RU2261509C1 - Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями - Google Patents
Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261509C1 RU2261509C1 RU2004111389/09A RU2004111389A RU2261509C1 RU 2261509 C1 RU2261509 C1 RU 2261509C1 RU 2004111389/09 A RU2004111389/09 A RU 2004111389/09A RU 2004111389 A RU2004111389 A RU 2004111389A RU 2261509 C1 RU2261509 C1 RU 2261509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- current
- circuit
- subtractor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий с ответвлениями. Технический результат заключается в повышении чувствительности резервной защиты линий с ответвлениями путем нескольких последовательных вычитаний векторов тока разных фаз с запоминанием разности предыдущего режима. Для этого устройство содержит три преобразователя тока для фаз А, В, С, коммутатор аналоговых сигналов, элемент ИЛИ, ВРЕМЯ, схему сравнения трех электрических величин, блок работы при трехфазных КЗ, блок блокировки, исполнительный орган, три выключателя, а также введены три линии задержки и шесть вычитателей. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике релейной защиты, а именно к резервным защитам линий с ответвлениями.
Известны устройства для резервных защит, содержащие измерительный орган, логическую часть и исполнительный орган - это токовые и дистанционные защиты (Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем, Москва, 1992, 528 с.).
Однако они обладают низкой чувствительностью при защите линий с ответвлениями, когда трансформатор на ответвлении имеет малую мощность, а линия - значительную длину и ток короткого замыкания (КЗ) меньше номинального тока IHOM линии.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для резервной защиты линий с ответвлениями, содержащее первый, второй и третий преобразователи тока для фаз А, В, С, коммутатор аналоговых сигналов, первый вход которого подключен к выходу второго преобразователя тока, а выход - к выходу первого преобразователя тока, элемент ИЛИ, ВРЕМЯ, схему сравнения трех электрических величин, выходом подключенную к первому входу элемента ИЛИ, блок работы при трехфазных КЗ, входами подключенный к выходам первого и третьего преобразователей тока и выходу схемы сравнения трех электрических величин, а первым выходом - к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента ВРЕМЯ, блок блокировки, двумя входами подключенный к второму выходу блока работы при трехфазных КЗ, третьим входом - к выходу элемента ВРЕМЯ и тремя другими входами - к приводам трех выключателей, первым выходом - к второму входу коммутатора аналоговых сигналов, и исполнительный орган, входом подключенный к второму выходу блока блокировки, а выходом - к катушкам отключения выключателей (Клецель М.Я., Никитин К.И. Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращение. Электричество, 1993, №10, стр.23-26).
Недостатком устройства является низкая чувствительность при КЗ за маломощными трансформаторами на ответвлениях линий значительной длины, когда токи КЗ оказываются меньше (0,12÷0,35)·IНОМ.
Задача изобретения - повышение чувствительности резервной защиты линий с ответвлениями путем нескольких последовательных вычитаний векторов тока разных фаз с запоминанием разности предыдущего режима.
Технический результат достигается тем, что в устройство для резервной защиты линий с ответвлениями, содержащее первый, второй и третий преобразователи тока для фаз А, В, С, коммутатор аналоговых сигналов, первый вход которого подключен к выходу второго преобразователя тока, а выход - к выходу первого преобразователя тока, элемент ИЛИ, ВРЕМЯ, схему сравнения трех электрических величин, выходом подключенную к первому входу элемента ИЛИ, блок работы при трехфазных КЗ, входами подключенный к выходам первого и третьего преобразователей тока и выходу схемы сравнения трех электрических величин, а первым выходом - к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента ВРЕМЯ, блок блокировки, двумя входами подключенный к второму выходу блока работы при трехфазных КЗ, третьим входом - к выходу элемента ВРЕМЯ и тремя другими входами - к приводам трех выключателей, первым выходом - к второму входу коммутатора аналоговых сигналов, и исполнительный орган, входом подключенный к второму выходу блока блокировки, а выходом - к катушкам отключения выключателей, дополнительно вводятся три линии задержки и шесть вычитателей, первый из которых первым входом подключен к выходу первого преобразователя тока, вторым входом - к выходу второго преобразователя тока, второй вычитатель первым входом - к выходу второго преобразователя тока, а вторым входом - к выходу третьего преобразователя тока, третий вычитатель первым входом - к выходу первого преобразователя тока, а вторым входом - к выходу третьего преобразователя тока, четвертый вычитатель первым входом - к выходу первого вычитателя, а вторым входом - к выходу первой линии задержки, пятый вычитатель первым входом - к выходу второго вычитателя, а вторым входом - к выходу второй линии задержки, шестой вычитатель первым входом - к выходу третьего вычитателя, а вторым входом - к выходу третьей линии задержки, причем входы первой, второй и третьей линий задержек подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вычитателей, а выходы четвертого, пятого и шестого вычитателей - к входам схемы сравнения трех электрических величин.
