Text
БИБЛИОТЕКА
ПАНЕЛЬ
ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ
НАПРАВЛЕННО!
ЗАЩИТЫ ПДЭ2802
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 641
Основана в 1959 году
ПАНЕЛЬ
ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ
НАПРАВЛЕННОЙ
ЗАЩИТЫ ПДЭ 2802
МОСКВА
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ
1992
ББК 31.27-05
П 16
УДК 621.316.925.035.82.001.3
Редакционная коллегия серии:
В.Н. Андриевский, С.А. Бажанов, М.С. Бернер, Л.Д. Годгельф, В.Х. Иш-
кин, Д.Т. Комаров, В.Н. Кудрявцев, В.П. Ларионов, Э.С. Мусаэлян,
С.П. Розанов, В.А. Семенов, А.Д. Смирнов, А.Н. Трифонов, А.А. Фила-
тов, А.Н. Щепеткин
Рецензент А.П. Бибиков
Панель высокочастотной направленной защиты ПДЭ 2802/
П 16 Я.С, Гельфанд, Н.А. Дони, А.И. Левиуш и др. — М.: Энергоатом-
издат, 1992,— 128 с.: ил. — (Б-ка электромонтера; Выл. 641),
ISBN 5-283-01043-0
Рассмотрены принципы выполнения, методика наладки и техничес-
кого обслуживания, а также основные положения по выбору установок
высокочастотной направленной филь!ровой защиты ПДЭ 2802, выпол-
ненной на микроэлектронной элементной базе. Описаны измерительные,
логические и сигнальные органы зашиты, а также встроенные устройст-
ва тестового контроля. Приведены сведения по конструкции панели, а
также основные параметры высокочастотной части панели.
Для электромонтеров и мастеров наладочных и эксплуатационных
организаций.
2202080000-098
П ------------------- 104-91
051(01)-92
ББК 31.27-05
ISBN 5-283-01043-0
© Авторы, ,1992
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рост мощностей энергосистем и развитие сетей электропередач предъ-
являют повышенные требования к устройствам релейной защиты и, в
частности, к высокочастотным защитам линий электропередачи.
В настоящее время отечественной промышленностью выпускается па-
нель дифферендиально-фазной высокочастотной защиты типа ДФЗ-201
на релейно-контактной элементной базе. Ее применение на' многокон-
цевых ВЛ вызывает серьезные затруднения и часто требует модерниза-
ции защиты в условиях эксплуатации [3].
Для защиты многоконцевых ВЛ ВНИИЭ, ВНИИР при участии инсти-
тута ’’Энергосетьпроект” была разработана панель направленной фильт-
ровой высокочастотной защиты типа ПДЭ 2802.
Защита предназначена для использования как на многоконцевых, так
и на двухконцевых ВЛ. По сравнению с защитой ДФЗ-201 она обладает
меньшим потреблением по цепям тока и напряжения, существенным по-
вышением быстродействия, удобствами настройки и проверки. Защита
выполнена с применением современной элементной базы (линейных и
логических интегральных микросхем, герконовых промежуточных реле).
Цель настоящей книги — ознакомление персонала служб релейной
защиты энергосистем с принципом действия, устройством, особенностя-
ми наладки и проверки новой высокочастотной защиты типа ПДЭ 2802,
предназначенной для использования в энергосистемах страны на линиях
110—330 кВ, не оборудованных устройством ОАПВ. Некоторые вопро-
сы, освещенные в книге (принципы построения полупроводниковых уз-
лов защиты, выполнение измерительных органов, тестового и функцио-
нального контроля и др., а также вопросы выполнения канала связи для
релейной защиты), несомненно будут полезны для специалистов, зани-
мающихся проектированием и эксплуатацией современных полупровод-
никовых устройств релейной зашиты.
Пожелания и замечания по книге просим направлять по адресу:
113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.
Авторы
3
1. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТЫ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ЕЕ ОРГАНОВ ПРИ НОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ
РАБОТЫ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПАНЕЛИ
Общие принципы построения панели защиты
Панель направленной высокочастотной (ВЧ) защиты типа ПДЭ 2802
предназначена для использования в качестве основной быстродейству-
ющей защиты двух- и много концевых воздушных линий электропереда-
чи (ВЛ) напряжением 110—330 кВ, не оборудованных устройствами од-
нофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). Защита
действует при всех видах КЗ: при несимметричных КЗ — как направлен-
ная фильтровая ВЧ защита, при трехфазных КЗ — как направленная дис-
танционная ВЧ защита с блокировкой при качаниях [1].
Для организации канала связи используются приемопередатчики ти-
па АВЗК-80, обеспечивающие передачу блокирующих ВЧ сигналов по
фазе ВЛ, и аппаратура автоматического контроля каналов типа АК-80
[2].
Отличительной особенностью при выполнении измерительных орга-
нов (ИО) и логической части панели защиты является использование
современных интегральных микросхем, в частности операционных уси-
лителей типа К553 УД2 и логических микросхем типа К176, что обеспе-
чило существенное улучшение быстродействия и чувствительности защи-
ты по сравнению с параметрами защит на электромеханических реле.
Использование. логических микросхем типа К176 вместо широко при-
меняемых микросхем типа К511 позволило обеспечить малое потребле-
ние полупроводниковой логической части защиты при высоком уровне
помехоустойчивости защиты.
Реализация фильтров симметричных составляющих и частотных
фильтров, а также И.О на операционных усилителях обеспечила резкое
уменьшение потребления токовых цепей и цепей напряжения защиты.
Использование современной элементной базы позволило сравнитель-
но просто выполнить функциональный контроль ИО и защиты в целом,
а также осуществить ее тестовый контроль.
Направленными защитами с ВЧ блокировкой
называются защиты с косвенным сравнением направления мощности по
концам защищаемой линии посредством ВЧ сигналов, передаваемых по
каналам связи. При несимметричных повреждениях'токи и напряжения
4
Рис. 1. Схема сети при несимметричном КЗ на защищаемой ВЛ (а), ее схема заме-
щения по обратной последовательности (6), векторные диаграммы токов и напря-
жения обратной последовательности в комплектах защиты с обоих концов ВЛ (в),
эпюры токов и напряжения в сети (г); ”от.” и ”бл." здесь и далее соответствуют
угловым соотношениям векторов тока и напряжения в сторону отключения и
блокировки
обратной последовательности определяются источником несимметрии,
которым является место повреждения, причем мощность обратной пос-
ледовательности направлена от этого источника в сторону всех концов
ВЛ независимо от того, есть ли на них источники мощности или только
нагрузка. При симметричных КЗ мощность прямой последовательности
направлена от шин к месту повреждения.
Вначале общие принципы построения панели защиты рассмотрим при-
менительно к двухконЦевой ВЛ.
На рис. 1,6 приведены схема замещения обратной последовательности
при несимметричном КЗ (однократной поперечной несимметрии) и соот-
ветствующие векторные диаграммы в защите, где UK2 — напряжение об-
ратной последовательности в месте повреждения (поперечная несим-
метрия), причем напряжения t/I2 и 17ц2 составляют доли напряжения
UK2 и практически совпадают с ним по фазе, В данном случае положи-
тельные направления токов в линии совпадают с положительными нап-
равлениями токов в защите (от шин в линию). В соответствии с приня-
тыми положительными направлениями
-12 ~iXclll2‘ —П2 = “ ^с1-П2
и токи /2 р в защитах опережают напряжения f/2p на каждом конце
линии на 90° (рис. 1 ,в), а мощности обратной последовательности в за-
щите с обеих сторон ВЛ направлены из линии к шинам в сторону отклю-
чения. Эпюра напряжения обратной последовательности (рис. 1,г) пока-
зывает, как напряжения уменьшаются от места КЗ к нейтралям системы.
