SU1125695A1

SU1125695A1 - Device for differential-phase super-high-frequency protecting of parallel power lines

Info

Publication number: SU1125695A1
Application number: SU833550176A
Authority: SU
Inventors: Юрий Самойлович Кузник
Original assignee: Kuznik Yurij S
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-11-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, содержащее два полукомплекта, каждый из которых состоит из трансформаторов тока, установленных на первой параллельной линии и подключенных к первому фильтру симметричных составл ющих, св занному с органом манипул ции и пуска и с первым отключающим органом, содержащим реле тока, высокочастотные передатчик и. приемник, линейные входы которых подключены к аппаратуре высокочастотной обработки линии, вход управлени и машЧпул ции передатчика - к выходу органа манипул ции и пуска, а выхрд приемника подключен к первому входу первого органа сравнени фаз, выход которого совместно с.выходом первого отключающего органа подключен по схеме И к первому выходному реле, контакты которого включены в отключающую цепь выключател иервой параллель ной линии 4 о. т л и ч а ю щ е е с тем, ЧТО, с целью упрощени конструкции при защите двух параллельных линий путем сокращени числа дорогосто щих высокочастотных каналов. дополнительно введены трансформа .ТО.РЫ тока, установленные на второй параллельной линии и подключенные к второму фильтру симметричных составл ющих , второй отключакщий орган, второй орган сравнени фаз, второе выходное реле, два датчика тока и два промежуточных реле, причем в оба отключающих органа введены реле мощности с токовой пол ризукщей обмоткой , выходы реле токами реле мощности в каждом отключающем органе соединены по схеме И,причем первый выход первого фильтра через последовательно соединенные первый датчик тока и первичную обмотку первого промежуточного трансформатора подсоединены к (О первому входу органа манипул ции 1и пуска, к второму входу которого подсоединен второй выход первого фильтра, а также через первичную обмотку второго промежуточного трансформатора первый выход второго фильт.. ра, второй выход которого подключен через второй датчик тока к первому входу органа манипул ции и пуска, причем вторичные обмотки промежуточ ных трансформ:атор6в соеДинень параллельно и подключены к обмоткам трковых реле и рабочим обмоткам реле мощности отключающих органов, причем пол ризующие обмотки реле мощности первого и второго отключающих органов подсоединены к выходам первого и второго датчиков токов соответственно,, которые также соединены с вторыми входами первого и второго органа сравнен|{ фаз, первый вход второго органа сравнени фаз подключен к выходу приемника, а выход совместно с выходом второго отключающего .Device for the differential-phase high frequency protection PARALLEL power lines, comprising two half-sets, each of which consists of a current transformer installed in the first parallel line and connected to the first filter symmetrical constituents communication zannomu with organ manipulation and starting with the first tripping body containing current relay, high frequency transmitter and. the receiver, the line inputs of which are connected to the equipment for high-frequency processing of the line, the control input and the machine control of the transmitter are connected to the output of the manipulation and start organ, and the receiver output is connected to the first input of the first phase comparison organ, the output of which is connected with the output of the first shut-off organ Circuit And to the first output relay, the contacts of which are included in the disconnecting circuit of the switch of the parallel parallel line 4 o. In order to simplify the design while protecting two parallel lines by reducing the number of expensive high-frequency channels. In addition, a current transformer has been introduced. TOTs. The current installed on the second parallel line and connected to the second filter of the symmetric components, the second disconnecting organ, the second phase comparison organ, the second output relay, two current sensors and two intermediate relays, both of which are disconnected power relay with current polarizing winding, relay outputs by the currents of the power relay in each shut-off element are connected according to the AND scheme, the first output of the first filter through the first current sensor connected in series and the first The primary winding of the first intermediate transformer is connected to (About the first input of the 1st and 1st manipulation organ, to the second input of which the second output of the first filter is connected, as well as through the primary winding of the second intermediate transformer, the first output of the second filter, the second output of which is connected via the second sensor current to the first input of the organ of manipulation and start-up, with the secondary windings of the intermediate transforms: ator6 and solenoid in parallel and connected to the windings of the track relays and the working windings of the power relay interrupting windings of the power relay of the first and second interrupting organs are connected to the outputs of the first and second current sensors, respectively, which are also connected to the second inputs of the first and second organs compared | {phases, the first input of the second phase comparison authority is connected to the output of the receiver , and the output together with the output of the second disconnect.

