Защита от замыкания на землю на базе импульсного реле направления мощности

На кафедре электроэнергетики Псковского государственного политехнического института разработано импульсное реле мощности для определения поврежденного фидера 10 кВ. Реле выполнено на полупроводниковых элементах, работающих в ключевом режиме, что исключает влияние переходных процессов и обеспечивает высокую помехозащищенность, надежность и быстродействие реле.

Реле позволяет определить направление мощности (тока) в защищаемой линии при повреждении и обеспечить селективную работу релейной защиты. Реле срабатывает, когда в поврежденной ЛЭП мощность направлена от шин в линию, при обратном направлении (от линии к шинам) реле не работает.

На Рис. 14 представлены принципиальная схема импульсного реле. На рис. 15 – временные диаграммы, поясняющие его работу.

Реле имеет два канала – напряжения и тока. Напряжение U_I формируется из напряжения 3 U₀ (ФННП – трехфазная обмотка TV соединена в разомкнутый треугольник) и U_II из тока 3 I₀ (ФТНП –тороидальный трансформатор тока)

и

С помощью фазовращательной схемы Ф, выполненной на R-C элементах, можно менять фазу напряжения U_I относительно напряжения U_II. Далее сформированные синусоидальные напряжения U_I и U_II с помощью транзисторных ключей VT₁ и VT₂ преобразуются в прямоугольные импульсы (точки 1 и 2). В токовом канале прямоугольный импульс дифференцируется цепочкой R₆C₁ и в точке 3 он предстает однополярным импульсом U₃ экспоненциальной формы. В точку 4 поступает прямоугольный импульс U₄ с длительностью в полпериода. Транзисторы VT₃ и VT₄ выполняют функцию сравнения. При одновременном присутствии импульсов U₃ и U₄ в точках 3 и 4, экспоненциальный импульс U₅ в точке 5 отсутствует, т.к. насыщенный транзистор VT₄ шунтирует вход транзистора VT₃. Это соответствует направлению мощности от линии к шине. Тиристор VS в исполнительной цепи управления закрыт и ток I_н равен нулю (рис. 15, а).

При изменении направления мощности (тока) прямоугольное напряжение U₄ в точке 4 появиться позже экспоненциального импульса U₃ в точке 3. В результате усиленный экспоненциальный импульс U₅ появиться в точке 5. Тиристор VS открывается и течет ток I_н. Реле KL срабатывает (рис. 15, б) и поступает сигнал о поврежденном фидере.

С помощью фазовращательной схемы Ф можно корректировать момент появления экспоненциального импульса U₃, изменяя угол ψ.

Рис. 14. Схема импульсного реле мощности

Рис. 15. Временные диаграммы импульсного реле мощности

Поиск по сайту: