устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее вход сигнала постоянного напряжения, измерительно-логический блок, снабженный входами для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения,входом ВЧ-блокировки защиты, выходом на отключение и выходом "Пуск ВЧ", отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый элемент выдержки времени на возврат, элемент выдержки времени на срабатывание, второй элемент выдержки времени на возврат и элемент ИЛИ, при этом второй вход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента выдержки времени на возврат и подключен к входу сигнала постоянного напряжения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу ВЧ-блокировки защиты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты воздушных линий (ВЛ) электропередачи.

Известно устройство для дифференциально-фазной защиты ВЛ типа ДФЗ-503 с пусковыми органами по напряжению обратной последовательности [1] которая обладает недостаточным быстродействием (время ее срабатывания 40-65 мс), т.е. не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к основной защите современных ВЛ электропередачи.

Описанное в [2] устройство, наиболее близкое к предлагаемому, содержит выход на отключение и выход "Пуск ВЧ", вход ВЧ блокировки защиты, вход сигнала постоянного напряжения, входы для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения. Это устройство подвержено ложным срабатываниям при включении фазы ВЛ под напряжение и замыкании ее в транзит в цикле АОПВ, что связано с появлением кратковременных пауз в сигналах постоянного напряжения из-за переходных процессов при коммутациях. Указанный недостаток снижает устойчивость работы энергосистемы и надежность электроснабжения потребителей. Задача настоящего предложения создание устройства, способного повысить надежность работы защиты (например, типа ПДЭ-2003) в цикле ОАПВ и соответственно повысить устойчивость работы энергосистемы и надежность электроснабжения потребителей.

Предметом изобретения является устройство для дифференциально-фазной ВЧ защиты линии электропередачи, содержащее вход сигнала постоянного напряжения, измерительно-логический блок, снабженный входами для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения, входом ВЧ блокировки защиты, выходом на отключение, выходом "Пуск ВЧ", и отличающееся тем, что оно дополнительно содержит последовательно соединенные первый элемент выдержки времени на возврат, элемент выдержки времени на срабатывание, второй элемент выдержки времени на возврат и элемент ИЛИ, при этом второй вход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента выдержки времени на возврат и подключен к входу сигнала постоянного напряжения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу ВЧ блокировки защиты.

Благодаря введению дополнительных выдержек времени на срабатывание и возврат предлагаемое устройство позволяет отличить режимы внешнего короткого замыкания симметричной и несимметричной нагрузки (в цикле ОАПВ) от режима короткого замыкания на защищаемой ВЛ. Это достигается расширением непрерывного в цикле ОАПВ входного сигнала постоянного напряжения, снимаемого с выхода приемника КЧ.

Таким образом, в момент появления кратковременной паузы на входе сигнала постоянного напряжения при включении фазы ВЛ под напряжение и замыкании ее в транзит в цикле ОАПВ происходит продление блокирования защиты на время второй выдержки времени на возврат и ложного отключения не происходит.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит вход 1 сигнала постоянного напряжения и измерительно-логический блок 2, снабженный входами 3 и 4 для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения соответственно, входом 5 ВЧ блокировки защиты, выходом 6 "Пуск ВЧ" и выходом 7 на отключение. Между входом 1 и входом 5 включены последовательно соединенные первый элемент 8 выдержки времени на возврат, элемент 9 выдержки времени на срабатывание, второй элемент 10 выдержки времени на возврат и элемент 11 ИЛИ. Вход элемента 8 соединен с вторым входом элемента 11. Выполнение блока 2 описано в [2] Элементы 8, 9, 10 и 11 могут быть выполнены например, как в [3]

Описание работы устройства дается на примере направленной и дифференциально-фазной ВЧ защиты типа ПДЭ-2003. Устройство действует следующим образом.

На защищаемой ВЛ устанавливаются комплекты предлагаемого устройства на обоих концах. При внешних коротких замыканиях типа К⁽¹⁾, К^(1,1), К⁽²⁾, К⁽³⁾ на ближайшем к месту замыкания конце ВЛ защита ПДЭ-2003 срабатывает на блокировку, и на выходе 6 устройства появляется сигнал. На удаленном от места замыкания конце ВЛ защиты ПДЭ-2003 блокируется, хотя ее измерительные органы срабатывают на отключение. Сигнал с входа 1 устройства через элемент 11 поступает на вход 5. При этом обеспечивается отсутствие сигнала на выходе 7 и отключения не происходит. При коротких замыканиях К⁽²⁾, К⁽³⁾, К^(1,1) на защищаемой ВЛ оба комплекта предлагаемого устройства срабатывают на отключение и через панель ОАПВ ВЛ отключается тремя фазами. При коротких замыканиях К⁽¹⁾ на защищаемой ВЛ оба комплекта устройства срабатывают на отключение и через панель ОАПВ отключается поврежденная фаза. Одновременно защита ПДЭ-2003 переводится в дифференциально-фазный режим. В режиме сравнения фаз токов по концам ВЛ до включения отключенной фазы ВЛ на входе 1 устройства появляется непрерывный сигнал или сигнал с кратковременными паузами (1-2 мс), которые не превышают угла блокировки защиты.

Элемент 8 служит для расширения в цикле ОАПВ сигнала с кратковременными паузами на входе 1 до непрерывного. Элемент 9 с выдержкой времени на срабатывание 40 мс служит для индикации режима нагрузки, т.е. непрерывного сигнала с выхода элемента 8. Сигнал с выхода элемента 9 поступает на вход элемента 10 выдержки времени 40 мс на возврат, который служит для расширения непрерывного сигнала на входе 5 устройства.

Таким образом в цикле ОАПВ на вход 5 ВЧ блокировки защиты поступает сигнал с выхода элемента 11, и защита в целом блокируется. В момент включения неповрежденной отключенной фазы ВЛ под напряжение и замыкания ее в транзист в некоторых случаях на входе 1 появляется кратковременная пауза (большая угла блокировки защиты) достаточная для срабатывания органа сравнения фаз защиты и отключения неповрежденной линии тремя фазами. Однако предлагаемое устройство предотвращает указанное ложное срабатывание защиты, так как обеспечивает ее блокирование на время выдержки 40 мс, осуществляемое элементом 10.