УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Полезная модель относится к электротехнике и касается защиты пиний высокого напряжения.
Известно, что к защитам линий электропередач высокого напряжения в настоящее время предъявляются все более высокие требования в части их надежности, способности реагировать на все виды коротких замыканий, аварийных режимов, как, например, недопустимое повышение напряжения, безаварийности, и возможности применения их как дублирующих защит на другом принципе к уже существующим.
Известно устройство для защиты линий высокого напряжения, содержащее цепи измерения напряжения, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, блоки сравнения измеряемых величин, подключенные как к аналого-цифровому, так и к цифро-аналоговому преобразователю, а также блок отключения Л.1.
Указанное устройство характеризуется довольно сложным конструктивным выполнением, а способ защиты пиний посредством этого устройства обладает низкими функциональными возможностями.
Полезной моделью решается задача создания устройства защиты пиний высокого напряжения, характеризующегося более широкими функциональными возможностями, обладающего способностью определять не только недопустимое повышение напряжения на пинии, но и любой вид коротких замыканий, происходящих на линиях электропередач.
Для решения поставленной задачи в устройство для защиты линий высокого напряжения, содержащее цепи измерения тока и напряжения, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения измеряемых величин, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, и блок отключения, предложено, согласно настоящей полеМПК Н02Н 3/3§,
зной модели, ввести блок распознавания аварийных треугольников, блок определения взаимного расположения этих треугольников, блок заданных треугольников и выдержек времени, соответствующих видам аварийных ситуаций, блок изменения или блокировки уставки, при этом вход блока распознавания аварийных треугольников соединен с блоком сравнения измеряемых величин, а его выход подключен к входу блока определения взаимного расположения аварийных треугольников, выход которого соединен с входом блока заданных треугольников и выдержек времени, соответствующих режиму аварийной ситуации, который соединен с блоком изменения или блокировки уставки, а выход блока заданных треугольников и выдержек времени, соответствующих режиму аварийной ситуации, соединен с блоком отключения.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена функциональная схема заявляемой полезной модели; на фиг. 2 представлены возможные варианты выполнения аварийных треугольников при различных видах аварийных ситуаций; на фиг. 3 - заданные треугольники для трехфазного короткого замыкания и для определения соответствующей характеру короткого замыкания выдержки времени.
Устройство содержит датчик 1 напряжения и датчик 2 тока, блоки 3, 4, 5, относящиеся к измеряемому напряжению, и блоки 6, 7, 8, относящиеся к измеряемому току; в частности: блоки 3 и 6 - аналого-цифровые преобразователи соответственно напряжения и тока, блоки 4 и 7 - блоки сравнения измеряемых величин соответственно напряжения и тока, блоки 5 и 8 - блоки распознавания аварийных треугольников также соответственно напряжения и тока. Кроме того, устройство содержит блок 9 взаимного расположения
аварийных треугольников, блок 10 заданных треугольников и выдержек времени, соответствующих аварийным ситуациям, блок 11 изменения или блокировки уставки, блок 12 отключения выключателя 13 линии 14.
режима имеет свои аварийные треугольники, состоящие из векторов тока и напряжения.
При коротком замыкании на высоковольтной линии треугольник напряжений всегда уменьшается, а треугольник токов - всегда увеличивается. Кроме того, учитывая индуктивный характер сопротивления линии, треугольники тока и напряжения поворачиваются друг относительно друга определенным образом. При коротком замыкании за спиной положение векторов тока на поврежденных фазах меняется на 180. Изменения треугольников происходят в зависимости от вида короткого замыкания, его удаленности от места установки защиты, от схемы питающей сети в момент короткого замыкания. В некоторых случаях треугольники токов и напряжений могут превращаться в прямые пинии.