На чертеже представлена структурная схема устройства резервной защиты линий с трансформаторами на ответвлениях.
Устройство содержит преобразователи 1, 2, 3 тока, подключенные соответственно к фазам А, В, С линии, коммутатор 4 аналоговых сигналов, первый вход которого подключен к преобразователю тока фазы В, а выход - к преобразователю тока фазы А, вычитатели 5, 6, 7 векторов токов фаз, входы которых подключены к 1, 2, 3, линии 8, 9, 10 задержки, входы которых подключены к выходам элементов 5, 6, 7, вычитатели 11, 12, 13 векторов токов предыдущего и последующего режимов, входами подключенные к выходам элементов 8, 9, 10 и выходам элементов 5, 6, 7, схему 14 сравнения трех электрических величин, состоящую из вычитателей 15, 16, 17, входами подключенных к 11, 12, 13, а выходами - к блоку 18 сравнения, блок 19 работы при трехфазных КЗ, состоящий из линий 20 и 21 задержек, входами подключенных к 1 и 3, а выходами - к входам схем 22 и 23 сравнения двух электрических величин, а выход схемы 23 - к входу элемента 24 ВРЕМЯ, элемент 25 ВРЕМЯ, вход которого подключен к 18, а выход - к элементу 27 ПАМЯТЬ, элемент 26 ВРЕМЯ, входом подключенный к выходу элемента 27, а выходом - к входу элемента 27, элемент 28 И, входы которого подключены к 27 и 23, входы элемента 29 ИЛИ подключены к выходу элемента 28 и выходу блока 18, в свою очередь выход элемента 29 подключен к входу элемента 30 ВРЕМЯ. Устройство так же содержит блок 31 блокировки при ОАПВ, включающий в себя элементы 32 и 33 ВРЕМЯ, выход элемента 32 подключен к входам элементов 35, 36 И, а выход элемента 33 - к входу элемента 34 И, элемент 37 И, выходом подключенный к входу элемента 32 и входу элемента 38 НЕ, выход которого подключен к входу элемента 33, входы элемента 37 подключены к выходам реле 39, 40, 41 положения "включено", выход реле 39 подключен к второму входу элемента 4, исполнительный орган 42, входом подключенный к выходам элементов 34, 35, 36, а выходом - к выключателям 43, 44, 45, которые в свою очередь подключены к 39, 40, 41 соответственно.
Устройство работает следующим образом.
В режиме симметричной нагрузки при первом вычитании векторов токов фаз А, В, С в элементах 5, 6 и 7 получаются следующие разности:
Далее из текущей разности в элементах 11, 12 и 13 вычитаются разности векторов токов, соответственно которые были в предыдущем режиме, в данном случае за 0,1 с до измеряемой текущей разности (0,1 с - время задержки элементов 8, 9, 10) и в режиме без двухфазного КЗ:
где Iнб - ток небаланса при максимальном рабочем токе нагрузки линии или при ее самозапуске.
Затем производится векторное вычитание полученных разностей в вычитателях 15, 16 и 17:
Поэтому для органов защиты, предназначенных для действия при двухфазном коротком замыкании, ток срабатывания защиты выбирается по следующей формуле:
где Котс - коэффициент отстройки, равный 1,2.
В режиме двухфазного КЗ за трансформаторами ответвлений токи, протекающие через трансформаторы тока (ТТ) резервной защиты линии, оказываются значительно меньшими номинального тока нагрузки линии, и она продолжает нести нагрузку. В результате, например, при КЗ между фазами В и С, через ТТ фаз А, В, С протекают токи:
На выходе элементов 5, 6, 7 имеем:
где - векторы токов нагрузки доаварийного режима в фазах А, В, С; - векторы токов нагрузки в фазах А, В, С в доаварийном режиме трансформатора, на котором произошло КЗ. На выходе вычитателя 11 имеем:
Аналогично на выходах элементов 12 и 13:
На выходе элемента 15 получаем:
Аналогично на выходах элементов 16 и 17:
Полученные на выходе элементов 15, 16, 17 величины, каждая в отдельности, сравниваются в блоке 18 с током IСЗ, и, если хотя бы одна из них больше IСЗ, на выходе блока 14 появляется сигнал. Начинает работать элемент 30 ВРЕМЯ и через выдержку времени t1 подает логическую "единицу" на элемент 36 И, на другом входе которого сигнал уже присутствует. Исполнительный орган 42 отключает выключатели 43, 44 и 45.