Description

органа подключен по схеме И к второму выходному репе, причем контакты первого выходного реле последовательно с размыкак цимн с выдержкой времени на замыкание контактами второго выходного реле включены в лхкхвочающую цень выключател первой линии, а последовательно соединенные замыкающие контакты второго выходного реле и размыкающие с выдержкой времени на замыкание контакты первого выходного реле включены в отключающую цепь выключател второй параллельной линии.organ is connected according to the scheme And to the second output turnip, and the contacts of the first output relay in series with the switch with a time delay for closing the contacts of the second output relay are included in the output switch of the first line and connected in series with the delay of the second output relay the closure of the contacts of the first output relay is included in the breaker circuit of the switch of the second parallel line.

Изойретеиие относи-гс к области электротех11йки, а именно релейной защиты электрических сетей, в частности к быстродействукщим высокочаст )тным защитам параллельных линий электропередач. Известно устройство дл дифференциальной защиты параллельшлх линий электропередачи, содержащее датчики тока, установленные на калздой линии и подключенйые к пусковому и избирательному органам ij . Однако данное устройство не обеспечивает мгновенное отключение корот кого з;ш«дкани по всей длине защищае мой линни т.е. устройство имеет так называемую мертвую зону. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл дифференциал но-фазной высокочастотной- защиты latr НИИ электропередачн, содержащее два прпуком лекта, каждый из которых вклвочает в себ датчик тока, подклоченные к пусковому органу .и органу гмани ул ции, высокочастотный приемо:передатчик , орган сравнени фаз и ис полнительный орган 2j . Однако известное устройство обеспечивает защиту только одной линии электропередачи, а дл защиты парап & ьных линий требуетс установка даух полных комплектов с дорогосто щи бt высокочастотными каналами. - Целью изобретени вл етс упрощение конструкции при защите двух параллельных линий путем сокращени числа дорогосто щих высокочастотных каналов. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл дифференциаш но-фазной высокочастотной защиты пбраллельньрс линий электропередач , содержащее два полукомплекта. каждый из которых состоит из трансформаторов тока, установленных на первой параллельной линии и подключенных к первому фильтру симметричных, составл ющих, св занному с органом маннпул ции и пуска и с первым отключающим органом, содержащим реле тока , высокочастотные передатчик и приемник, линейные входы которых подключены к аппаратуре высокочастотной рбработки линии, вход управлени и манипул ции передатчика - к выход органа маннпул ции и пуска, а выход приемника подключен к первому входу первого органа сравнени фаз, выход которого совместно с выходом первого отключающего органа подключен по схеме И к первому выходному реле, контакты которого включены в откпючающ)гю цепь выключател первой параллельной линии, дополнительно введены трансформаторы тока, установленные на второй- параллельной линии и подключенные к второму фильтру симметричных составл ющих, второй отключающий орган сравнени фаз, второе выходное реле, два датчика тока и два промежуточиых реле, причем в оба отключающих органа введены реле мощности с токовой пол ризующей рбмоткой, выходы реле тока и реле мощности в каждом отключающем органе соединены по схеме И, причем пер-) вый выход первого фильтра через последовательно соединенные первый .датчик тока и первичную обмотку первого промежуточного трансформатора подсоединен к первому входу органа манипул цни и пуска, к второму входу которого подсоединен второй выход первого фильтра, а также через первичную обмотку второго промежуточного трансформатора первый выход второro фильтра, второй выход которого подкш)чен через второй датчик тока к первому входу органа манипул ции и пуска, причем вторичные оЬмоткй промежуточных трансформаторов соединены параллельно и подключены к обмоткам токовых реле и рабочим обмоткам реле мопщости отключающих органов, причем пол ризующие обмотки реле мощности первого-и второго, отключающих органов подсоединены к выходам первого и второго датчиков тока соответственного, которые такж соединены с вторыми входами первого и второго органа сравнени фаз, пер вый вход второго органа сравнени фаз подключен к выходу приемника, а выход совместно с выходом второго отключающего органа подключен по схеме И к второму выходному реле, причем замыкающие контакты пер.вого выходного реле последовательно с размыкающими с вьздержкой времени на замыкание контактами второго выходного реле включены в отключающую цепь выключател первой .