5
Рис. 2. Результирующая характеристика
измерительных органов обратной последо-
вательности защиты при угле между U2
и Z2, соответствующем углу максималь-
ной чувствительности (д), и характеристи-
ки реле сопротивления защиты (б)
Токи в линии направлены навстре-
чу друг другу и потому на эпю^е
показаны с разными знаками .
Фазовые сдвиги между вектора-
ми токов и напряжений, подводи-
мых к защите (72р, J7ip)> опреде-
ляются углом сопротивления об-
ратной последовательности подстан-
ции, от которой отходит защищае-
мая ВЛ, причем угол максимальной чувствительности ИО направления
мощности выбирают близким к углу этого сопротивления.
При мощной системе I, т.е. при Хс1 -* О и КЗ вблизи шин системы
II, измерительному органу направления мощности обратной последова-
тельности I может не хватать чувствительности по напряжению в сторо-
ну отключения. В этом случае используется дополнительный ИО тока
обратной последовательности ZjoT с торможением, согласованный по
чувствительности с ИО направления мощности защит всех концов ВЛ.
Результирующая характеристика ИО обратной последовательности за-
щиты при угле между t/2 и 12, соответствующем углу максимальной
чувствительности, приведена на рис. 2,а, где ^2от> ^2от — уставки в
сторону отключения, С^бл и /2бл ~ уставки в сторону блокировки.
При внешнем несимметричном КЗ на конце, ближайшем к месту пов-
реждения, в соответствии с векторными диаграммами (рис. 3) в защите
(с учетом принятого положительного направления токов в защите от
шин в линию) мощность обратной последовательности направлена от
шин в линию в сторону блокировки на пуск ВЧ передатчика. Селектив-
ность защиты обеспечивается за счет того, что ИО тока обратной последо-
вательности в сторону отключения Z2oT (далее ИО/2от) грубее, чем ИО
/2бл, а ^2от больше t/26jI, Кроме того, напряжение обратной последо-
вательности в сторону блокировки, подводимое к ИО направления мощ-
*Эпюры отражают распределение токов и напряжений в сети. Однако по эпю-
рам нельзя судить о поведении защиты, поскольку они ие соответствуют приня-
тым положительным направлениям токов в защитах с учетом включения трансфор-
маторов тока.
6
Рис. 3. Схема сети при несимметричном внешнем КЗ (а) > ее схема замещения по
обратной последовательности (6), векторные диаграммы токов и напряжений об-
ратной последовательности в комплектах защиты с обоих концов ВЛ (в), эпюры
токов и напряжений в сети (г)
ности обратной последовательности комплекта II, Ц12р больше напря-
жения, подводимого к ИО комплекта I, Ц2р (Рис- 3,в, г),
Должно также обеспечиваться согласование по чувствительности ИО
^2от защиты’ установленной у шин I, и ИО ^бл защиты, установленной
у шин II, что выполняется при условии
V < 1У Z •
2бл '2от л'
в этом случае защита II будет блокировать защиту I,
Как будет показано ниже, более тяжелые условия согласования име-
ют место при возникновении продольной несимметрии на обходных
связях.
На рис. 4 приведены схема замещения при обрыве фазы ВЛ или не-
довключении фазы выключателя (продольная однократная несиммет-
рия) и соответствующие векторные диаграммы в защите, где Uoq2 ~
продольное напряжение обратной последовательности в месте обрыва.
При измерительных трансформаторах напряжения (TH), установлен-
ных на шинах I и II (ВЛ 110—220 кВ), ИО направления мощности об-
ратной последовательности (далее ИО ТИ2) М2 (I и //ш) работают в
сторону отключения (рис, 4,в), так как источник несимметрии (обрыв)
находится в зоне действия защиты. Указанное должно учитываться, нап-
ример, при включении в транзит ВЛ 110—220 кВ или в цикле ОАПВ:
защита на время разновременности или в цикле ОАПВ работает в сторо-
ну отключения.
При установке TH на ВЛ 330 кВ ИО М2 (11^) работает в сторону бло-
кировки (рис. 4,в), так как источник несимметрии находится вне эоны
7
Рис. 4. Схема сети при обрыве фазы на защищаемой ВЛ (а), ее схема замещения по
обратной последовательности (б), векторные диаграммы токов и напряжений об-
ратной последовательности в комплектах защиты, где Пл — комплект защиты,
цепи напряжения которого подключены к TH, установленном на ВЛ, и IIш - комп-
лект защиты -- шинного TH (в), эпюры токов и напряжений в сети (г)
действия защиты, а именно вблизи ИО ТИ2 (Дл) Защита в целом блоки-
руется за счет пуска ВЧ сигнала со стороны указанного комплекта //п.
Работа ИО Мг при КЗ в неполиофазном режиме в сети 330 кВ (TH
на ВЛ). В качестве примера рассмотрим КЗ на односторонне неполно-
фазно включенной ВЛ 330 кВ, Обрыв на фазе В (недовключение фазы)
и КЗ на фазе С могут быть представлены включением отсутствующих
ЭДС, как показано на рис, 5,а. Разделим схему на рис. 5,а, применив
метод наложения, на две схемы (рис. 5,6), Схема на рис. 5,6 соответ-
ствует симметричному режиму, в ней нет токов обратной последователь-
ности. В схеме на рис. 5,в ЭДС Es соответствует несимметрии вне зоны
действия ИО 2И2от, а ЭДС Ес — в зоне действия. При этом, как будет
работать ИО Мг — в сторону отключения или в сторону блокировки, оп-
ределит соотношение между Хс и Хл,
Цель приведенного рассмотрения — обратить внимание на то, что при
КЗ в неполнофазном режиме в сети 330 кВ с TH на ВЛ может не работать
ИО Л/2от и> наоборот, пускаться блокирующий ВЧ сигнал, т,е. при уста-
новке TH на ВЛ направленная фильтровая защита при КЗ в цикле ОАПВ
может отказать в действии, причем это относится как к однофазным,
так и к междуфазным КЗ.
Таким образом, рассматриваемая защита не может быть использова-
на на ВЛ, оборудованных устройствами ОАПВ.
При включении обходных связей должна учитываться возможность
возникновения кратковременной продольной несимметрии для согласо-
вания чувствительности ИО /£от и ^бл. Сумма модулей напряжения об-
8
Рис. 5. Схема сети при недовключении фазы В, КЗ на фазе С и отключенных вык-
лючателях трех фаз противоположного конца ВЛ (а), схемы сети, полученные ме-
тодом наложения для симметричного (б) и дополнительного (в) режимов
ратной последовательности комплектов I и II равна | t/I2 | + I С/ц2 I =
= ZnI2, где I2 = l/j2 I = 1/ц2 I ~ ток обратной последовательности по
неповрежденной ВЛ (рис. 6). При этом мощности обратной последова-
тельности по неповрежденной линии направлены от шин в линию, т.е. в
сторону блокировки с обоих концов.
