТЕ Гli; 2 3 яtiус trr В,1 ПO f ВЕ Т с в линии рабочий сигнал релейной за

ЩИТЫ, Таким образом, предлагаемое устt райство обеспе ивает поочередный автоматический контроль работы аппа-ратуры и ВЧ канала на каждой стороне линии электропередачи. Если выявляется неисправность, элементы памяти запоминают результат, через малый интервал времени проверка повторяется и, если неисправность подтверждается, осуществляется автоматический вывод защиты на всех концах защищаемой линии и включается сигнализация, позволяющая определить вид и место неисправности.

Предложенное устройство позволяет повысить эффективность ежедневных проверок без участия дежурного оперативного персонала с автоматической расшифровкой причин возникновения неисправностей, чта ускоряет и удешевляет процесс восстановления поврежденных узлов.

Формула изобретения

Приемопередатчик для Высокочастотной зашиты линии электропередачи, содер)!Га,f.".tI -: 33дат л! к Впеме!!и, пе!)Вы!л

f.,1,! :." |Д I C)3!)РОГ O r t Д! Наt! С ПСРВЫМ В) C

;! РГ)Ватс.ЛЯ ЗВПУСКOR, ВЫХОД ..;) ГГ),)Ог Г! сt)r ti !ИГ !с е Г!(!)(-.Ым - е)с1 . !л рого гк)дключен к олаку рель,на!1 за- щиты, а выход соединен с входам блока передали сигналОВ В линию, Выход которого подключен к линии, избирательно-усилительный блок, вход последнего подключен к линии, первый выход соединен с блоком приема сигналов релейной защиты, второй Выход через детектор - с входом блока приема контрольных сигналов, выход которого подключен к Входу первого порогового блака) СаецИНЕННОГО ПОСЛЕдавс3ТЕЛЬНО С

В1)еменнь!и селекторам, В)лхад бла1<а приема сигналов релейной защиты! подключен к блоку релейной защиты и соединен также с первым входам блока определения неисправностей, имеющим

1;,!;;o-!I,lfi;:, сиг 1 а.пизации и вы. :ад для

Выв -!Iя 1! пей регейнай защиты 113 дей .t r; fir t1!- !с) f tгt!;t til, ; с Я с1ся Цс))ссl ir tt Г)а

tl!",r)ft.";3 ....; !СОЗ!Л К -; I - CC- !I, f3 !, С,,, ) 1О с )» fr =- f) I i! Я т О с) О и П са Р с Г-, В Ы и

892560 12 работы, третий вход которого подсоединен к выходу программного блока и к третьему входу блока определения неисправности, к четвертому входу которого подключен первый выход задатчика режимов работы, второй выход которого соединен с вторым входом формирователя запусков, а третий выход через блок автоматической устаio новки задатчика времени подключен к входу задатчика времени, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зильберман В.А., Гефтер Г.С. Непрерывный контроль исправности высокочастотных каналов релейной защиты. — нЭлектрические станции", 1975, 1 3, с.43-46.

2. Авторское свидетельство СССР

2о h 137163 кл H 02 H 7/26, 1960.

3. Авторское свидетельство СССР

tP 488351, кл. Н 04 В 3/54, 1973. блок, блок повторной проверки, программный блок, задатчик режимов работы и блок автоматической установки задатчика времени, при этом выход детектора соединен также с входом второго порогового блока, выход которого подсоединен к второму входу блока определения неисправностей, третий выход которого подключен к первому. входу блока повторной проверки, второй вход которого подключен к второму выходу задатчика времени,соединенному также с первыми входами программного блока и задатчика режимов работы, третий вход блока повторной проверки подключен к выходу временного селектора, соединенному также с вторым входом программного блока, третий вход которого соединен с первым выходом блока повторной проверки, второй выход которого подключен к второму входу задатчика режимов

„/ eehp

С tlf

Юа(Ы нов жж

ВНИИПИ Заказ 11272/78 Тираж 678 Подписное

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