RU1824660C - Metering logic unit for directional protection with high-voltage interlocking of power transmission line - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени  состоит в том, что с помощью дополнительно введенных частотных фильтров и соответствующих соединений других элементов устройства произведена отстройка от свободных составл ющих переходного процесса при внешних симметричных повреждени х и коммутаци х на лини х электропередач большой продолжительности, исключающа  ложную работу устройства. 1 ил. ЁThe essence of the invention is that by means of additionally introduced frequency filters and corresponding connections of other elements of the device, detuning from the free components of the transient during external symmetrical damage and switching on power lines of long duration, eliminating false operation of the device, is performed. 1 ill. Yo

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите линий электропередач.The invention relates to electrical engineering, in particular to relay protection of power lines.

Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости функционировани  устройства .The aim of the invention is to increase the stability of the device.

На чертеже представлена структурна  схема устройства, где 1 - блок формировани  величин тока (БФ), 2 - блоки формировани  величин напр жени  (БФ). 3 - блоки сравнени  электрических величин (БС) на отключение и блокировку, 4 - канал отключени , 5 - канал блокировки. 6 - элемент И, 7 - блоки частотных фильтров (БЧФ), 8 - трехфазный двухполупериодный реагирующий орган (РО).The drawing shows a structural diagram of the device, where 1 is a unit for generating current values (BF), 2 is a unit for generating values of voltage (BF). 3 - blocks comparing electrical quantities (BS) for shutting down and blocking, 4 - blocking channel, 5 - blocking channel. 6 - element I, 7 - frequency filter blocks (BChF), 8 - three-phase two-half-wave reacting organ (RO).

Входы блоков формировани  величин тока 1 и напр жени  2 предназначены дл  подключени  к датчикам симметричных составл ющих тока и напр жени  соответственно , а выходы соединены с блоками сравнени  3. входы которых на блокировку и отключение соединены соответственно с входом канала блокировки 5 и с одним входом элемента И 6, выход которого соединен с входом канала отключени  4, выход которого предназначен дл  подключени  к цеп м отключени , а запрещающий вход предназначен дл  подключени  к ВЧА, другой вход элемента И 6 соединен с выходом трехфазного двухполупериодного реагирующего органа 8, три входа которого соединены с выходами блоков частотныхThe inputs of the units for generating the values of current 1 and voltage 2 are intended for connecting symmetric components of current and voltage to the sensors, respectively, and the outputs are connected to comparison units 3. whose inputs for blocking and disconnecting are connected respectively to the input of the blocking channel 5 and to one input of the element And 6, the output of which is connected to the input of the trip channel 4, the output of which is designed to connect to the trip circuits, and the inhibit input is designed to connect to the RF, the other input of the And 6 element is connected to the output of a rephase two-half-reaction body 8, the three inputs of which are connected to the outputs of the frequency blocks

0000

юYu

N ОN about

о оoh oh

фильтров 7. входы которых соединены с соответствующими выходами блоков формировани  электрических величин тока 1, выход канала блокировки 5 предназначен дл  подключени  к цеп м пуска высокой частоты.filters 7. the inputs of which are connected to the respective outputs of the electric current generating units 1, the output of the blocking channel 5 is intended for connection to high frequency start circuits.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

В нормальном нагрузочном режиме работы линии электропередачи на выходе датчиков симметричных составл ющих тока и напр жени  присутствуют небалансы, от которых отстроены БСЗ. Устройство не работает .In the normal load mode of operation of the power line, there are unbalances at the output of the sensors of symmetrical components of current and voltage, from which the BSZ are detached. Device is not working .

При внутреннем несимметричном КЗ на выходе датчиков симметричных составл ющих по вл ютс  симметричные звезды токов IA, IB, 1с и напр жени  UA, UB, Uc, которые подаютс  на соответствующие блоки формировани  величин тока 1 и напр жени  2.With an internal asymmetrical short circuit, at the output of the sensors of symmetrical components, symmetric stars of currents IA, IB, 1c and voltages UA, UB, Uc appear, which are supplied to the corresponding units for generating current 1 and voltage 2.

В блоках формировани  электрических величин тока 1 и напр жени  2 происходит преобразование величин. Например, компенсаци  емкостного тока ВЛ, компенсаци  падени  напр жени  на ВЛ. Кроме того, указанные блоки содержат частотные фильтры , необходимые дл  подавлени  гармонических составл ющих переходного процесса.In the units for generating electric values of current 1 and voltage 2, the conversion of values takes place. For example, compensation of the capacitive current of an overhead line, compensation of the voltage drop across the overhead line. In addition, these units contain frequency filters necessary to suppress the harmonic components of the transient.