Если напряжения обратной последовательности равны по модулю, то
в наихудшем случае
1^2 । = ШП21 =2л/2/2.
Тогда согласование будет обеспечено, если
</’ Z /2.
2бл 2от л'
Измерительными органами защиты при симметричных КЗ являются
два направленных ИО сопротивления ZOT и Z6n с эллиптическими ха-
рактеристиками срабатывания, показанными на рис, 2,6, Отключающий
ИО сопротивления вводится в действие логической схемой блокировки
при качаниях на время 0,2 или 0,4 с после возникновения КЗ с последу-
ющим выводом на заданное время до 12 с. При таком выполнении ИО
9
Рис. 6. Схема сети При неполнофазном режиме на обходной связи (а), ее схема за-
мещения по обратной последовательности (б), векторные диаграммы токов и нап-
ряжений обратной последовательности в комплектах защиты с обоих концов не-
поврежденной ВЛ (в), эпюры токов и напряжений в сети (г)
защиты ее части, работающие при несимметричных и симметричных КЗ,
оказываются практически независимыми.
Особенность распределения токов обратной последовательности на ВЛ
с ответвлениями при КЗ. Рассматриваемая направленная ВЧ защита пред-
назначена для использования на ВЛ как без ответвлений, так и с ответ-
влениями. На ВЛ без ответвлений при внешнем КЗ и неучете емкостной
проводимости ВЛ составляющие тока обратной последовательности име-
ют одинаковые значения в обоих комплектах.
Специфика выполнения данной защиты для ВЛ с ответвлениями во
многом определяется особенностями распределения токов по концам
ВЛ с ответвлениями как при внешних повреждениях, так и при повреж-
дениях на защищаемой ВЛ [3].
Основные из указанных особенностей рассматриваются ниже примени-
тельно к линии с ответвлением.
На рис. 7 дано распределение токов обратной последовательности по
концам ВЛ с ответвлением. В соответствии с рис. 7,а при КЗ в точке
К\ значение тока обратной последовательности в месте установки защи-
ты, ближайшей к месту повреждения, больше значений токов через ком-
плекты защиты на других концах ВЛ. В рассматриваемом случае спра-
ведливо равенство
*-12* = *-П2* * *-Щ2 *•
10
Рис. 7. Схема сети при внешних и внутренних КЗ на трехконцевой ВЛ (в), иллюст-
рация возможности приведения ВЛ с двумя ответвлениями к ВЛ с одним ответ-
влением (б), схема сети с обходными связями (в), схема сети, иллюстрирующая
возможность ”вытекания” мощности из ВЛ с ответвлением при КЗ на ней, (г) и
ее схема замещения по обратной последовательности (д)
Приведенное соотношение справедливо как при наличии питания со
стороны ответвления (как показано на рис. 7,д), так и при отсут-
ствии питания в связи с прохождением тока обратной последовательно-
сти через ветвь нагрузки (ответвления). Очевидно, что разница между
токами Jj2 и ZIE тем больше, чем больше шунтирующее действие от-
ветвлений, т.е. чем больше их мощность и число.
Как видно из рис. 7,6, ВЛ с двумя или большим количеством ответ-
влений может быть приведена к линии с одним ответвлением путем за-
мены треугольника сопротивлений звездой.
При повреждении у шин ПС I в точке Кг на конце защищаемой ВЛ
с ответвлениями (рис. 7,а) ток обратной последовательности в месте
установки защиты II на противоположном конце, а также напряжение
обратной последовательности могут значительно снижаться по сравне-
нию со случаем отсутствия ответвления. Указанное объясняется подпит-
кой места повреждения со стороны других концов линии и имеет весьма
существенное влияние на чувствительность защиты.
При наличии обходных связей возможно такое распределение токов
обратной последовательности при КЗ на обходной связи, при котором
значения токов обратной последовательности на концах ВЛ, ближайших
к месту повреждения, меньше соответствующих значений токов у шин
подстанции, удаленной от места повреждения (рис. 7,в):
'-С ' < I-Ш2 । ’ '-II2 ' < I-HI?!’
11
Рис. 8. Функциональная схема логической части защиты. Положения ключа SA3:1 —
"Работа", 2 — "Вывод". 3 - "Проверка"
При указанном токораспределении могут иметь место случаи, когда
мощность обратной последовательности на концах линии с ответвлением,
ближайших к месту повреждения, меньше соответствующей мощности
на удаленном конце линии, т.е.
—12 < Лп2; —112 <
12
23 В
кин
Приемник
Пуск ТО
Отключение
Основной канал
Дополнительный
канал
Отключение
опробований
0X15
0X16
Пуск защиты
на отключение
0X18
S
0X13
&
S
R
S
R
USB „""МР11.
US7 „Вызов ‘
Неисправность ВАЗ
г Тгз
153
KL3
E7-KL3 ЕБ-KLS EB-KL1
VU2
Откз'.‘
out
053 [£
OS10 „Неиспр. основ‘
E7-KL1
О
I „Пуск ТО"
l—[S|7-L"
CS8|gj I V-
0X20
0X21
S
R
&
Jteucnp. Son
OS11fs— ~ '
OS12 S
R
0X22
ТО-
OS13
IS
R
Рис. 9. Схема сигнализации блоков и выходные реле защиты
E7-KL3
152 0
Вывов защиты
1
E5-KL5
E6-KL2
E5-KL6
,0/пклопро!
DWU1
\ АКиАВЗК
----#
220В |---f
1
E7-KL5
,Неиспр изм.
opi“
Ti>-
—220 В !
E6-KL6
E5-KL2
KL2
При этом для трехконцевой ВЛ самым неблагоприятным случаем
будет
lZl2* = 1/п2 । ~
так как в данном случае наиболее велика разница между токами в комп-
лектах защиты, ориентированных на отключение и блокировку (для бло-
кировки защиты достаточно, чтобы пуск ВЧ сигнала состоялся на любом
из концов ВЛ, и поэтому рассматривается только наибольший ток в
блокирующем ИО).
На линиях с ответвлениями возможны случаи, когда мощность обрат-
ной последовательности при КЗ на защищаемой линии на одном конце
линии направлена, как при внешнем КЗ, На рис. 7,г показан пример та-
кой схемы [4], а на рис. 7,д дана схема замещения для токов обратной
последовательности, где ^2оЕ — суммарное сопротивление обратной
последовательности ответвления до нейтральной точки системы, примы-
кающей к ПС III. ’’Вытекание” тока ZI2 из линии при КЗ в точке К на
ВЛ будет иметь место при
X~ylx" = XJX„ или Х-> у < — xU.
2о2/ л cl' л 2оЕ Y лл
лл
В рассмотренном случае возможен отказ в действии направленной за-
щиты с ВЧ блокировкой. Этот случай наиболее вероятен при большой
мощности подстанции на ответвлении. Поскольку мощные станции ред-
ко работают на ответвления ВЛ, ’’вытекание” мощности наиболее ве-
роятно для составляющих нулевой последовательности, так как сопро-
тивление нулевой последовательности определяется только трансформа-
торами подстанции.
Характер распределения токов обратной последовательности на ли-
нии с ответвлениями определяет диапазон изменения токов и напряже-
ний срабатывания пусковых и измерительных органов защиты, а щкже
существенно влияет на выполнение ее схемы.