Если КЗ трехфазное, то на входах схемы 22 возникает разность напряжений, так как на первом входе сигнал увеличился, а на втором элемент 20 задерживает увеличение сигнала на время t2=tсз+2Δt (tсз - время самозапуска электродвигателей; Δt - время запаса). Соответственно, при самозапуске в элементе 22 сигнал отсутствует, а при коротком замыкании - присутствует и запускает элемент 24 ВРЕМЯ, который через время Δt подает сигнал на элемент 35, на другой вход которого сигнал был подан при включении линии в работу.
Если двухфазное КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора ответвления переходит в трехфазное, то через tвкл>(0,1-0,2)с, определяемое отстройкой от разновременного включения выключателей фаз, срабатывает элемент 25 ВРЕМЯ. При этом элемент 27 ПАМЯТЬ запоминает сигнал и подает его на логический элемент 28 И, на другой вход которого сигнал поступает от 23. Элемент 28 И подает сигнал на элемент 29 ИЛИ и через время работы элемента 30 ВРЕМЯ защита срабатывает. Через время t3=t2+Δt элемент 26 ВРЕМЯ стирает память. Отстройка схемы 23 производится по току нагрузки трансформатора ответвления с наибольшей мощностью.
При отключении релейной защиты выключателя одной из фаз и неуспешных ОАПВ на соответствующем входе, а следовательно, и на выходе элемента 37 И сигналы исчезнут. Не будет сигнала и на выходе элемента 36 И. Таким образом, действие защиты при двухфазных КЗ блокируется. Если, например, отключился выключатель 43, то элемент 4 переключает схему 22 на элемент 3, чтобы при этом работа схемы 22 не блокировалась, сигнал с выхода элемента 37 И инвертируется элементом 38 HE, и через время t4 (времена работы элементов 32 и 33 ВРЕМЯ одинаковы, t4=t5=tсз+3Δt) сигнал с 22 подается на отключение выключателей фаз линии через элемент 34 И. Для исключения срабатывания схемы 22 при включении линии, действие которой блокируется с помощью элемента 32 ВРЕМЯ, если включаются все три фазы и с помощью элемента 33, если две.
Коэффициент КЧ чувствительности, которым характеризуется чувствительность защит, определяется но общеизвестной формуле (для резервных защит КЧ=1,2):
где Iр - ток в реле при КЗ; IC.P. - ток срабатывания реле.
Ток в реле будем рассматривать при крайнем случае, когда вектора находятся в противофазе. Ip и IC.P. определяются по следующим формулам:
где IHTP - ток нагрузки трансформатора, на котором произошло КЗ; nTT - коэффициент трансформации ТТ.
Из (6) и (7), после простых преобразований, получим минимальный ток КЗ, на который реагирует устройство:
IКЗМИН=(0,07-0,2)·IНОМ.
Таким образом, защита способна отключать токи КЗ, равные IКЗМИН≤0,1·IHOM при и IHTP≤0,12·IHOM или и IHTP≤0,15·IHOM.
Следовательно, устройство реагирует на токи короткого замыкания, значительно меньшие максимального тока нагрузки линии, и поэтому чувствительнее, чем известные.
Технико-экономическая эффективность заключается в том, что предлагаемое устройство исключает возможность разрушения трансформатора при отказе его защиты или коммутационных элементов во время КЗ на стороне низшего напряжения.
