RU2506674C1

RU2506674C1 - Device for protection of three parallel lines

Info

Publication number: RU2506674C1
Application number: RU2012143641/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Горюнов; Марк Яковлевич Клецель; Бауыржан Ерболович Машрапов
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-02-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention refers to electric engineering, and namely to relay protection, and it can be used for short-circuit protection of three parallel lines. For this purpose the declared device contains one maxi-selector for the same phases of each line, one comparator for each phase, current relay and transductor, logic unit common for all lines; at that current relays and transductors are connected to primary windings of respective current transformers while inputs of maxi-selectors and first inputs of comparators are connected to secondary windings of respective transductors of the same phases and outputs of maxi-selectors are connected to the second inputs of comparators, outputs of comparators and current relays are connected to inputs of logic unit and outputs of the latter are connected to trip circuit of circuit breakers of the first, second and third line.

EFFECT: increasing operating selectivity of the device.

6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты трех параллельных линий от коротких замыканий.The invention relates to electrical engineering, in particular to a relay protection technique, and can be used to protect three parallel lines from short circuits.

Известно устройство для защиты трех параллельных линий, содержащее индукционные реле, обмотки которых подключены к трансформаторам тока этих линий, и блок логики, выходы которого подключены в цепи отключения соответствующих линий [Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш. Шк., 2008. - 639 с.: ил.].A device for protecting three parallel lines, containing induction relays, the windings of which are connected to the current transformers of these lines, and a logic unit, the outputs of which are connected to the disconnection circuit of the corresponding lines [V. Andreev Relay protection and automation of power supply systems - M .: Higher. Shk., 2008. - 639 p.: Ill.].

Недостатками данного устройства являются низкая чувствительность и неселективная работа при обрыве провода с коротким замыканием на землю с противоположной стороны.The disadvantages of this device are low sensitivity and non-selective operation when a wire break with a short to ground on the opposite side.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее первый, второй и третий максиселекторы, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы сравнения [Фигурнов Е.П. Релейная защита. Учебник для студентов электротехнических и электромеханических специальностей транспортных и других вузов - К.: Транспорт Украины, 2004. - с.: ил.].Closest to the proposed device in technical essence and the achieved effect is a device containing the first, second and third max selectors, first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth elements of comparison [Figurnov EP Relay protection. A textbook for students of electrical and electromechanical specialties of transport and other universities - K .: Transport of Ukraine, 2004. - p .: ill.].

Недостатком данного устройства является неселективная работа при обрыве провода с коротким замыканием на землю с противоположной стороны, а также при отключении двух из трех линии с противоположной стороны.The disadvantage of this device is the non-selective operation when a wire break with a short circuit to ground on the opposite side, as well as when disconnecting two of the three lines on the opposite side.