Функциональная схема панели ПДЭ 2802 приведена на рис. 8—10.
В логической схеме защиты (рис. 8) можно выделить несколько кана-
лов и устройств, функционально связанных между собой, с ИО и приемо-
передатчиком:
I — основной канал отключения, предназначенный для воздействия на
выходные цепи защиты, пуск сигнала телеотключения (ТО);
Рис. 10. Выходные цепи защиты, сигнализация панели и цепи приема внешних сиг-
налов постоянного тока. Положения ключа SA1.1 — "Выведен В1”, 2— "Выклю-
чатели включены", 3— "Выведен В2”\ ключа SA2: 1 — "Линейный выключатель”,
2 - "Отключено", 3 - "Обходной выключатель"
14
/ЗВ
XS5
XJ7 6-------
Х116
/'170----о—
Х120О----°~
X11S
XiOSO
X'-5O-
Х’ЧО-
X?7?O-
X>Z5O
ШС
-o-
SAZ
12 3
KL1;1
KL2'3
SA2
Х« '=7
1 г з ш
KL2-4
KLT-2^,
KLI'3^,
EE-KL3
EB~KL4
KL3 1
К1Я'1^
E15KLK1
'?з S^z
--------
£1——-
.ЗЛЗ 123
1Г
HLW2®
ксз-.г^. S--HLR1
KL4-2 Т £)|
HLW1
SA2
1 2 3 —О Х100
ш —0X101
-0X102
SA2
1 2 3 — n Y 1У 0
ш 0X123
0X103
0X105
0X111
0X107
E1SKL1-.Z
ХВ7 SA3 2 3 И
XSC SA1
1 2 3
X85
X64
220 fl
Х02 I
W Hjt It
SAZ
1 2 3
SA1
ХВО Х73
SAZ
X73
X74
0.1 Отключение выключателей
обходного
Q.Z
а/ в схему УРОВ
обходного
В схему протиВпаварийной
автоматики
В схему АПВ выключателя В1
------0X115
------0X174
Х130
—О—ОХ131
Х129
—о----0X128
------0X132
X/34
-ШС
X/27 X/2ff
—О-----О
^-ггов
X78
^Ц-,Х70 Х71
E5-KL2
П-В*
Х72
X13^ Q E7-KL5
X Q- ^E7-KL2
Q E7-KL4
E7-KL1
Х74 ' __ E7-KLB
Х155 0 У E7-KL3 j
E5-KL3
E5-KL4
xes^Q-U-
XSOO E5-KL5
X/7fQ-T}-^-
Х/770 FK-KIR
в схему пуска осциллографа
В схему АПВ выключателя В2
В схему пуска сигнала
телеотключения
Пуск передатчика
К табло „Причины аварии"
К табло „Причины повреж-
дения"____________________
В цепь звукового предупреждения
Сигнализация перевода защиты
на обходной выключатель
Сигнализация действия
защиты____________________
Сигнализация неисправности
защиты
К табло „Монтажная
единица,,
— 1 '7--------------
Цепи реле,фиксирующие
операции с выключате-
лями (АПВ,РК0,РКВ)
Цепи реле пуска защиты
при опробовании линии
РП0,РНФ,РН
Цепи реле телеотключения
или запрета ВЧ блокировки
Цепи реле запрета ВЧ бло-
кировки от РЗ, У РОВ или
приема ТО
цепи реле отключения от
резервных защит
\Вымды на регистратор] Неисправность цепи пере- менного напряжения
Пуск телеотключения
Срабатывание на отключение
Пуск защиты на отключение
Неисправность защиты
Отсутствие напряжения от блока питания
15
II — канал пуска ВЧ сигнала, служащий для блокирования защиты при
внешних КЗ;
III — дополнительный канал отключения, предназначенный для функ-
ционального контроля основного канала отключения;
IV — устройство блокировки при качаниях;
V — блок отстройки от КЗ за трансформаторами на ответвлениях и
защиты при опробовании (блок отстройки и опробования).
Схема сигнализации блоков и выходные реле защиты приведены
на рис. 9. Выходные и входные цепи защиты, сигнализация панели пока-
заны на рис. 10. (Схема включения входных реле показана условно).
К основному каналу отключения I относятся следующие ИО: отклю-
чающие ИО тока обратной последовательности /2от и напряжения обрат-
ной последовательности t/2oT, дополнительный ИО тока обоатной после-
довательности /2от с торможением и отключающий ИО направления
мощности обратной последовательности Л/2оТ.
В канале // пуска ВЧ сигнала используются блокирующие ИО тока об-
ратной последовательности /2бл и напряжения обратной последователь-
ности С/2бл, блокирующий ИО сопротивления Z6jl и ИО, контролиру-
ющий исправность цепей напряжения (КИН).
Устройство блокировки при качаниях IV пускается ИО тока обратной
последовательности с торможением ^2пуск и ИО, реагирующим на про-
изводную модуля разностей фазных токов ВЛ, Д/.
В блок отстройки и опробования V входят ИО ^отСл, ^блСЛ’
включенные на токи и напряжения фаз А и С, и 12от Для защиты мно-
гоконцевых ВЛ предусмотрены ИО сопротивления и %копвс
и ИО тока нулевой последовательности /0, позволяющие отстроиться
от КЗ за трансформаторами ответвлений, на которых не предусматрива-
ется установка комплектов защиты.
В дополнительном канале отключения III используются ИО каналов
//, IV и V: ИО ZOT, Z6n и пусковой орган блокировки при качаниях
/т
2пуск’
Особенности выполнения защиты, связанные
с несимметричными повреждениями (рис. 8)
Для обеспечения быстродействия и устойчивости функционирования
защиты она выполнена с ускоренным пуском ВЧ передатчика (канала II)
от чувствительных ИО /2бл и С/2бЛ, включенных по схеме И (DX1).
Остановка ВЧ передатчика при КЗ в зоне действия защиты осуществля-
ется по сигналу от отключающего ИО мощности обратной последова-
тельности М2от (канал Г). Ввод в действие ИО Л/2оТ происходит одно-
временно с пуском ВЧ передатчика отпусковых ИО/2бл и (72бл. Таким
образом, если при КЗ в зоне произойдет пуск ВЧ передатчика, то всегда
16
будет происходить его остановка (на элементе ’’Запрет” DX3), так как
чувствительность ИО Л/2от (по току и напряжению) существенно выше,
чем ИО /2бл и ^2 б л (см- § 3) • Остановка ВЧ передатчика может проис-
ходить с некоторым замедлением, так как должен сработать ИО Л/2от
при наличии небалансов на фоне переходного процесса. Принятое выпол-
нение ИО обеспечивает высокую устойчивость функционирования защи-
ты при внешних КЗ, так как время действия ИО /2бл и t/26jl существен-
но меньше, чем время действия ИОЛ/2от.
При КЗ в защищаемой зоне цепь на отключение подготавливается,
если одновременно сработают отключающие ИО направления мощности
М2от, ИО тока /2от и ИО напряжения ^2от (реализуется на элементах
DX2 и DX4).