Одноименные напр жени  с выходов блоков формировани  величин тока 1 и напр жени  2 kiUA и k2lA. kiUs и kala, kiUc и k2lc подаютс  на входы блоков сравнени  3. В блоках сравнени  3 происходит пофазное сравнение знаков входных величин. При длительности совпадени  знаков (сравниваемых величин ST/2) на выходе блока сравнени  3 на отключение по вл етс  посто нный сигнал.The voltage of the same name from the outputs of the units for generating the values of current 1 and voltage 2 kiUA and k2lA. kiUs and kala, kiUc and k2lc are fed to the inputs of comparison blocks 3. In comparison blocks 3, the signs of the input quantities are phase-wise compared. When the duration of the coincidence of the characters (ST / 2 compared values) at the output of Comparison Unit 3, a constant signal appears on shutdown.

В блоках частотных фипьтров 7, куда поступают сигналы с датчиков величин тока 1, происходит дополнительное подавление гармонических составл ющих переходного процесса. Сигналы с блоков частотных фильтров 7 поступают на вход РО 8, напр жение Us на выходе которого при срабатывании представл ет посто нный сигнал.In the blocks of frequency filters 7, where the signals from the sensors of the current magnitude 1 arrive, an additional suppression of the harmonic components of the transient process occurs. The signals from the blocks of frequency filters 7 are fed to the input of PO 8, the voltage Us at the output of which, when triggered, is a constant signal.

При наличии сигналов на выходе блока сравнени  3 на отключение и реагирующего органа 8 на выходе элемента И 6 по витс  посто нный сигнал, который поступает в канал отключени  4, а с его выхода - в цепь отключени .If there are signals at the output of the comparing unit 3 for tripping and a reacting organ 8 at the output of the element And 6, a constant signal is received, which enters the shutdown channel 4, and from its output to the shutdown circuit.

При внешних несимметричных КЗ в устройстве , ближнем к месту КЗ, по вл етс  сигнал на выходе блока сравнени  3 на блокировку , который поступает на вход канала блокировки 5, а с его выхода - на пуск высокой частоты.With external asymmetrical short-circuit in the device, close to the short-circuit point, a signal appears at the output of the comparison unit 3 for blocking, which is input to the blocking channel 5, and from its output to the high-frequency start.

Дл  устройства, установленного на дальнем конце ВЛ, КЗ будет внутренним и устройство работает как описано выше, но, поскольку с противоположного конца посылаетс  блокирующий сигнал высокой частоты , то с выхода ВЧ приемника поступает сигнал на запрещающий вход канала отключени  4. Защита блокируетс  и срабатывание не происходит.For a device installed at the far end of the overhead line, the short circuit will be internal and the device operates as described above, but since a high frequency blocking signal is sent from the opposite end, the signal from the output of the RF receiver goes to the inhibit input of the trip channel 4. Protection is blocked and the operation is not going on.

При внешних и внутренних симметричных КЗ, начинающихс  с предварительной несимметрии, работа устройства происходит аналогично.With external and internal symmetrical faults starting with preliminary asymmetry, the operation of the device is similar.

При внешних симметричных повреждени х или коммутаци х на длинных ВЛ СВН фазовые соотношени  между свободными составл ющими тока и напр жени  в различных точках В Л завис т от параметров В Л и системы. На одном из неповрежденныхIn the case of external symmetrical damage or switching on long VL VL HF, the phase relations between the free components of the current and voltage at various points of V L depend on the parameters of V L and the system. On one of the intact

участков В Л свободные составл ющие тока и напр жени  могут иметь такие же направлени , как и составл ющие промышленной частоты при внутреннем повреждении. В этом случае от величин свободных составл ющих на выходе блока сравнени  3 на отключение по витс  сигнала, но поскольку в блоках частотных фильтров 7 происходит требуемое подавление этих составл ющих, то на выходе РО 8 сигнала не по вл етс . Наof the sections in A, the free components of the current and voltage can have the same directions as the components of the industrial frequency with internal damage. In this case, from the values of the free components at the output of the comparison unit 3 to turn off the signal, but since the required suppression of these components occurs in the frequency filter units 7, the signal does not appear at the output of PO 8. On the

входе элемента И 6 присутствует только один сигнал, и поэтому сигнал в цепь отключени  не поступает.There is only one signal present at the input of the And 6 element, and therefore no signal is sent to the trip circuit.

Следует особо рассмотреть случай внешнего симметричного КЗ, начинающегос  с предварительной симметрии.The case of an external symmetric short circuit starting with preliminary symmetry should be especially considered.