Технический результат - повышение селективности работы устройства.The technical result is an increase in the selectivity of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты трех параллельных линий, содержащее первый, второй и третий максиселекторы, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы сравнения, дополнительно введены первое, второе, третье, четвертое, пятое, шестое, седьмое, восьмое и девятое реле тока, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый трансреакотры, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый, двадцатый, двадцать первый, двадцать второй, двадцать третий, двадцать четвертый, двадцать пятый, двадцать шестой и двадцать седьмой элементы И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ с тремя входами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый двухвходовые элементы ИЛИ-НЕ, причем первое, второе, третье реле тока и первичные обмотки первого, второго, третьего трансреакторов подключены, соответственно, к трансформаторам тока фаз A, B, C первой линии, четвертое, пятое, шестое реле тока и первичные обмотки четвертого, пятого, шестого трансреакторов подключены, соответственно, к трансформаторам тока фаз A, B, C второй линии, седьмое, восьмое, девятое реле тока и первичные обмотки седьмого, восьмого, девятого трансреакторов подключены, соответственно, к трансформаторам тока фаз A, B, C третьей линии, выход первого реле тока подключен к первому входу первого элемента И и второму входу седьмого элемента И, выход второго реле тока - к первому входу второго элемента И и второму входу восьмого элемента И, выход третьего реле тока - к первому входу третьего элемента И и второму входу девятого элемента И, выход четвертого реле тока - к первому входу четвертого элемента И и второму входу первого элемента И, выход пятого реле тока - к первому входу пятого элемента И и второму входу второго элемента И, выход шестого реле тока - к первому входу шестого элемента И и второму входу третьего элемента И, выход седьмого реле тока - к первому входу седьмого элемента И и второму входу четвертого элемента И, выход восьмого реле тока -к первому входу восьмого элемента И и второму входу пятого элемента И, выход девятого реле тока - к первому входу девятого элемента И и второму входу шестого элемента И, выходы первого, четвертого и седьмого элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выходы второго, пятого и восьмого элементов И - к входам второго элемента ИЛИ, выходы третьего, шестого и девятого элементов И - к входам третьего элемента ИЛИ, первый, второй, третий входы первого максиселектора, соответственно, подключены к вторичным обмоткам первого, четвертого, седьмого трансреакторов и первым входам первого, четвертого, седьмого элементов сравнения, первый, второй, третий входы второго максиселектора, соответственно, подключены к вторичным обмоткам второго, пятого, восьмого трансреакторов и первым входам второго, пятого, восьмого элементов сравнения, первый, второй, третий входы третьего максиселектора - к вторичным обмоткам третьего, шестого, девятого трансреакторов и первым входам третьего, шестого, девятого элементов сравнения, выход первого максиселектора подключен ко вторым входам первого, четвертого, седьмого элементов сравнения, выход второго максиселектора - ко вторым входам второго, пятого, восьмого элементов сравнения, выход третьего максиселектора - ко вторым входам третьего, шестого, девятого элементов сравнения, выход первого элемента сравнения подключен к первому входу десятого элемента И, второму входу двенадцатого элемента И и второму входу первого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента сравнения - к первому входу тринадцатого элемента И, второму входу пятнадцатого элемента И и второму входу второго двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента сравнения - к первому входу шестнадцатого элемента И, второму входу восемнадцатого элемента И и второму входу третьего двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход четвертого элемента сравнения - к первому входу одиннадцатого элемента И, второму входу десятого элемента И и второму входу четвертого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход пятого элемента сравнения - к первому входу четырнадцатого элемента И, второму входу тринадцатого элемента И и второму входу пятого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход шестого элемента сравнения - к первому входу семнадцатого элемента И, второму входу шестнадцатого элемента И и второму входу шестого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход седьмого элемента сравнения - к первому входу двенадцатого элемента И, второму входу одиннадцатого элемента И и второму входу седьмого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход восьмого элемента сравнения - к первому входу пятнадцатого элемента И, второму входу четырнадцатого элемента И и второму входу восьмого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход девятого элемента сравнения - к первому входу восемнадцатого элемента И, второму входу семнадцатого элемента И и второму входу девятого двухвходового элемента ИЛИ-НЕ, выходы десятого, одиннадцатого, двенадцатого элементов И подключены к входам первого трехвходового элемента ИЛИ-НЕ, выходы тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого элементов И - к входам второго трехвходовго элемента ИЛИ-НЕ, выходы шестнадцатого, семнадцатого и восемнадцатого элементов И - к входам третьего трехвходового элемента ИЛИ-НЕ, выход первого трехвходового элемента ИЛИ-НЕ подключен к первым входам первого, четвертого и седьмого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, выход второго трехвходового элемента ИЛИ-НЕ - к первым входам второго, пятого и восьмого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, выход третьего трехвходового элемента ИЛИ-НЕ - к первым входам третьего, шестого и девятого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, выходы первого, четвертого и седьмого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ подключены соответственно ко вторым входам девятнадцатого, двадцать второго и двадцать пятого элементов И, первые входы которых подключены к выходу первого элемента ИЛИ, выходы второго, пятого и восьмого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ - ко вторым входам двадцатого, двадцать третьего и двадцать шестого элементов И, первые входы которых подключены к выходу второго элемента ИЛИ, выходы третьего, шестого и девятого двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ - ко вторым входам двадцать первого, двадцать четвертого и двадцать седьмого элементов И, первые входы которых подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, выходы девятнадцатого, двадцать второго и двадцать пятого элементов И подключены к входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен в цепь отключения выключателя первой линии, выходы двадцатого, двадцать третьего и двадцать шестого элементов И подключены к входам пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен в цепь отключения выключателя второй линии, выходы двадцать первого, двадцать четвертого и двадцать седьмого элементов И подключены к входам шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен в цепь отключения выключателя третьей линии.The technical result is achieved in that in the device for protecting three parallel lines containing the first, second and third max selectors, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth elements of comparison, additionally introduced the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth current relays, first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth transreactors, first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth tenth, eleventh, twelfth , thirteenth, fourteenth, fifteenth, sixteenth, seventeenth, eighteenth, nineteenth, twentieth, twenty first, twenty second, twenty third, twenty fourth, twenty fifth, twenty sixth and twenty seventh elements And, first, second, third, fourth, fifth and the sixth OR element, the first, second and third OR-NOT elements with three inputs, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth two-input OR-NOT elements, the first, second, third current relays and primary windings of the first, second, t three transreactors are connected, respectively, to the current transformers of the phases A, B, C of the first line, the fourth, fifth, sixth current relays and the primary windings of the fourth, fifth, sixth transreactors are connected, respectively, to the current transformers of the phases A, B, C of the second line, the seventh, eighth, ninth current relay and the primary windings of the seventh, eighth, ninth transreactors are connected, respectively, to the current transformers of the phases A, B, C of the third line, the output of the first current relay is connected to the first input of the first element And and the second input of the seventh element that And, the output of the second current relay - to the first input of the second element And and the second input of the eighth element And, the output of the third relay - to the first input of the third element And and the second input of the ninth element And, the output of the fourth current relay - to the first input of the fourth element And and the second input of the first element And, the output of the fifth current relay - to the first input of the fifth element And and the second input of the second element And, the output of the sixth current relay - to the first input of the sixth element And and the second input of the third element And, the output of the seventh current relay - to the first the entrance of the seventh element And and the second input of the fourth element And, the output of the eighth relay current to the first input of the eighth element And and the second input of the fifth element And, the output of the ninth relay current to the first input of the ninth element And the second input of the sixth element And, the outputs of the first, fourth and of the seventh AND element connected to the inputs of the first OR element, the outputs of the second, fifth and eighth AND elements to the inputs of the second OR element, the outputs of the third, sixth and ninth AND elements - to the inputs of the third OR element, the first, second, third inputs of the first max selector, respectively, connected to the secondary windings of the first, fourth, seventh transreactors and the first inputs of the first, fourth, seventh comparison elements, the first, second, third inputs of the second max selector, respectively, connected to the secondary windings of the second, fifth, eighth transreactors and the first inputs of the second, fifth of the eighth comparison element, the first, second, third inputs of the third max selector - to the secondary windings of the third, sixth, ninth transreactors and the first inputs of the third, sixth, ninth elements the output of the first max selector is connected to the second inputs of the first, fourth, seventh comparison elements, the output of the second max selector is connected to the second inputs of the second, fifth, eighth comparison elements, the output of the third max selector is connected to the second inputs of the third, sixth, ninth comparison elements, the output of the first element the comparison is connected to the first input of the tenth element And, the second input of the twelfth element And and the second input of the first two-input element OR NOT, the output of the second comparison element - to the first input of the thirteen AND element, the second input of the fifteenth AND element and the second input of the second two-input element OR-NOT, the output of the third comparison element is to the first input of the sixteenth AND element, the second input of the eighteenth AND element and the second input of the third two-input OR-NOT element, the output of the fourth comparison element is to the first input of the eleventh element And, the second input of the tenth element And and the second input of the fourth two-input element OR NOT, the output of the fifth element of comparison - to the first input of the fourteenth element And, the second input of the thirteenth AND element and the second input of the fifth two-input element OR-NOT, the output of the sixth comparison element is to the first input of the seventeenth AND element, the second input of the sixteenth AND element and the second input of the sixth two-input element OR NOT, the output of the seventh comparison element is to the first input of the twelfth element And, the second input of the eleventh element And and the second input of the seventh two-input element OR NOT, the output of the eighth element of comparison is to the first input of the fifteenth element And, the second input of the fourteenth element And and second the input of the eighth two-input OR-NOT element, the output of the ninth comparison element is to the first input of the eighteenth AND element, the second input of the seventeenth AND element and the second input of the ninth two-input OR element, the outputs of the tenth, eleventh, twelfth element AND are connected to the inputs of the first three-input element OR NOT, outputs of the thirteenth, fourteenth and fifteenth elements AND - to the inputs of the second three-input element OR-NOT, outputs of the sixteenth, seventeenth and eighteenth elements AND - to the inputs of the third three-input one OR-NOT element, the output of the first three-input OR-NOT element is connected to the first inputs of the first, fourth and seventh two-input OR-NOT elements, the output of the second three-input element OR-NOT is connected to the first inputs of the second, fifth and eighth two-input OR-NOT elements, the output of the third three-input element OR-NOT - to the first inputs of the third, sixth and ninth two-input elements OR-NOT, the outputs of the first, fourth and seventh two-input elements OR-NOT connected respectively to the second inputs of the nineteenth, twenty second and the twenty-fifth AND element, the first inputs of which are connected to the output of the first OR element, the outputs of the second, fifth, and eighth two-input elements OR NOT - to the second inputs of the twentieth, twenty-third, and twenty-sixth AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the second OR element , the outputs of the third, sixth and ninth two-input elements OR NOT - to the second inputs of the twenty-first, twenty-fourth and twenty-seventh AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the third OR element, the outputs of the nineteenth , twenty-second and twenty-fifth elements AND are connected to the inputs of the fourth OR element, the output of which is connected to the circuit breaker circuit of the first line, the outputs of the twenty, twenty-third and twenty-sixth elements And are connected to the inputs of the fifth OR element, whose output is connected to the circuit breaker of the second lines, outputs of the twenty-first, twenty-fourth and twenty-seventh AND elements are connected to the inputs of the sixth OR element, the output of which is connected to the circuit breaker circuit of the third line.