Claims (1)
- Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями, содержащее первый, второй и третий преобразователи тока для фаз А, В, С, коммутатор аналоговых сигналов, первый вход которого подключен к выходу второго преобразователя тока, а выход - к выходу первого преобразователя тока, элемент ИЛИ, ВРЕМЯ, схему сравнения трех электрических величин, выходом подключенную к первому входу элемента ИЛИ, блок работы при трехфазных КЗ, входами подключенный к выходам первого и третьего преобразователей тока и выходу схемы сравнения трех электрических величин, а первым выходом - к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента ВРЕМЯ, блок блокировки, двумя входами подключенный к второму выходу блока работы при трехфазных КЗ, третьим входом - к выходу элемента ВРЕМЯ и тремя другими входами - к приводам трех выключателей, первым выходом - к второму входу коммутатора аналоговых сигналов, исполнительный орган, входом подключенный к второму выходу блока блокировки, а выходом - к катушкам отключения выключателей, отличающееся тем, что дополнительно введены три линии задержки и шесть вычитателей, первый из которых первым входом подключен к выходу первого преобразователя тока, вторым входом - к выходу второго преобразователя тока, второй вычитатель первым входом - к выходу второго преобразователя тока, а вторым входом - к выходу третьего преобразователя тока, третий вычитатель первым входом - к выходу первого преобразователя тока, а вторым входом - к выходу третьего преобразователя тока, четвертый вычитатель первым входом - к выходу первого вычитателя, а вторым входом - к выходу первой линии задержки, пятый вычитатель первым входом - к выходу второго вычитателя, а вторым входом - к выходу второй линии задержки, шестой вычитатель первым входом - к выходу третьего вычитателя, а вторым входом - к выходу третьей линии задержки, причем входы первой, второй и третьей линий задержек подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вычитателей, а выходы четвертого, пятого и шестого вычитателей - к входам схемы сравнения трех электрических величин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111389/09A RU2261509C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004111389/09A RU2261509C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2261509C1 true RU2261509C1 (ru) | 2005-09-27 |
Family
ID=35850123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004111389/09A RU2261509C1 (ru) | 2004-04-14 | 2004-04-14 | Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2261509C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103558464A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 10kV保护装置在线定值校验方法 |
RU2506674C1 (ru) * | 2012-10-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Устройство для защиты трех параллельных линий |
CN104007335A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-27 | Abb技术有限公司 | 多个并联的交流滤波器失谐的检测方法及装置 |
RU2530543C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для защиты двух параллельных линий |
-
2004
- 2004-04-14 RU RU2004111389/09A patent/RU2261509C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЛЕЦЕЛЬ М.Я. и др. Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращение. Электричество. № 10, 1993, с.23-26. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506674C1 (ru) * | 2012-10-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Устройство для защиты трех параллельных линий |
RU2530543C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для защиты двух параллельных линий |
CN103558464A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 10kV保护装置在线定值校验方法 |
CN104007335A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-27 | Abb技术有限公司 | 多个并联的交流滤波器失谐的检测方法及装置 |
CN104007335B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-04-12 | Abb技术有限公司 | 多个并联的交流滤波器失谐的检测方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2447565C1 (ru) | Способ автоматического включения резервного электропитания потребителей и устройство для его осуществления | |
EP1929602B1 (en) | Method and system for fault detection in electrical power devices | |
RU157512U1 (ru) | КОМПЛЕКТНОЕ КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6-35 кВ | |
JP6881068B2 (ja) | 母線保護装置 | |
RU2261509C1 (ru) | Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями | |
JP7008551B2 (ja) | 故障判定装置、および保護継電装置 | |
RU162402U1 (ru) | Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов на ответвлениях воздушной линии | |
KR102115243B1 (ko) | 보호 릴레이 장치 | |
Silva et al. | Emtp applied to evaluate three-terminal line distance protection schemes | |
US7206177B2 (en) | Device and method for protection against overcurrents in an electrical energy distribution cabinet | |
Qi et al. | DC distribution protection—Analysis, solutions, and example implementations | |
JP4272171B2 (ja) | 電力系統運用方法 | |
RU165412U1 (ru) | Устройство адаптивной многопараметрической резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций воздушной линии | |
RU2413349C1 (ru) | Способ повышения чувствительности резервной защиты электроустановки к коротким замыканиям | |
RU2333584C1 (ru) | Устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах | |
RU101877U1 (ru) | Устройство адаптивной защиты трансформаторов ответвительных подстанций | |
RU2559817C1 (ru) | Устройство для защиты от дуговых замыканий ячеек комплектных распределительных устройств | |
US2361208A (en) | Current balance relay system | |
RU131246U1 (ru) | Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций | |
RU2608831C1 (ru) | Устройство для уменьшения потерь при трансформации напряжения | |
RU2363084C1 (ru) | Устройство централизованной резервной защиты присоединений схемы шестиугольника | |
RU40688U1 (ru) | Реле тока нулевой последовательности | |
RU2321126C1 (ru) | Устройство резервной защиты линий для сетей с заземленной нейтралью | |
RU40689U1 (ru) | Устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлениях | |
RU2252473C1 (ru) | Способ быстродействующего автоматического включения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070415 |