Для повышения чувствительности защиты по напряжению при пита-
нии длинных ВЛ от мощных подстанций предусмотрен дополнительный
ИО тока обратной последовательности /3 (канал /) с торможением от
трех выпрямленных разностей фазных токов, действующий на цепи от-
ключения защиты (на элементе ИЛИ ЛИ<5),
Направленная ВЧ защита предъявляет к ВЧ каналу существенно мень-
шие требования, чем дифференциально-фазная. Время нарастания на вы-
ходе приемника может быть выбрано в 2—4 раза большим, а следователь-
но, можно в 2-4 раза уменьшить полосу пропускания канала. Более уз-
кополосный канал снижает общий уровень помех в полосе пропускания,
а следовательно, увеличивает перекрываемое затухание канала. Кроме
того, при КЗ в зоне действия по каналу направленной ВЧ защиты не пере-
дается ВЧ сигнал, что обеспечивает повышение помехоустойчивости по
сравнению с дифференциально-фазной защитой и дает возможность в
той же полосе частот передавать и отключающие (разрешающие) сигна-
лы, что особенно полезно для зашиты многоконцевых ВЛ.
Защита обладает высокой устойчивостью функционирования при
внешних КЗ, так как решение о необходимости блокирования отклю-
чения принимается на одном конце, ближайшем к месту повреждения,
где мощность КЗ, как правило, больше.
Рассматриваемая защита по принципу действия не работает при нару-
шениях цепей напряжения, так как для ее срабатывания необходимо по-
явление составляющих обратной последовательности в токе, а ее устрой-
ство блокировки при нарушении цепей напряжения КИН (//) действует
на пуск ВЧ с выдержкой времени элемента DT4 (рис. 9),
При нарушении цепей напряжения, возникающем в момент КЗ в зоне,
защита может действовать за счет срабатывания реле или реле
^от-
При возникновении несимметричного повреждения в пределах защи-
щаемой зоны во всех комплектах цепи отключения подготавливаются
ИО ^2от и ^2от с ИО Л/2от или ИО /2от при недостаточной чувствителъ-
17
ности защиты по напряжению. Орган Л/2от, как указано выше, пускает-
ся более чувствительными И0/2бл и ^бл*
В случае КЗ в защищаемой зоне все передатчики будут остановлены
HO Af2oT иа элементе И DX3 с некоторой задержкой, определяемой вре-
менем его срабатывания. При этом в сети 110—330 кВ, как правило, от-
сутствуют интенсивные переходные процессы, которые существенным
образом увеличили бы время его срабатывания. Отключение происходит
через время, определяемое временем срабатывания ИО Л/2от или
и элементом DT3 после остановки передатчиков на всех концах ВЛ,
При возникновении внешнего несимметричного КЗ на ВЛ во всех
комплектах срабатывают ИО /2бл и С/26п и по цепи, состоящей из эле-
ментов И DX1, ’’Запрет” DX3, ИЛИ DW3, ’’Запрет” DX6, ИЛИ DW9,
’’Запрет” DX10, ИЛИ DW11 и ’’Запрет” DX14 и усилитель DU5, пускают
ВЧ передатчик (канал II). На удаленном от места КЗ конце ВЛ может
срабатывать ИО Л/2от, Кроме того, может подготавливаться цепь отклю-
чения от ИО /2от, однако отключения не происходит в связи с приемом
блокирующего сигнала на элементе ’’Запрет” DX7 с конца ВЛ, ближай-
шего к месту КЗ.
Селективность защиты обеспечивается за счет согласования по чувст-
вительности ИО П2бл и /2бл с более грубыми ИО 172от и /2от, а также
ИО /2от на одном конце ВЛ с 172бл на другом конце ВЛ, когда ток
внешнего КЗ или продольной несимметрии (см. рис, 6,в) равен току
срабатывания ИО . Кроме того, предусмотрена выдержка времени
на срабатывание DT3 порядка 5 мс в канале отключения.
Режим реверса мощности по защищаемой ВЛ возникает при каскад-
ном отключении КЗ на параллельных связях, когда сквозной поток
мощности по защищаемой ВЛ может изменять направление. В этом ре-
жиме запаздывание в переориентировании ИО направления мощности
на одном из концов ВЛ может привести к излишнему срабатыванию за-
щиты. Для предотвращения этой возможности предусмотрено продле-
ние посылки блокирующего сигнала на элементе DS3 на время пример-
но 0,025 с, если сигнал пуска блокировки непрерывно существовал и
зафиксирован на элементе DT2 в течение времени примерно 0,04 с (ми-
нимальное время от момента возникновения КЗ на параллельной ВЛ до
отключения одного ее конца).
Особенности выполнения защиты, связанные
с симметричными повреждениями
При трехфазных КЗ ИО зашиты являются, как указывалось выше,
два направленных ИО сопротивления ZOT и Z6n (см. рис. 2,6). Они
включаются на линейное напряжение СА и соответствующую разность
фазных токов. Орган сопротивления ZOT вводится в действие логичео
18
кой схемой блокировки при качаниях (IV) на время 11 (0,2 или 0,4 с —
элемент DT1) после возникновения КЗ с последующим выводом на за-
данное время t2 (др 12 с ступенями по 3 с — элемент DS1) или до окон-
чания несимметричного КЗ. Органами блокировки при качаниях, как
указано выше, являются ИО тока ^2пуск с Т0Рм0Жением от трех разно-
стей фазных выпрямленных токов и более ’’грубый” ИО Д/, реагиру-
ющий на производную модуля разностей фазных токов.
При возникновении симметричных КЗ под влиянием кратковремен-
ной предшествующей несимметрии срабатывают ИО /2бл и ^2бл> ^2от>
<72оТ и /2от и’ как и ПРИ несимметРичных КЗ, пускаются передатчики и
подготавливаются цепи отключения. Одновременно за счет срабатыва-
ния ИО ^2пуск или обеспечивается пуск схемы блокировки при
качаниях на элементе DW1.
Блокировка при качаниях вводит ИО сопротивления ZOT на элемен-
те И DX8 и далее на £М5 (канал Г). Ввод блокировки при качаниях осу-
ществляется на элементе ’’Запрет” DX5 др срабатывания элемента време-
ни DT1. После срабатывания DT1 появляется запрещающий сигнал на
элементе DX5 и блокировка выводится из действия на время, определя-
емое элементом DS1 в цепи обратной связи с выхода .DS1, на вход
DW1. После перехода несимметричного КЗ в симметричное ИО, реаги-
рующие на составляющие обратной последовательности, возвращаются
и срабатывают ИО сопротивления (ИО Z могут сработать и до исчезно-
вения несимметрии).
При симметричных КЗ в защищаемой зоне срабатывают ИО ZOT на
всех концах и через элементы И DX8 ИЛИ DW4 и ’’Запрет” DX6 останав-
ливают пуск ВЧ передатчиков на всех концах ВЛ [даже если сработал и
ИО Z бл (см. рис. 2,6) ] и через элементы ИЛИ DW5 воздействуют на ос-
новной канал отключения.
Если симметричное КЗ — внешнее, то на конце ВЛ, ближайшем к
месту КЗ, срабатывает ИО Z6n и через элементы ИЛИ DW3, ’’Запрет”
DX6, ИЛИ DW9, ’’Запрет” DX12, ИЛИ DW11, ’’Запрет” DX14 и усили-
тель DU5 пускает ВЧ передатчик. На другом конце ВЛ может сработать
ИО ZOT, однако отключения не произойдет в связи с наличием блоки-
рующего сигнала на входе элемента ’’Запрет” DX7.