Предлагаемое устройство представлено на фигуре 1. На фигурах 2, 3, 4, 5, 6 представлены три параллельные линии с повреждениями разного вида.The proposed device is presented in figure 1. In figures 2, 3, 4, 5, 6, three parallel lines with different types of damage are shown.

Устройство содержит реле 1-9 тока, трансреакторы 10-18, максиселекторы 19, 20, 21, элементы 22 - 30 сравнения, элементы И 31-48, элементы ИЛИ 49, 51, 53, элементы ИЛИ-НЕ 50, 52, 54-63, элементы И 64-72, элементы ИЛИ 73, 74, 75.The device contains a current relay 1-9, transreactors 10-18, max selectors 19, 20, 21, comparison elements 22-30, AND 31-48 elements, OR elements 49, 51, 53, OR elements NOT 50, 52, 54- 63, elements AND 64-72, elements OR 73, 74, 75.

На чертежах обозначены трансформаторы 76-84 тока, выключатели 85-90, точки коротких замыканий 91-103, токи I_A1, I_B1, I_C1, I_A2, I_B2, I_C2 и I_A3. I_B3, I_C3 фаз А, В и С первой, второй и третьей линий 104, 105 и 106 соответственно, поступающие от трансформаторов 76, 77, 78, 79, 80, 81, и 82, 83, 84 тока.The drawings indicate current transformers 76-84, switches 85-90, short circuit points 91-103, currents I _A1 , I _B1 , I _C1 , I _A2 , I _B2 , I _C2 and I _A3 . I _B3 , I _C3 phases A, B and C of the first, second and third lines 104, 105 and 106, respectively, coming from transformers 76, 77, 78, 79, 80, 81, and 82, 83, 84 currents.