линии, а последовательно соединенные замыкающие контакты второго выходного реле и размыкающие с выдержкой времени на замыкание контакты перв выходного реле включены к, отключающую цепь выключател второй параллельной линии. На фиг. } показана блочна схема полукомплекта устройства; на 4в1г. 2 - схема органа сравнени фа Устройство дл дифференциальнофазовой высокочастотной защиты пар лельных линий электропередачи содержит фиг.1) индивидуальные пусковые органы , подключенные через промежуточные трансформаторы 2 к в ходам фильтров 3 симметричных составл ющих , которые подключены к трансформаторам 4 тока. К выходу фильтров 3 подключены также датчики 5 тока линии и суммарный орган манипул ции и пуска, выход котброг подключен к высокочастотному передатчику 7, который совместно с выс кочастотным приемником 8 подключен аппаратуре 9 высокочастотной обработки одной из параллельных линий злектропередачи. К выходу приемника 8 и датчиков тока линии Ъ;одключень1 индивидуальные органы 10 сравнени фаз, выход которых подключены к отключающим цеп м выключателей 11 своей линии . Индивидуальный орган сравнени фаз может быть выполнен (фиг.2) в виде блока, содержащего реле 12, раз делительный трансформатор 13, диод 14 и транзистор 15, и подключен к датчику 5 тока, представл ющему токовый шунт, и к выходу приемника 8. Индивидуальный пусковой орган I представл ет из .себ реле тока, вкл1с ченноё на сумму токов параллельных линий и реле мощности, у которогопол ризующа обмотка включена на ток своей линии и которое срабатывает при совпадении фаз суммарного тока и тока своей линии. Выходное реле органа замыкает свои контакты 16 фиг.2) при срабатывании реле тока и реле мощности. При замыкании контактов 16 и 17 реле 12 срабатывает выходное исполнительное реле 1 8 . Замыкающие контакты 19 выходного исполнительного реле I8 органа сравнени фаз данной линии включены последовательно с размыкающими контактами 20 выходного исполнительного реле 18 органа сравнени фаз параллельной линии в о.тключающую цепь выключател 11 данной линии. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании на одной из параллельных линий электропередачи в каждом полукомплекте срабатьгоает включенный на разность токов орган 6 манипул ции и пуска и пускает передатчик 7, который посыпает манипулированные высокочастотные сигналы. Приемники 8 принимают сигналы обоих передатчиков и подают сигналы на один из входов органов 10 сравнени фаз.В каждом полукомплекте из двух орга- . нов 10 срабатьшает только тот, у которого фаза тока своей линии совпадает с фазой сигналов приемника 8. Срабатывание реле 12 органа 10 совг местно со срабатьшанием реле индивидуального пускового органа ведет . к срабатьюанию выходного исполнительного реле 18, действующего на отключение выключател .поврежденной линии.. При коротком замыкании на одной из линий у шин противоположной подстанции , когда разность токов близка к нулю и орган 6 не работает, орган 10 данного полукомплекта защиты дейS1The insula- tion is related to the field of electrical engineering, namely, relay protection of electrical networks, in particular, to high-speed, high-frequency protection of parallel power lines. A device for differential protection of parallel transmission lines is known, which contains current sensors mounted on the line and connected to the launch and selective bodies ij. However, this device does not provide instant disconnection of short-circuiting wired lines along the entire length of the protecting line. The device has a so-called dead zone. The closest to the invention is a device for the differential phase high frequency protection of the latr Research Institute of Transmission, which contains two electrical modules, each of which includes a current sensor connected to the triggering organ and the Germani organ, a high-frequency transceiver: transmitter, organ phase comparisons and executive organ 2j. However, the known device provides protection for only one transmission line, and for protection parap & These lines require the installation of complete sets with expensive high-frequency channels. “The aim of the invention is to simplify the design while protecting two parallel lines by reducing the number of expensive high frequency channels. This goal is achieved by the fact that a device for differentiating and phase high frequency protection is provided with power transmission lines that contain two half sets. each of which consists of current transformers installed on the first parallel line and connected to the first filter symmetrical components connected to the mannpulation and start body and to the first disconnecting body containing the current relay, high frequency transmitter and receiver, the line inputs of which are connected to the equipment of high-frequency working of the line, the control input and the manipulation of the transmitter - to the output of the control and start organ, and the output of the receiver is connected to the first input of the first comparison body, the output of which in conjunction with the output of the first shut-off element, connected to the first output relay, the contacts of which are included in the first parallel line switch disconnecting circuit, current transformers installed on the second parallel line and connected to the second filter of the