Треугольники напряжений и токов в месте установки защиты в нормальном, номинальном и в аварийных режимах выглядят так, как показано на фиг. 2. На фиг. 2 изображены возможные варианты аварийных треугольников при различных видах аварийных ситуаций, где IH и Utf соответственно номинальные значения тока и напряжения, IQ , If, Ъ; - линейные токи, a U, ,  - линейные напряжения, уменьшаемые до фазных или до нуля, в частности, на фиг. 2а представлены треугольники номинальных значений напряжений и токов: на фиг. 26 - треугольники напряжений и токов однофазного короткого замыкания, при котором значения тока поврежденной фазы значительно больше номинального, т.е. 10  на фиг. 2в - треугольники напряжений и токов двухфазного короткого замыкания, при котором ток поврежденных фаз значительно больше номинального, т.е.  ,  ; на фиг. 2г - треугольники двухфазного короткого замыкания на землю, при котором ток поврежденных фаз значительно превышает номинальный, т.е. 1С 1ц ,  на фиг. 2д - треугольники напряжений и токов трехфазного короткого замыкания, при котором токи поврежденных фаз значительно больше номинального, т.е.  I//, ,  на фиг. 2е - треугольники напряжений и токов при повышении напряжения на холостой линии, при котором напряжение больше номинапьного, ток меньше номинапьного, т.е.  U#, ,   I a 1 , Ic  Ia , Ig  I# ; на фиг. 2ж - треугольники напряжений и токов при обрыве провода или в цикле ОАПВ, когда значения напряжений и токов - в пределах номинальных, на фиг. 2з - треугольники напряжений и токов при включении одной фазы, выключателя на короткое замыкание, когда ток поврежденной фазы а значительно бопьше номинапьного значения, а напряжение - значительно меньше номинального, т.е.  , н
Устройство работает следующим образом.
Непрерывно напряжение и ток преобразуются в цифровые значение в блоках 3 и 6 аналого-цифровых преобразователей напряжения и тока, затем преобразованные значения попадают в блоки 4 и 7 сравнения измеряемых величин соответственно напряжения и тока, где происходит сравнение текущих фазных и линейных значений напряжений и токов между собой соответственно. Попадая по пути следования на входы блоков 5 и 8, значения измеряымых величин преобразовываются в треугольники номинальных значений напряжения и тока. Если треугольники текущих значений (измеряемых величин) тока и напряжения отличаются от номинальных, то они распознаются как аварийные.
С блоков 5 и 8 распознавания аварийных треугольников соответственно напряжения и тока треугольники напряжения и тока попадают в блок 9 взаимного расположения аварийных треугольников, где они ориентируются относительно фазы напряжения, например, U , чем одновременно ориентируются друг относительно друга.
Ориентированность треугольников, если они аварийные, позволяет сигнализировать о виде короткого замыкания, о поврежденных фазах, о наличии короткого замыкания или за спиной, или в линии. Далее ориентированные треугольники попадают в блок 10 заданных треугольников.
нии, где значение напряжения U наименьшее, а тока I наибольшее (треугольники окрашены в черный цвет), устройство отключает пинию с нулевой выдержкой времени. Более удаленное короткое замыкание (соответствует более светлой, простой, штриховке треугольников) и отключается с выдержкой времени, большей, чем при менее удаленном коротком замыкании (соответствующем более темной, крестообразной, штриховке).
Отключение линии 14 может запретить блок 11, в котором напряжение и ток дифференцируются, т.е. определяется скорость их изменения.
Если скорость изменения не превысит какую-либо заданную величину, что означает медленное изменение тока и напряжения, свойственное качаниям, то отключение при симметричном режиме блокируется. Блок 11 выполняет еще функции изменения заданных треугольников напряжения и тока в блоке 10 либо при получении сигналов извне о состоянии сети и переходе ее в максимальный или минимальный режим, либо при получении с противоположной стороны линии сигнала о направлении тока в линию, что позволяет произвести ускоренное отключение, либо при получении сигнала об изменении заданных треугольников и выдержек времени с пульта управления.
Таким образом, предложенное устройство характеризуется более широкими функциональными возможностями по сравнению с известными устройствами защиты пиний высокого напряжения, исключает возможность ложных срабатываний защиты во время качаний, и в то же время обеспечивает отключение линий при всех видах коротких замыканий. Кроме того, наличие блока 11 изменения или блокировки уставки позволяет выполнить защиту более чувствительной благодаря набору различных заданных треугольников под максимальный и минимальный режимы, а также в случае необходимости использовать определение скорости изменения входных параметров для автоматического прекращения асинхронного режима. Логика распознаваний аварийных треугольников легко может дополнять защиту уст#е№уггз
ройствами ОАПВ и ТАПВ, что также способствует расширению функциональных возможностей всего устройства в целом.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Авт. свид. СССР № 1781762, МПК Н02Н 9/ОД, 1992 г.