Реле 1, 2 и 3 и первичные обмотки трансреакторов 10, 11 и 12 подключены соответственно к вторичным обмоткам трансформаторов 76, 77 и 78 тока фаз A, B, C первой линии, реле 4, 5 и 6 и первичные обмотки трансреакторов 13, 14 и 15 подключены соответственно к вторичным обмоткам трансформаторов 79, 80 и 81 тока фаз A, B, C второй линии, реле 7, 8 и 9 и первичные обмотки трансреакторов 16, 17 и 18 подключены соответственно к вторичным обмоткам трансформаторов 82, 83 и 84 тока фаз A, B, C третьей линии, входы максиселектора 19 и первые входы элементов 22, 23 и 24 сравнения подключены к вторичным обмоткам трансреакторов 10, 13 и 16, а вторые входы элементов 22, 23 и 24 сравнения - к выходу максиселектора 19, входы максиселектора 20 и первые входы элементов 25, 26 и 27 сравнения подключены к вторичным обмоткам трансреакторов 11, 14 и 17, а вторые входы элементов 25, 26 и 27 сравнения - к выходу максиселектора 20, входы максиселектора 21 и первые входы элементов 28, 29 и 30 сравнения подключены к вторичным обмоткам трансреакторов 12, 15 и 18, а вторые входы элементов 28, 29 и 30 сравнения - к выходу максиселектора 21, выходы элементов 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 сравнения подключены к первым входам, соответственно, элементов 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 и вторым входам, соответственно, элементов 42, 40, 41, 45, 43, 44, 48, 46, 47 и 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, входы элементов 50 и 52, и 54 подключены к выходам элементов 40, 41, 42 и 43, 44, 45, и 46, 47, 48 соответственно, а их выходы - к первым входам элементов 55, 56, 57 и 58, 59, 60, и 61, 62, 63, выходы реле 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 тока - к первым входам элементов 31, 34, 37, 32, 35, 38, 33, 36, 39 и вторым входам элементов 33, 36, 39, 31, 34, 37, 32, 35, 38, входы элемента 49 подключены к выходам элементов 31, 32 и 33, а выход подключен к первым входам элементов 64, 65 и 66, ко вторым входам которых подключены выходы элементов 55, 56 и 57, соответственно, входы элемента 51 подключены к выходам элементов 34, 35 и 36, а выход подключен к первым входам элементов 67, 68 и 69, ко вторым входам которых подключены выходы элементов 58, 59 и 60, соответственно, входы элемента 53 подключены к выходам элементов 37, 38 и 39, а выход подключен к первым входам элементов 70, 71 и 72, ко вторым входам которых подключены выходы элементов 61, 62 и 63, соответственно, входы элемента 73 подключены к выходам элементов 64, 67 и 70, входы элемента 74 подключены к выходам элементов 65, 68 и 71, входы элемента 75 подключены к выходам элементов 66, 69 и 72, а выходы элементов 73, 74 и 75 - в цепи отключения выключателей 85, 86 и 87 первой, второй и третьей линий.Relays 1, 2 and 3 and the primary windings of the transreactors 10, 11 and 12 are connected respectively to the secondary windings of the transformers 76, 77 and 78 of the currents of the phases A, B, C of the first line, relays 4, 5 and 6 and the primary windings of the transreactors 13, 14 and 15 are connected respectively to the secondary windings of the second-phase phases A, B, C current transformers 79, 80 and 81, relays 7, 8 and 9 and the primary windings of the transreactors 16, 17 and 18 are connected respectively to the secondary windings of the phase current transformers 82, 83 and 84 A, B, C of the third line, the inputs of the max selector 19 and the first inputs of the elements 22, 23 and 24 of the comparison are connected to the secondary the transformer reactors 10, 13 and 16, and the second inputs of the comparison elements 22, 23 and 24 to the output of the max selector 19, the inputs of the max selector 20 and the first inputs of the comparison elements 25, 26 and 27 are connected to the secondary windings of the trans reactors 11, 14 and 17, and the second inputs of the comparison elements 25, 26 and 27 to the output of the max selector 20, the inputs of the max selector 21 and the first inputs of the comparison elements 28, 29 and 30 are connected to the secondary windings of the transreactors 12, 15 and 18, and the second inputs of the comparison elements 28, 29 and 30 to the output of the max selector 21, the outputs of the elements 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 of the comparison are connected to the first inputs, respectively, of the elements 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 and the second inputs, respectively, of the elements 42, 40, 41, 45, 43, 44, 48, 46, 47 and 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, the inputs of the elements 50 and 52, and 54 are connected to the outputs of the elements 40, 41, 42 and 43, 44, 45, and 46, 47, 48, respectively, and their outputs - to the first inputs of the elements 55, 56, 57 and 58, 59, 60, and 61, 62, 63, relay outputs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of the current - to the first the inputs of the elements 31, 34, 37, 32, 35, 38, 33, 36, 39 and the second inputs of the elements 33, 36, 39, 31, 34, 37, 32, 35, 38, the inputs of the element 49 are connected to the outputs of the elements 31, 32 and 33, and the output is connected to the first inputs of the elements 64, 65 and 66, to the second m the inputs of which are connected the outputs of the elements 55, 56 and 57, respectively, the inputs of the element 51 are connected to the outputs of the elements 34, 35 and 36, and the output is connected to the first inputs of the elements 67, 68 and 69, to the second inputs of which the outputs of the elements 58, 59 are connected and 60, respectively, the inputs of the element 53 are connected to the outputs of the elements 37, 38 and 39, and the output is connected to the first inputs of the elements 70, 71 and 72, to the second inputs of which the outputs of the elements 61, 62 and 63 are connected, respectively, the inputs of the element 73 are connected to the outputs of the elements 64, 67 and 70, the inputs of the element 74 are connected to the outputs of the element 65, 68 and 71, input member 75 connected to the outputs of elements 66, 69 and 72, and the outputs of elements 73, 74 and 75 - a trip circuit breakers 85, 86 and 87 of the first, second and third lines.

Ток срабатывания реле 1 - 9 отстраивается от тока холостого хода соответствующей линии. Эти реле блокируют работу устройства на отключение неповрежденной линии при отключенном состоянии любых двух из трех линий, как с приемной стороны, так и с питающей, а также при каскадном отключении коротких замыканий, и при обрыве провода с коротким замыканием на землю с противоположной стороны. Их использование позволяет отстраивать токи срабатывания элементов 22 - 30 сравнения не от максимального рабочего тока линии и токов неповрежденных фаз, а только от токов небаланса, обусловленных погрешностями трансформаторов тока, элементов устройства и не идентичностью параметров линий, при трехфазном коротком замыкании на шинах противоположной подстанции. Сигналы на выходах элементов 22 -30 сравнения появляются, если выполняются соответствующие неравенства

,

(где

,

- токи на выходах максиселекторов 19, 20, 21 соответственно; I_нб - ток небаланса при трехфазном коротком замыкании (на чертежах не указано) на шинах противоположной подстанции; k_отс - коэффициент отстройки).The response current of relay 1 - 9 is tuned to the open circuit current of the corresponding line. These relays block the operation of the device to disconnect an undamaged line when any two of the three lines are disconnected, both from the receiving side and from the supply side, as well as when cascading disconnection of short circuits, and when a wire breaks with a short circuit to ground on the opposite side. Their use makes it possible to tune the response currents of the comparison elements 22-30 not from the maximum operating line current and currents of intact phases, but only from unbalance currents caused by errors in current transformers, device elements and not identical line parameters during a three-phase short circuit on the buses of the opposite substation. The signals at the outputs of elements 22-30 comparison appear if the corresponding inequalities