В этом случае, как описано выше, пускаетс  ВЧ. Одновременно из-за предварительной несимметрии по вл етс  сигнал на выходе РО 8. При переходе от предварительной несимметрии к симметричному КЗ начинаетс  переходный процесс на ВЛ. Блок сравнени  на отключение может сработать , и на входе канала отключени  4 по витс  сигнал. Но, поскольку в каналеIn this case, as described above, the HF is started. At the same time, due to preliminary asymmetry, a signal appears at the output of PO 8. Upon transition from preliminary asymmetry to symmetrical short-circuit, a transition process to the overhead line begins. The trip comparison unit may be triggered, and a signal is received at the input of trip channel 4. But since the channel

. блокировки 5 имеетс  элемент выдержки времени на возврат, предназначенный дл  запоминани  пуска ВЧ при исчезновении внешней несимметрии с целью отстройки от переходных процессов на ВЛ, переориентирующих защиту на отключение, на запреща- . ющем входе канала отключени  4 присутствует сигнал.. blocking 5 there is a return delay time element designed to remember the start of the RF when external asymmetry disappears in order to detach from transients on the overhead lines, reorienting the protection to shutdown, to the prohibition. A signal is present at the input of trip channel 4.

Ложное отключение линии электропе- редачи не происходит.False shutdown of the power line does not occur.

Величина выдержки времени на возврат в канале блокировки 5 должна превышать врем  выбросов выхода БС 3 на отключение. Достаточна  величина времени запоминани  пор дка 20 мс.The value of the delay time for the return in the blocking channel 5 must exceed the emission time of the output of the BS 3 on the shutdown. A sufficient storage time of about 20 ms is sufficient.

Дл  нормального функционировани  энергосистем врем  срабатывани  устройства не должно превышать 20 мс. Врем  срабатывани  предлагаемого устройства при соответствующей кратности входных величин в случае однофазного и междуфазного КЗ полностью удовлетвор ет требованию нормального функционировани  энергосистем.For normal operation of power systems, the response time of the device should not exceed 20 ms. The response time of the proposed device with an appropriate multiplicity of input values in the case of single-phase and interphase faults fully satisfies the requirement of normal functioning of power systems.

Таким образом, устройство надежно работает при замыкани х на защищаемой ВЛ и надежно отстроено от составл ющих переходного процесса тока и напр жени  при внешних симметричных КЗ и коммутаци х.Thus, the device operates reliably during short circuits on the protected overhead line and is reliably detuned from the components of the transient process of current and voltage with external symmetrical short-circuit and switching.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Измерительно-логический блок дл  направленной защиты с высокочастотной блокировкой линии электропередачи, содержащий пофазные блоки формировани  тока и напр жени , входы которых предназначены дл  подключени  к датчикам симметричных составл ющих обоатной последовательности, блок сравнени  тока и напр жени  на отключение и блок сравнени  тока и напр жени  на блокировку, схемы отключени  и блокировки, причем выходы пофазных блоков формировани  тока и напр жени  соединены с входами блока сравнени  тока и напр у,°ни  из стк/ю- чение и блока сравнени  тока и направлени  на блокировку, выход блока сравнени  тока и напр жени  на блокировку соединен с входом схемы блокировки, выход которого предназначен дл  пуска высокой частоты, выход схемы отключени  предназначен дл  подключени  к цеп м отключени  выключател , а запрещающий вход предназначен дл  подключени  к выходу высокочастотного приемника, отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости функционировани , дополнительно введены на каждую фазу блока час- тотных фильтров, трехфазный двухполупериодный реагирующий орган и элемент И, причем выходы блоков формировани  величин тока через блоки частотныхMeasuring and logic unit for directional protection with a high-frequency blocking of the power line, containing phase-by-phase current and voltage generating units, the inputs of which are designed to connect symmetrical components of the ob-order sequence to the sensors, the current-voltage and voltage-to-voltage comparison unit, and the current-voltage comparison unit blocking, tripping and blocking circuits, and the outputs of the phase-by-phase units for generating current and voltage are connected to the inputs of the unit for comparing current and voltage, ° none of block comparing the current and the direction of blocking, the output of the block comparing the current and voltage to the blocking is connected to the input of the blocking circuit, the output of which is designed to start high frequency, the output of the trip circuit is designed to connect to the circuit breaker, and the inhibit input is designed to connect to the output of the high-frequency receiver, characterized in that, in order to increase the stability of operation, three-phase two-half-wave reactions are additionally introduced to each phase of the frequency filter unit the forming organ and the element And, moreover, the outputs of the blocks for the formation of current values through frequency blocks фильтров соединены соответственно с трем  входами трехфазного двухполупериод- ного реагирующего органа, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнени  тока и напр жени  на отключение, а выход элемента И соединен с входом схемы отклю ,снич.filters are connected respectively to the three inputs of a three-phase two-half-wave reacting organ, the output of which is connected to the first input of the And element, the second input of which is connected to the output of the current and voltage comparison unit, and the output of the And element is connected to the circuit input off, snitch.