symmetric components, the second disconnecting a phase comparison unit, a second output relay, two current sensors and two intermittent relays, with a power relay with a current polarizing polarity being introduced into both shut-off organs, relay outputs current and the power relay in each disconnecting organ is connected according to the scheme I, the first output of the first filter being connected in series through the first current sensor and the primary winding of the first intermediate transformer connected to the first input of the manipulator and start organ, to the second input of which the second output is connected the first filter, as well as through the primary winding of the second intermediate transformer, the first output of the second filter, the second output of which is inserted through the second current sensor to the first input of the manipulator and ka, and the secondary terminals of the intermediate transformers are connected in parallel and connected to the windings of current relays and working windings of the relay of the disconnecting bodies, the polarizing windings of the first and second power relays, the disconnecting organs connected to the outputs of the first and second current sensors of the corresponding, which are also connected to the second inputs of the first and second phase comparison organ, the first input of the second phase comparison organ is connected to the receiver output, and the output along with the second shutdown organ output It is connected according to the scheme I to the second output relay, and the closing contacts of the first output relay are connected in series with the contacts of the second output relay connected to the short circuit of the first switch, and the series-connected closing contacts of the second output relay and closed with delay time to short circuit the contacts of the first output relay are turned on to the disconnecting circuit of the switch of the second parallel line. FIG. } a block diagram of the device half-set is shown; on 4v1g. 2 is a diagram of the comparison unit. The device for differential-phase high-frequency protection of parallel power transmission lines contains FIG. 1) individual starting organs connected via intermediate transformers 2 to the passages of filters 3 of symmetrical components connected to current transformers 4. The output of the filters 3 also includes the line current sensors 5 and the total manipulation and start unit, the cotbrog output is connected to a high-frequency transmitter 7, which, together with the high-frequency receiver 8, is connected to the high-frequency processing equipment 9 of one of the parallel power transmission lines. To the output of the receiver 8 and the current sensors of the b line; Odklyuchen1 individual organs 10 compare the phases, the output of which is connected to the disconnecting circuits of the switches 11 of their line. The individual phase comparison unit can be made (Fig. 2) as a unit containing a relay 12, a separation transformer 13, a diode 14 and a transistor 15, and connected to a current sensor 5 representing the current shunt and to the output of the receiver 8. Individual Starting organ I consists of current relay, including the sum of the currents of the parallel lines and the power relay, at which the cross winding is connected to the current of its line and which operates when the phases of the total current and current of its line coincide. The output relay of the organ closes its contacts 16 of Fig. 2) when the current relay and the power relay operate. When the contacts of the contacts 16 and 17 of the relay 12 is activated, the output executive relay 1 8. The closing contacts 19 of the output executive relay I8 of the phase matching unit of this line are connected in series with the opening contacts 20 of the output executive relay 18 of the phase matching unit of the parallel line to the open circuit of the circuit breaker 11 of this line. The device works as follows. In the event of a short circuit on one of the parallel power lines in each half-set, the manipulation and start organ 6 triggered by the difference of currents triggers and the transmitter 7 starts up, which sprinkles the manipulated high-frequency signals. Receivers 8 receive signals from both transmitters and send signals to one of the inputs of phase comparison organs 10. In each half-set of two organs. A new 10 is triggered only by one whose phase of the current of its line coincides with the phase of the signals of the receiver 8. The operation of the relay 12 of the organ 10 coaxially with the operation of the relay of the individual starting organ leads. to the operation of the output executive relay 18, acting on the disconnection of the breaker of the damaged line .. If there is a short circuit on one of the lines of the buses of the opposite substation, when the current difference is close to zero and the organ 6 does not work, the organ 10 of this half-set of protection acts S1

ствует за счет приема ьысокочастоткого сигнала с противоположной стороны , где разница токов при STOM по .лучаетс наибольшей с обеспечением срабатьшани органа 6 с йрохождением сигнала через аппаратуру 9 высокочастотной обработки и приемник 8, а также и самосто тельным действием .полукомплекта своей стороны по вышеуказанному принципу.It is obtained by receiving a high-frequency signal from the opposite side, where the current difference at STOM is most pronounced, ensuring the operation of the organ 6 with the signal through the high-frequency processing equipment 9 and receiver 8, as well as the independent action of the half-kit of the party according to the above principle.

При внешнем коротком замыкании пусковые органы 6 пуска и манипул ции высокочастотных передатчиков 7 . не запускаетс ввиду отсутстви разности токов с двух сторон, так как они отстроены от тока .небаланса .. сквозного короткого замыкани . При отсутствии высокочастотных сигналов от приемников 8 на поступают сигналы в органы 10 сравнени фаз, поэтому отключени выключателей I не происходит.In case of an external short circuit, the starting organs 6 start-up and manipulation of high-frequency transmitters 7. It does not start due to the absence of a difference in current from both sides, since they are rebuilt from the current of the unbalance .. through short circuit. In the absence of high-frequency signals from receivers 8, signals are received by phase comparison units 10, therefore, the I switches do not open.

В режиме работы одной из двух па раллельных линий при внутреннем коротком замыкании от повторител пускового органа I и органа 10 сравнени фаз происходит отклю1чение вы ключателей It благодар срабатыванию органов 6 манипул ции и пуска передатчиков 7 с двух сторон линии и совпадении фаз токов с током датчика тока 5. При сквозном коротком замыкании в данном режиме манипулированный высокочастотный сигнал сIn the mode of operation of one of the two parallel lines, an internal short circuit from the repeater of the starting organ I and the phase matching organ 10 disconnects the It switches due to the operation of the organs 6 of manipulating and starting the transmitters 7 on both sides of the line and coinciding the phases of the currents with the current sensor current 5. In case of a through short circuit in this mode, the manipulated high-frequency signal with

5695456954

противоположной стороны не совпадает с сигналом своей стороны, поэтому на выходе высокочастотного приемника 8 по вл етс сплошной сигнал, ко5 горый не трансформируетс на трансфор «аторе 13 органа 10 сравнени фаз, исключа его срабатьтание дл отключени выключател П линии.The opposite side does not coincide with the signal of its side, therefore, at the output of high-frequency receiver 8, a solid signal appears that the coral does not transform onto the transformer 13 of the phase-matching unit 10, excluding its activation to turn off the П line switch.