,

(Where

,

- currents at the outputs of the max selectors 19, 20, 21, respectively; I _nb is the unbalance current during a three-phase short circuit (not shown in the drawings) on the buses of the opposite substation; k _ss - _offset coefficient).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В нормальном режиме работы реле 1-9 находятся в сработанном состоянии и подают сигналы. Поэтому на выходах элементов 31-39 и, соответственно, на выходах элементов 49, 51 и 53 сигналы есть. На входы максиселекторов 19-21 и первые входы элементов 22-30 поступают токи через трансформаторы 76, 79, 82, 77, 80, 83, 78, 81, 84 тока и трансреакторы 10, 13, 16, 11, 14, 17, 12, 15, 18. На выходах максиселекторов 19-21 появляются токи (из-за не идентичности трансформаторов 76-84 и трансреакторов 10-18) и поступают на вторые входы элементов 22-30, на выходах которых сигналов нет потому, что вышеуказанные неравенства не выполняются. Так как на выходах элементов 22-30 сигналов нет, то нет их и на выходах элементов 40-48, а на выходах элементов 50 и 52, и 54 они есть. С выходов последних они поступают на первые входы элементов 55, 56, 57 и 58, 59, 60 и 61, 62, 63, соответственно, на вторые входы которых сигналы с выходов элементов 22-30 не поступают. Поэтому на выходах элементов 55-63 сигналов нет. С выхода элемента 49 сигнал поступает на первые входы элементов 64, 65, 66, но на их выходах сигналов нет, так как на вторые входы сигналы с выходов элементов 55, 56 и 57 не поступают. С выхода элемента 51 сигнал поступает на первые входы элементов 67, 68 и 69, но на их вторые входы сигналы с выходов элементов 58, 59 и 60 не поступают, поэтому на выходах элементов 67-69 сигналов нет. С выхода элемента 53 сигнал поступает на первые входы элементов 70, 71 и 72, но на их выходах сигналов также нет, поскольку на вторые входы сигналы с выходов элементов 61, 62 и 63 не поступают. Так как на входы элементов 73-75 сигналы не поступают, то на их выходах сигналы также отсутствуют, поэтому защита не срабатывает.In normal operation mode, relays 1-9 are in the activated state and give signals. Therefore, the outputs of the elements 31-39 and, respectively, the outputs of the elements 49, 51 and 53 are signals. The inputs of max selectors 19-21 and the first inputs of elements 22-30 receive currents through transformers 76, 79, 82, 77, 80, 83, 78, 81, 84 currents and transreactors 10, 13, 16, 11, 14, 17, 12 , 15, 18. At the outputs of the max selectors 19-21, currents appear (due to the non-identity of the transformers 76-84 and transreactors 10-18) and arrive at the second inputs of the elements 22-30, at the outputs of which there are no signals because the above inequalities do not are being implemented. Since there are no signals at the outputs of elements 22-30, there are none at the outputs of elements 40-48, but they are at the outputs of elements 50 and 52, and 54. From the outputs of the latter, they arrive at the first inputs of the elements 55, 56, 57 and 58, 59, 60 and 61, 62, 63, respectively, at the second inputs of which the signals from the outputs of the elements 22-30 do not arrive. Therefore, there are no signals at the outputs of elements 55-63. From the output of element 49, the signal is supplied to the first inputs of elements 64, 65, 66, but there are no signals at their outputs, since signals from the outputs of elements 55, 56, and 57 do not arrive at the second inputs. From the output of the element 51, the signal is supplied to the first inputs of the elements 67, 68 and 69, but the signals from the outputs of the elements 58, 59 and 60 are not supplied to their second inputs, therefore, there are no signals at the outputs of the elements 67-69. From the output of element 53, the signal is supplied to the first inputs of elements 70, 71, and 72, but there are no signals at their outputs either, since signals from the outputs of elements 61, 62, and 63 do not arrive at the second inputs. Since the signals do not arrive at the inputs of elements 73-75, there are also no signals at their outputs, so the protection does not work.

При трехфазном коротком (К3) замыкании на линии 104 (на чертеже не указано) реле 1-9 остаются сработанными. Поэтому на выходах элементов 31-39, 49, 51 и 53 есть сигналы. На выходах элементов 23, 24, 26, 27, 29 и 30 сигналы есть, так как выполняются,

,

, а на выходах элементов 22, 25 и 28 их нет. Поэтому элементы 40, 42, 43, 45, 46, 48 не выдают сигналов, а элементы 41, 44, 47 - выдают. Элементы 50, 52 и 54 сигналов не выдают, так как на каждый из них поступил сигнал. На оба входа элементов 55, 58 и 61 сигналы не поступили, следовательно, они запускают элементы 64, 67 и 70, соответственно, на первые входы которых поступили сигналы от элементов 49, 51 и 53, соответственно. Элемент 73 выдает сигнал, и выключатель 85 отключает линию 104. При двухфазном К3 на линии 104, между фазами А и В точка 91, при наличии тока в неповрежденной фазе реле 1-9 остаются сработанными, при отсутствии - сработанными остаются реле 1, 2, 4, 5, 7, 8, а реле 3, 6 и 9 возвращаются в исходные положения. Поэтому элементы 31-36, 49 и 51 выдают сигналы, а элементы 37, 38, 39, 53 - нет. В обоих случаях элементы 22, 25, 28, 29, 30, 40, 42, 43, 45-48, 50, 52, 56, 57, 59-63, 65, 66, 68-72, 74, 75 сигналов не выдают, а элементы 23, 24, 26, 27, 41, 44, 54, 55, 58, 64, 67 и 73 - выдают. Выключатель 85 отключается. При двухфазном К3 в зоне каскадного действия на линии 104, между фазами А и В точка 92, реле 1, 2, 4-9 остаются сработанными, а реле 3 - нет. Элементы 23, 24, 26, 27, 31-36, 41, 44, 49, 51, 55, 58, 64, 67 выдают сигнал, и через элемент 73 выключатель 85 отключается. При однофазном К3 на линии 104 в фазе А точка 93, при наличии токов в неповрежденных фазах, реле 1-9 остаются сработанными, при отсутствии - сработанными остаются реле 1, 4 и 7, а реле 2, 3, 5, 6, 8, 9 возвращаются в исходные положения, поэтому элементы 34-39, 51 и 53 сигналов не выдают, а элементы 31, 32, 33, 49 - выдают. Элементы 23, 24 и 41 выдают сигналы, а элементы 22, 25-30, 40, 42-48 - нет, поэтому элементы 52, 54 и 55 сигналы выдают, а элементы 50, 56-63 - нет. Также не выдают сигналы и элементы 65-72, 74, и 75, а элементы 64 и 73 - выдают. Защита срабатывает, и выключатель 85 отключается. При однофазном К3 на линии 104 в фазе А точка 94 в зоне каскадного действия защиты сработанными остаются реле 1, 4-9, а реле 2 и 3 возвращаются в исходные положения. Элементы 23, 24, 41, 49, 55, 64, 73 выдают сигналы, и выключатель 85 отключается.With a three-phase short (K3) circuit on line 104 (not shown in the drawing), relays 1-9 remain activated. Therefore, the outputs of the elements 31-39, 49, 51 and 53 have signals. At the outputs of the elements 23, 24, 26, 27, 29 and 30, there are signals, since they are executed,

,

, and at the outputs of the elements 22, 25 and 28 they are not. Therefore, the elements 40, 42, 43, 45, 46, 48 do not give out signals, and the elements 41, 44, 47 give out. Elements 50, 52 and 54 of the signals do not give out, since each of them received a signal. No signals were received at both inputs of elements 55, 58, and 61, therefore, they trigger elements 64, 67, and 70, respectively, at the first inputs of which signals from elements 49, 51, and 53, respectively, were received. Element 73 gives a signal, and the switch 85 turns off line 104. With two-phase K3 on line 104, between phases A and B, point 91, if there is a current in the undamaged phase, relays 1-9 remain activated, in the absence - relays 1, 2 remain, 4, 5, 7, 8, and relays 3, 6 and 9 are returned to their original positions. Therefore, the elements 31-36, 49 and 51 give signals, but the elements 37, 38, 39, 53 do not. In both cases, elements 22, 25, 28, 29, 30, 40, 42, 43, 45-48, 50, 52, 56, 57, 59-63, 65, 66, 68-72, 74, 75 do not give signals , and the elements 23, 24, 26, 27, 41, 44, 54, 55, 58, 64, 67 and 73 give out. The switch 85 is tripped. With two-phase K3 in the cascade zone on line 104, between phases A and B, point 92, relays 1, 2, 4-9 remain activated, and relay 3 does not. Elements 23, 24, 26, 27, 31-36, 41, 44, 49, 51, 55, 58, 64, 67 give a signal, and through element 73, the switch 85 is turned off. With single-phase K3 on line 104 in phase A, point 93, if there are currents in the undamaged phases, relays 1-9 remain activated, in the absence - relays 1, 4 and 7 remain active, and relays 2, 3, 5, 6, 8, 9 are returned to their original positions, therefore, the signal elements 34-39, 51 and 53 do not give out, and the elements 31, 32, 33, 49 give out. Elements 23, 24 and 41 give signals, but elements 22, 25-30, 40, 42-48 do not; therefore, elements 52, 54 and 55 give signals, but elements 50, 56-63 do not. Also, signals and elements 65-72, 74, and 75 do not give out, and elements 64 and 73 give out. The protection trips and switch 85 trips. With a single-phase K3 on line 104 in phase A, point 94 in the cascaded protection zone is activated by relays 1, 4-9, and relays 2 and 3 return to their original positions. Elements 23, 24, 41, 49, 55, 64, 73 give signals, and the switch 85 is turned off.

При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью, если одно замыкание произошло, например, в фазе А линии 104, а другое - в фазе С линии, отходящей от питаемой подстанции, точки 95, 96 (фиг.4), то реле 1-9 (фиг.1) остаются сработанными. Элементы 23, 24, 31, 32, 33, 41, 49, 55, 64, 73 выдают сигналы, и выключатель 85 отключается. Если одно замыкание произошло, например, в фазе А линии 104 в зоне каскадного действия защиты, а другое - в фазе С линии, отходящей от питаемой подстанции, точки 97, 96 (фиг.4), то сработанными остаются реле 1, 4-9. Элементы 23, 24, 31, 32, 33, 41, 49, 55, 64, 73 выдают сигналы, и выключатель 85 отключается.With double earth faults in networks with isolated neutral, if one fault occurred, for example, in phase A of line 104, and the other in phase C of a line extending from the powered substation, points 95, 96 (Fig. 4), then relay 1 -9 (FIG. 1) remain activated. Elements 23, 24, 31, 32, 33, 41, 49, 55, 64, 73 give signals, and the switch 85 is turned off. If one fault occurred, for example, in phase A of line 104 in the cascade zone of protection, and the other in phase C of the line extending from the power substation, points 97, 96 (Fig. 4), then relays 1, 4-9 remain activated. . Elements 23, 24, 31, 32, 33, 41, 49, 55, 64, 73 give signals, and the switch 85 is turned off.

При обрыве фазного провода, например, фазы А на линии 104 (фиг.5), и одностороннем его заземлении (с противоположной стороны), элементы 23-30 сигналов не выдают. Защита не срабатывает.When the phase wire is broken, for example, phase A on line 104 (Fig. 5), and its unilateral grounding (on the opposite side), the elements 23-30 do not give signals. Protection does not work.

При отключенном состоянии одной из линий с противоположной стороны, например, линии 104, защита работает на две параллельные линии, и реле 1, 2 и 3 возвращаются в исходные положения. В этом случае, при трехфазном К3 на линии 105 (на чертеже не указано) реле 4-9 остаются сработанными. Элементы 22, 24, 25, 27, 28, 30, 32, 35, 38, 42, 45, 48, 49, 51, 53, 56, 59, 62, 65, 68, 71, 74 выдают сигналы. Поэтому выключатель 86 отключается. При двухфазном К3 на линии 105, между фазами А и В точка 98, при наличии тока в неповрежденных фазах реле 4-9 остаются сработанными, при отсутствии - сработанными остаются реле 4, 5, 7, 8, а реле 6 и 9 возвращаются в исходные положения. В обоих случаях элементы 22, 24, 25, 27, 32, 35, 42, 45, 49, 51, 56, 59, 65, 68 выдают сигналы, и через элемент 74 выключатель 86 отключается. При двухфазном К3 на линии 105, между фазами А и В точка 99, в зоне каскадного действия защиты реле 4, 5, 7, 8, 9 остаются сработанными, а реле 6 возвращается в исходное положение. Элементы 22, 24, 25, 27, 32, 35, 42, 45, 49, 51, 56, 59, 65, 68, 74 выдают сигналы. Выключатель 86 отключается. При однофазном К3 на линии 105 в фазе А точка 100, при наличии токов в неповрежденных фазах, реле 4-9 остаются сработанными, при отсутствии - сработанными остаются реле 4 и 7, а реле 5, 6, 8, 9 возвращаются в исходные положения. В обоих случаях элементы 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 выдают сигналы, и выключатель 86 отключается. При однофазном К3 на линии 105 в фазе А точка 101 в зоне каскадного действия защиты сработанными остаются реле 4, 7, 8 и 9, а реле 5 и 6 возвращаются в исходные положения. Элементы 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 выдают сигналы, и выключатель 86 отключается. При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью, если одно замыкание произошло, например, в фазе А линии 105, а другое - в фазе С линии, отходящей от питаемой подстанции, точки 102, 96 (фиг.4), то реле 4-9 (фиг.1) остаются сработанными, элементы 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 выдают сигналы, и выключатель 86 отключается. Если одно замыкание произошло, например, в фазе А линии 105 в зоне каскадного действия защиты, а другое - в фазе С линии, отходящей от питаемой подстанции, точки 103, 96 (фиг.4), то сработанными остаются реле 4, 7, 8, 9. Элементы 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 выдают сигналы, и выключатель 86 отключается.. При обрыве фазного провода, например, фазы А на линии 105 (фиг.6), и одностороннем его заземлении (с противоположной стороны), на выходе элемента 49 сигнала нет. Защита не срабатывает.When one of the lines is turned off on the opposite side, for example, line 104, the protection works on two parallel lines, and relays 1, 2 and 3 return to their original positions. In this case, with a three-phase K3 on line 105 (not shown in the drawing), relays 4-9 remain activated. Elements 22, 24, 25, 27, 28, 30, 32, 35, 38, 42, 45, 48, 49, 51, 53, 56, 59, 62, 65, 68, 71, 74 give signals. Therefore, the switch 86 is tripped. With two-phase K3 on line 105, between phases A and B, point 98, if there is a current in undamaged phases, relays 4-9 remain activated, if not, relays 4, 5, 7, 8 remain activated, and relays 6 and 9 return to the original provisions. In both cases, the elements 22, 24, 25, 27, 32, 35, 42, 45, 49, 51, 56, 59, 65, 68 give signals, and through the element 74, the switch 86 is turned off. With a two-phase K3 on line 105, between phases A and B, point 99, in the cascaded protection zone, relays 4, 5, 7, 8, 9 remain activated, and relay 6 returns to its original position. Elements 22, 24, 25, 27, 32, 35, 42, 45, 49, 51, 56, 59, 65, 68, 74 give signals. Switch 86 trips. With single-phase K3 on line 105 in phase A, point 100, if there are currents in the undamaged phases, relays 4-9 remain activated, if not, relays 4 and 7 remain activated, and relays 5, 6, 8, 9 return to their original positions. In both cases, the elements 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 give signals, and the switch 86 is turned off. With a single-phase K3 on line 105 in phase A, point 101 in the cascaded protection zone is activated by relays 4, 7, 8 and 9, and relays 5 and 6 return to their original positions. Elements 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 give signals, and the switch 86 is turned off. With double earth faults in networks with isolated neutral, if one fault occurred, for example, in phase A of line 105, and the other in phase C of a line extending from the powered substation, points 102, 96 (Fig. 4), then relay 4 -9 (Fig. 1) remain activated, the elements 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 give signals, and the switch 86 is turned off. If one fault occurred, for example, in phase A of line 105 in the cascade zone of protection, and the other in phase C of the line extending from the power substation, points 103, 96 (Fig. 4), then relays 4, 7, 8 remain activated. , 9. Elements 22, 24, 32, 42, 49, 56, 65, 74 give signals, and the switch 86 is turned off. When the phase wire, for example, phase A on line 105 (Fig.6) breaks, and its one-way grounding (from the opposite side), there is no signal at the output of element 49. Protection does not work.

При отключенном состоянии двух линии с противоположной стороны, например, линий 104 и 105, реле 1-6 возвращаются в исходные положения, поэтому элементы 49, 51, 53 сигналов не выдают, и защита выводится из действия.With the disconnected state of two lines on the opposite side, for example, lines 104 and 105, relays 1-6 return to their original positions, therefore, signal elements 49, 51, 53 do not give out signals, and the protection is disabled.

Экономический эффект - уменьшение затрат на ремонт линий электропередач за счет своевременного их отключения при коротких замыканиях.The economic effect is to reduce the cost of repairing power lines due to their timely shutdown in case of short circuits.