Дл исключени возможной неселективности действи защиты в режиме каскадного отключени используетс задержка отпадани реле-повторител пускового органа I и наличие размыкающих контактов 20 выходного реле 18 в отключающей цепи неповрежденной Линии.To eliminate the possible nonselectivity of the protection in the cascade shutdown mode, the delay of the release of the repeater of the starting organ I and the presence of the break contacts 20 of the output relay 18 in the trip circuit of the intact Line is used.

Предлагаемое исполнение защиты Обеспечивает мгновенное избирательное отключение короткого замьжани на одной из поврежденных линий вдоль всей ее длины с сохранением ; необходимой работоспособности и в режиме работы однЬй линии. При этом требуетс только один высокочастотный канал дл защиты двух параллельных линий. При нарушении исправности канала в нормальном режиме защита не тер ет свою работоспособность и действует правильно по всей длине любой линии с каскадным действием только на концевых участках.The proposed protection design Provides instant selective shutdown of a short lock on one of the damaged lines along its entire length while preserving; necessary performance and in the mode of operation of one line. This requires only one high frequency channel to protect two parallel lines. If a channel fails to operate in the normal mode, the protection does not lose its working capacity and acts correctly along the entire length of any line with cascading action only on the end sections.

Предлагаемое устройство может найти применение дл защиты параллельных линий различного напр жени .The proposed device can be used to protect parallel lines of different voltages.

Claims

DEVICE FOR DIFFERENTIAL-PHASE HIGH-FREQUENCY PROTECTION OF PARALLEL ELECTRIC TRANSMISSIONS, containing two half-kits, each of which consists of current transformers installed on the first parallel line and connected to the first filter with symmetrical components connected to the first relay and the trigger and trigger current, high-frequency transmitter and receiver, the linear inputs of which are connected to high-frequency line processing equipment, the control input and manipulation of the transmitter - to the output of the manipulation and start-up organ, and the output of the receiver is connected to the first input of the first phase comparing organ, the output of which, together with the output of the first disconnecting organ, is connected according to the And circuit to the first output relay, the contacts of which are included in the disconnecting circuit of the circuit breaker of the first parallel transformers are additionally introduced current installed on the second parallel line 'and connected to the second filter of symmetrical components, the second disconnecting organ, the second Phase comparison Authority, the second output relay, two current sensors and two intermediate relays, moreover, power relays with a current polarizing winding are introduced into both disconnecting organs, relay outputs by power relay currents in each disconnecting organ are connected according to circuit I, with the first output of the first filter through the first current sensor connected in series and the primary winding of the first intermediate transformer connected to the first input of the manipulation and start-up unit |, to the second input of which the second output of the first filter is connected, as well as through the primary winding of the second intermediate transformer, the first output of the second filter, the second output of which is connected through the second current sensor to the first input of the manipulation and start-up organ, and the secondary windings of the intermediate transformers are connected in parallel and connected to the windings of the current relays and the working windings of the power relay of the disconnecting organs, and the polarizing windings of the power relay of the first and of the second disconnecting organisms are connected to the outputs of the first and second current sensors, respectively, which are also connected to the second line, and the fact that, in order to simplify In order to protect two parallel lines by reducing the number of expensive high-frequency channels, by the inputs of the first and second phase comparing organs, the first input of the second phase comparing organ is connected to the output of the receiver, and the output together with the output of the second disconnecting

And the 25695 body is connected according to the And circuit to the second output relay, the contacts of the first output relay being sequentially open with the delay time for closing the contacts of the second output relay included in the exclusive circuit of the first line circuit breaker, and the serially connected closing contacts of the second output relay and opening with By delaying the time to close the contacts of the first output relay, they are included in the breaking circuit of the circuit breaker of the second parallel line.