Claims

A device for protecting three parallel lines containing the first, second and third max selectors, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth comparison elements, characterized in that the first, second, third, fourth are additionally introduced into it fifth, sixth, seventh, eighth and ninth current relays, first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth transreactors, first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth tenth , eleventh, twelfth, thirteenth eleventh, fifteenth, sixteenth, seventeenth, eighteenth, nineteenth, twentieth, twenty first, twenty second, twenty third, twenty fourth, twenty fifth, twenty sixth and twenty seventh elements AND, first, second, third, fourth, fifth and sixth elements OR , the first, second and third OR-NOT elements with three inputs, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth two-input OR-NOT elements, the first, second, third current relays and primary windings of the first, second, third transrea ktor are connected respectively to current transformers of phases A, B, C of the first line, fourth, fifth, sixth current relays and primary windings of the fourth, fifth, sixth transreactors are connected respectively to current transformers of phases A, B, C of the second line, seventh, eighth, ninth the current relay and the primary windings of the seventh, eighth, ninth transreactors are connected respectively to the current transformers of the phases A, B, C of the third line, the output of the first current relay is connected to the first input of the first element And and the second input of the seventh element And, the output of the second p barely current - to the first input of the second element And and the second input of the eighth element And, the output of the third current relay - to the first input of the third element And and the second input of the ninth element And, the output of the fourth relay - to the first input of the fourth element And and the second input of the first element And, the output of the fifth current relay is to the first input of the fifth element And and the second input of the second element And, the output of the sixth relay is to the first input of the sixth element And and the second input of the third element And, the output of the seventh current relay is to the first input of the seventh element And and second in ode of the fourth AND element, the output of the eighth current relay to the first input of the eighth AND element and the second input of the fifth AND element, the output of the ninth current relay to the first input of the ninth AND element and the second input of the sixth AND element, the outputs of the first, fourth and seventh elements AND are connected to the inputs of the first OR element, the outputs of the second, fifth and eighth elements AND - to the inputs of the second element OR, the outputs of the third, sixth and ninth elements AND - to the inputs of the third OR element, the first, second, third inputs of the first max selector respectively are connected to the secondary windings of the first, fourth, seventh transreactors and the first inputs of the first, fourth, seventh comparison elements, the first, second, third inputs of the second max selector are respectively connected to the secondary windings of the second, fifth, eighth transreactors and the first inputs of the second, fifth, eighth comparison elements , the first, second, third inputs of the third max selector - to the secondary windings of the third, sixth, ninth transreactors and the first inputs of the third, sixth, ninth comparison elements, the output of the first m x-selector is connected to the second inputs of the first, fourth, seventh comparison elements, the output of the second max selector is to the second inputs of the second, fifth, eighth comparison elements, the output of the third max selector is to the second inputs of the third, sixth, ninth comparison elements, the output of the first comparison element is connected to the first the input of the tenth element And, the second input of the twelfth element And and the second input of the first two-input element OR NOT, the output of the second element of comparison is to the first input of the thirteenth element And, the second the course of the fifteenth AND element and the second input of the second two-input OR-NOT element, the output of the third comparison element is to the first input of the sixteenth AND element, the second input of the eighteenth And element and the second input of the third two-input element OR NOT, the output of the fourth comparison element is to the first input of the eleventh AND element, the second input of the tenth element AND and the second input of the fourth two-input element OR NOT, the output of the fifth element of comparison is to the first input of the fourteenth element And, the second input of the thirteenth element And the second input of the fifth two-input element OR-NOT, the output of the sixth comparison element - to the first input of the seventeenth AND element, the second input of the sixteenth AND element and the second input of the sixth two-input element OR-NOT, the output of the seventh comparison element - to the first input of the twelfth AND element, the second input of the eleventh element And and the second input of the seventh two-input element OR NOT, the output of the eighth element of comparison is to the first input of the fifteenth element And, the second input of the fourteenth element And and the second input of the eighth the input gate OR-NOT, the output of the ninth comparison element is to the first input of the eighteenth AND element, the second input of the seventeenth AND element and the second input of the ninth two-input OR gate, the outputs of the tenth, eleventh, twelfth AND gate are connected to the inputs of the first three-input element OR NOT , outputs of the thirteenth, fourteenth and fifteenth elements AND - to the inputs of the second three-input element OR-NOT, outputs of the sixteenth, seventeenth and eighteenth elements AND - to the inputs of the third three-input element OR -NOT, the output of the first three-input OR-NOT element is connected to the first inputs of the first, fourth and seventh two-input elements OR-NOT, the output of the second three-input element OR-NOT is connected to the first inputs of the second, fifth and eighth two-input elements OR, the output of the third three-input of the OR-NOT element - to the first inputs of the third, sixth and ninth two-input elements OR-NOT, the outputs of the first, fourth and seventh two-input elements OR-NOT connected respectively to the second inputs of the nineteenth, twenty-second and twenty-fifth e AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the first OR element, the outputs of the second, fifth and eighth two-input elements OR-NOT - to the second inputs of the twentieth, twenty-third and twenty-sixth AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the second OR element, the outputs of the third , of the sixth and ninth two-input elements OR-NOT - to the second inputs of the twenty-first, twenty-fourth and twenty-seventh AND elements, the first inputs of which are connected to the output of the third OR element, the outputs of the nineteenth, twenty-second and the twenty-fifth element AND is connected to the inputs of the fourth OR element, the output of which is connected to the circuit breaker circuit of the first line, the outputs of the twenty, twenty third and twenty-sixth elements And are connected to the inputs of the fifth element OR, whose output is connected to the circuit circuit of the circuit breaker of the second line, outputs twenty the first, twenty-fourth and twenty-seventh elements AND are connected to the inputs of the sixth element OR, the output of which is connected to the circuit breaker of the third line switch.