При качаниях или асинхронном ходе за счет протекания больших сим-
метричных токов возрастают небалансы на выходе фильтров обратной
последовательности. При этом могут сработать ИО/2бл и 1/2бл и осуще-
ствить пуск передатчика. Одновременное срабатывание ИО?2ог и 172от
практически невозможно, так как при возрастании тока качания снижа-
ются фазные напряжения в сети и, следовательно, t/2lie. Наоборот, при
уменьшении угла Ь между ЭДС связанных систем к нулю возрастают
фазные напряжения сети, однако ток качания снижается и, следователь-
но, уменьшается /2нб. В связи с этим на элементе И DX2 блокируется
19
возможное излишнее срабатывание ИО Органы ^пуск и ^2от
благодаря торможению отстроены от небалансов при качаниях, орган
Д/ также отстроен от максимального тока качания, поэтому возможное
срабатывание ИО ZOT в этом режиме не приводит к излишнему срабаты-
ванию защиты.
Торможение двух ИО 1^от и 4пуск осуществляется, как упомяну-
то выше, от трех выпрямленных разностей фазных токов. При внешних
трехфазных КЗ, а также при асинхронном ходе или качаниях такое тор-
можение представляется эффективным, так как трехфазное двухполупе-
риодное выпрямление дает небольшую пульсацию и не требует сглажи-
вания выпрямленных величин.
Особенности выполнения защиты, связанные с ее
использованием на линиях с ответвлениями (рис. 8}
Значительное число многоконцевых ВЛ питает относительно мало-
мощные подстанции на ответвлениях без выключателей, трансформато-
ры которых имеют заземленную нейтраль только на стороне питания.
На таких ответвлениях, как правило, можно не устанавливать комплек-
ты ВЧ защиты.
Для обеспечения отстройки защиты питающего конца ВЛ от между-
фазных КЗ за трансформатором ответвления предусматривается уста-
новка двух дополнительных ИО сопротивления 2ДОП (блок V). Для
обеспечения срабатывания защиты при КЗ на землю на защищаемой ли-
нии, когда ИО сопротивления могут не сработать, предусмотрена уста-
новка *ИО тока нулевой последовательности /о (перемычка Е4 - XN1
установлена в положение 1—2'). Орган тока отстраивается от бросков
тока намагничивания трансформаторов аналогично ИО дифференциаль-
ной защиты трансформатора.
Указанные два ИО сопротивления Zflon, ИО тока 1о и реле ZOT
включены на вход элемента ИЛИ DW2 (F)- Сигнал с выхода последне-
го контролирует цепь отключения на элементе И DX10, что обеспечивает
срабатывание защиты при КЗ на ВЛ и отстройку от КЗ за трансформато-
рами ответвления.
Если на ответвлении включаются автотрансформаторы, то возмож-
ность различить однофазное КЗ на линии и за трансформатором по току
/о отсутствует. В этих случаях, а также при большой мощности тран-
сформаторов на ответвлении устанавливается комплект защиты типа
ПДЭ 2802, назначением которого является посылка блокирующего сиг-
нала при КЗ за трансформатором ответвления.
Предусматривается остановка пуска ВЧ передатчика и пуска сигнала
телеотключения при КЗ в трансформаторе от его зашит через реле
Е5 - КЕЗ.
20
В случае, если комплекты защиты установлены на всех концах ВЛ
(или применительно к двухконцевой ВЛ), перемычка Е4 - XN1 устанав-
ливается в положение 1—3,
Как указывалось выше, на многоконцевых ВЛ при КЗ вблизи одного
из концов возможно ’’вытекание” тока обратной последовательности из
ВЛ на другом конце и, следовательно, блокировка защиты (см. рис. 7).
Отключение поврежденной ВЛ может быть осуществлено подачей ВЧ
сигнала телеотключения от токовой отсечки нулевой последовательно-
сти или I ступени дистанционной защиты, которые без выдержки вре-
мени работают при близких КЗ. Для этой цели в защите предусмотрено
реле Е5 — KL3. Посылка сигнала телеотключения может быть осуществ-
лена с помощью аппаратуры АНКА-АВПА [5].
Особенности выполнения защиты, связанные
с режимами включения защищаемой линии (рис. 8)
Рассматриваемая зашита предназначена в соответствии с вышеизло-
женным прежде всего для использования на ВЛ 110—220 кВ, где TH
установлены на шинах со стороны питающих концов.
Из-за разновременности включения фаз выключателя ИОЛ/2от может
излишне сработать при замыкании линии 110—220 кВ в транзит.
С целью исключения ложного срабатывания защиты при замыкании
линии в транзит (TH на шинах) любая операция с выключателями сопро-
вождается пуском блокирующего ВЧ сигнала по цепи: контакт реле
Е5 — KL1 — элемент выдержки времени на возврат DS2 — элементы ИЛИ
DW9 - ’’Запрет” DX12 - ИЛИ DW11 - ’’Запрет” DX14 - усилитель
DU5.
При опробовании ВЛ или в цикле АПВ предусматривается возмож-
ность работы защиты независимо от наличия блокирующего ВЧ сигнала
в течение 0,75 или 1,5 с после включения ВЛ от схемы ускорения через
повторитель Е5 — KL2, пускаемый схемой ускорения на реле напряже-
ния (PH) и реле положения (РПО). Выдержка задается элементом
DS4.
С целью исключения излишнего срабатывания защиты со стороны ра-
нее включенного конца ВЛ при замыкании второго и последующих кон-
цов ВЛ включение в транзит должно производиться после возврата пов-
торителя PH, РПО и окончания выдержки времени на возврат на элемен-
те DS4, чтобы разобралась цепь на отключение в блоке отстройки и оп-
робования (IE) на элементе DX11, Излишнее срабатывание защиты в
этом случае могло бы иметь место из-за срабатывания ИО/2от ВВИДУ не'
одновременного замыкания фаз выключателя при замыкании линии в
транзит.
При включении неповрежденной двухконцевой ВЛ под напряжение с
одной стороны (перемычка Е4 — XNJ в положении 1-3) даже при на-
21
линии разновременности включения фаз выключателя зашита ложно сра-
батывать не будет, так как ее отключающие токовые ИО /2от, ^2от и
ZOT отстроены от емкостного тока линии.
При включении неповрежденной ВЛ с ответвлением (перемычка
Е4 — XN1 в положении 1—2), на котором не установлен комплект за-
щиты, цепь отключения, как указано выше, контролируется ИО Z СА >
^доплЛ’ ^яопВС и отстроенными от броска тока намагничивания
трансформатора на ответвлении.
Всякие операции с выключателями сопровождаются пуском ВЧ сиг-
нала по цепи: контакт реле Е5 —KL1 — элемент выдержки времени на
возврат DS2 — элементы ИЛИ DW9 — ’’Запрет” DX12 — ИЛИ DW11 —
’’Запрет” DX14 — усилитель DU5.
При включении ВЛ на КЗ или неуспешном АПВ отключение осущест-
вляется защитой при опробовании по цепи ускорения. Цепь отключения
подготавливается при срабатывании любого из ИО ZOT, Z6n, Z2oT на
входе элемента ИЛИ DW7. Цепь ускорения образуется на элементе И
DX11, При наличии ответвления цепь отключения контролируется ИО
%отСа ’ % попАВ’ доп ВС и Сигнал отключения при опробовании
вводится в основной канал отключения на элементе ИЛИ DW10.
При включении линии в транзит из-за разновременности включения
фаз выключателя могла бы сработать излишне защита на обоих кон-
цах (TH на шинах) в канале, контролируемом ВЧ блокировкой. Одна-
ко ложного действия защиты по каналу I, контролируемому на элемен-
те DX7 ВЧ блокировкой, как указано выше, не происходит, поскольку
присутствует блокирующий сигнал, посылаемый передатчиком вклю-
чаемого конца ВЛ (реле Е5 — KL1). Ложного срабатывания защиты по
каналу V на ранее включенном конце ВЛ при замыкании второго ее
конца также не происходит, ввиду того что к моменту включения, напри-
мер, при ТАПВ указанная цепь заблокирована на элементе DX11 благо-
даря возврату реле Е5 — KL2 и элемента выдержки времени DS4.
С учетом изложенного защита не может применяться на ВЛ, оборудо-
ванных БАПВ, так как на них включение происходит с обеих сторон од-
новременно.
При отказе одной или двух фаз выключателя в процессе отключения
КЗ на защищаемой ВЛ ИО Л/2оТ может вернуться (TH на шинах). Это
может иметь место, например, в случае отказа одной или двух фаз вык-
лючателя при близком к шинам КЗ (t/2 = 0). При отказе трех фаз вык-
лючателя и трехфазном КЗ вблизи шин может вернуться реле сопротив-
ления ZOT. С целью предотвращения возврата защиты в этих случаях
(например, для пуска УРОВ) предусмотрена фиксация первого срабаты-
вания защиты по цепи с выхода элемента И DX13 на вход элемента ИЛИ
DW10 в канале Z, контролируемая дополнительным каналом ZZZ, рас-
сматриваемым ниже. Возврат защиты будет иметь место только после
исчезновения сигнала на выходе ИОZOT, Z6jI, /2бл.
22
Защита в отдельных случаях может применяться на ВЛ 330 кВ, где
TH, как правило, устанавливается на линии. Как рассмотрено выше, так-
же возможен возврат ИО Л/2от при отказе фазы выключателя при отклю-
чении КЗ на ВЛ 330 кВ. С целью обеспечения действия защиты на УРОВ
фиксация первого срабатывания защиты полезна и в этом случае.
Контроль функционирования защиты
Для обеспечения высокой надежности функционирования панели за-
щиты типа ПДЭ 2802 предусмотрены следующие меры.
1. Для снижения вероятности ложной работы защиты выход основно-
го канала I контролируется дополнительным каналом Ш на схеме И
DX13". Дополнительный канал HI образован, как указано выше, тремя
ИО: Z6n, ZOT и пуск’ включенными по схеме ИЛИ (элемент DIVS).
Неисправность каждого из каналов выявляется по факту длительно-
го несоответствия сигналов на их выходах (более 10 с) с помощью эле-
ментов ’’Запрет” DX15 и DX16 (рис. 9).
2. В схеме панели предусмотрен непрерывный контроль исправности
ИО с сигнализацией о возникновении неисправности (элемент ИЛИ
DW6 на рис. 9) в случае длительного (более 10 с, элемент DT4) сраба-
тывания любого ИО.
Сигнализация
В защите предусмотрена сигнализация действия защиты и сигнали-
зация неисправности защиты (рис. 10), выполненные с помощью элект-
ромеханических указательных реле KL3 и KL4 соответственно (рис. 9).
Поэтому сигнализация сохраняется и при пропадании напряжения пита-
ния на панели. Указанные реле действуют на центральную сигнализацию,
световую и звуковую, а также на световую сигнализацию на панели лам-
пы HLR1. HLW1 (рис. 10).
В схеме панели предусмотрена сигнализация на светодиодах действия
защиты: отключения — "Откл. ”, отключения при опробовании — "Откл.
опроб.’’, пуск телертключения — "Пуск ТО", из них сигнал "Откл.”
с помощью усилителя DU3 и реле E6—KL5 и указательного реле
KL3 выводится в центральную сигнализацию действия защиты
В схеме панели предусмотрена сигнализация на светодиодах неисправ-
ности защиты- неисправность цепей переменного напряжения — "Неиспр.
U(контроль исправности цепей напряжения КИН), неисправность
основного и дополнительного каналов — "Неиспр. основ.’’, "Неиспр.
доп. ”, неисправность ИО — "Неиспр. изм. орг. ” и "Вызов ” — появление
сигнала на выходе ВЧ приемника, С помощью усилителей DU1 и DWU1
реле Е6 — KL6 и указательного реле KL4 группа этих сигналов выво-
23
дится в центральную сигнализацию ’’Неисправность защиты". На реле
Е6 - KL6 выведены также сигналы неисправности АК и АВЗК.
Светодиоды управляются триггерами Т, сохраняющими информа-
цию после снятия соответствующих воздействий на их входе (рис. 9)
при непрерывности напряжения питания.
Все сигналы неисправности собраны на элементе ИЛИ DW16, после
которого включен элемент времени DT4, который вместе с элементами
И DX18 — DX22 обеспечивает появление соответствующих сигналов
неисправности через 10 с после появления неисправности.
В схеме панели ПДЭ 2802 предусмотрены контактные выходы для
действия на устройства регистрации с возвратом после исчезновения при-
чины появления сигнала (рис. 9 и 10). На регистратор выводятся следу-
ющие сигналы: отсутствие напряжения от блока питания (реле Е7—
KL3); неисправность цепей напряжения переменного тока (реле
E7—KLSY, неисправность защиты, приемопередатчика и ВЧ канала
(реле E7—KL6); пуск телеотключения (реле E7-KL2); срабатыва-
ние зашиты на отключение (реле E7—KL4); пуск зашиты на отклю-
чение (реле E7-KL1).
На панели предусмотрена также сигнализация перевода защиты на об-
ходной выключатель — лампа HLW2.
Выходные и входные цепи и цепи приема
внешних сигналов постоянного тока
Выходные реле защиты KL1 и KL2 имеют контакты для действия на
отключение двух выключателей с трехфазным управлением и пофазным
приводом и контакты для действия на схемы других устройств защиты
и автоматики: противоаварийной автоматики, АПВ выключателя Q1 и
выключателя Q2, пуска осциллографа, пуска сигнала телеотключения
(рис. 10). В схеме панели предусмотрена возможность перехода линии
на работу через обходной выключатель. Перевод защиты на этот режим
осуществляется ключами SA1 и SA2 (рис. 8 и 10).
Цепи приема внешних сигналов постоянного тока приведены на
рис. 10. Реле E5-KL1 предназначено для фиксации операции с выклю-
чателем и является повторителем контактов реле устройства автомати-
ческого повторного включения (АПВ) и реле команды ’’Отключить”
(РКО) и ’’Включить” (РКВ). Реле E5—KL2 предназначено для пуска
защиты при опробовании ВЛ и является повторителем реле положения
отключено (РПО); для пуска защиты непереключения фазы (РНФ) и
повторителя реле напряжения, включенного на напряжение линии. Ре-
ле E5—KL3 — реле телеотключения (ТО) и запрета ВЧ блокировки от
резервных защит. Реле E5—KL4 предназначено для запрета ВЧ блоки-
ровки от РЗ, устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ)
и приема ТО. Защита от помех входных цепей предусмотрена в цепях
контактов реле E5—KL1 - Е5 -KL4 в логической схе че панели. Ре-
24
Рис. 11. Цепи переменного тока и напряжения панели типа ПДЭ 2802
ле E5—K.L5 и E5—KL6 являются повторителями для действия на от-
ключение при срабатывании резервных защит.
Входные цепи переменного тока и напряжения показаны на рис. 11,
где SGI — SG4 — испытательные блоки (ИБ) в цепях тока и напряже-
ния, а ключ SA2 используется для перевода защиты на обходной вык-
лючатель.
Цепи переменного тока защиты подводятся к блоку преобразовате-
лей тока, выход которого подключается к цепям тока ИО защиты.
Цепи напряжения переменного тока подводятся к блоку преобразо-
вателей напряжения, выходы которого также подключаются к цепям
напряжения ИО защиты.
При работе ВЛ через линейный выключатель вставляется рабочая
крышка SG1 и ключ SA2 ставится в положение 1,
При работе ВЛ через обходной выключатель вставляется рабочая
крышка SG2 и ключ SA2 ставится в положение 3, В случае вывода за-
25
шиты из работы по цепям тока и напряжения должны быть вынуты
крышки SGI - SG4.
Область применения
Панель ПДЭ 2802 разрабатывалась специально для применения не
только на двухконцевых линиях, но и на линиях с ответвлениями. Для
многоконцевых ВЛ использование панели ПДЭ 2802 имеет существен-
ные преимущества по сравнению с панелью дифференциально-фазной
ВЧ защиты типа ДФЗ-201 [6]. Последнее связано с тем, что при приме-
нении панели ДФЗ-201 на многоконцевых ВЛ ее приходится дополнять
реле направления мощности обратной последовательности реле сопротив-
ления и т.д.
В этом случае дифференциально-фазная защита теряет свое основное
преимущество по сравнению с направленной фильтровой защитой с ВЧ
блокировкой, а именно то, что зашита типа ДФЗ-201 является чисто то-
ковой. С другой стороны, она предъявляет к ВЧ каналу более жесткие
требования по сравнению с направленной зашитой.
Панель ПДЭ 2802 может применяться на двухконцевых линиях.
В этом случае не используются два дополнительные ИО сопротивления
2ДОП и тока нулевой последовательности /0. Время срабатывания
направленной защиты с ВЧ блокировкой не превышает 40 мс.
В панели ПДЭ 2802 не предусматривается компенсация емкостных
токов ВЛ. В связи с этим зашита может применяться на ВЛ 330 кВ, на
которых фазный емкостный ток не превышает тока срабатывания защи-
ты по обратной последовательности,
Отказ от применения панели на линии, оборудованной устройством
ОАПВ, связан с тем, что при установке трансформаторов напряжения на
линии защита может отказывать в действии при КЗ в цикле ОАПВ.
2. КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЗАЩИТЫ
Конструктивное выполнение
Релейная часть зашиты выполнена в виде плоских и объемных блоков
в конструктивах БУК-б (блочная универсальная конструкция). Блоки
устанавливаются в кассету на разъемах. Кассета смонтирована на метал-
локонструкции панели, на которой на специальной плите установлены
испытательные блоки, ключи и другая коммутационная аппаратура.
Габаритные размеры панели 500х 1600x600 мм (рис. 12).
26
Рис. 12 Общий вид панели ПДЭ 2802
Сверху на панель устанавливается на подстанции при монтаже при-
емопередатчик и аппаратура автоматического контроля с габаритными
размерами по фасаду 608x520 мм. В соответствии с рис. 12:
-1 - АК-80 (АЗ)*, 2 - АВЗК-80 (А2);
сигнальные лампы: 3 — неисправность защиты (красная), 4 — пере-
вод защиты на обходной выключатель (белая), 5 — действие защиты
(белая);
реле сигнализации РУ-01: 6 — неисправность защиты, 7— действие
защиты, 8 — кнопка "Пуск ”• (АВЗК-80), 9 — кассета релейной части
*В скобках указаны номера аппаратов на панели.
27
защиты (Al), 10 — кнопка ’"Сброс сигнализации”, II — кнопка ’’Тест”
для запуска тестовой проверки, 12 — заводская табличка;
переключатели режимов работы панели: 13 — SA3, 14 — SA2, 15 —
SA1-,
блоки испытательные: 16 - цепи тока (БИ-6), П - цепи тока обход-
ного выключателя (БИ-6), 18 — цепи напряжения звезды TH (БИ-4),
/9 — цепи напряжения разомкнутого треугольника TH и оперативного
напряжения постоянного тока (БИ-6), 20 — выходные реле РП-17,
21 — блок реостатов (А4);
22 — средства управления АК-80, обозначения слева направо: пуск
АК — имитация пуска от часов, сброс автоматического вывода защиты
из действия, тумблер включения питания и два предохранителя;
23 — сигнализация АК-80 светодиодами, обозначения слева направо:
наличие питания, неисправности ВЧ части 1, 2-го или 3-го конца ВЛ,
предупредительная сигнализация (наличие помех, неисправность часов
и т.д.);
24 — пуск АК-80;
25 — гнездо телефона;
Рис. 13. Расположение блоков (с), разъемов и рядов зажимов (б) в кассете релей-
ной части панели
28
26 — средства управления и сигнализации АК-80 слева направо: тумб-
лер включения питания, сигнализация наличия питания, два предохра-
нителя;
27 — миллиамперметр для измерения тока выхода передатчика;
28 — вольтамперметр для измерения напряжения на выходе прием-
ника.
Расположение блоков (£), разъемов (Л) и рядов зажимов (XT)
в кассете релейной части панели приведено на рис. 13,а, где:
сдвоенные блоки: 1 — блок ИО тока нулевой последовательности
типа Т109 (Е1), 2 — блок контроля типа И103 (Е2), 3 — блок сигнали-
зации типа У101 (ЕЗ), 4 — блок логики типа Л106 (Е4);
одинарные блоки наверху: 5 — блок приемных реле типа Р119 (Е5),
6,7 - блоки вспомогательные (реле на герконах) типа Э104 (Е6 и Е7),
8 - 10 — блоки сопротивления типа С104 (Е8, Е9 и ЕЮ), 11 — блок ИО
сопротивления типа С103 (El 1), 12 — блок ИО напряжения типа Н105
(Е12), 13 — блок преобразователей напряжения типа Д106 (Е13);
одинарные блоки внизу 14 — блок стабилизатора напряжения типа
П0210 (Е14), 15 — блок питания преобразовательного типа ПОПО
(Е15), 16 — блок ИО мощности М103, содержащий устройство конт-
роля исправности цепей напряжения (КИН) переменного тока (Е16),
17 — блок ИО тока с торможением типа Т106 (Е17), 18 — блок ИО тока
типаТ105 (Е18), 19 — блок преобразователей тока Д109 (Е19).
Монтаж в кассете со стороны ответной части разъемов Х1—Х19
(рис. 13,6) осуществляется навивкой на квадратные проволочные вы-
воды. Подсоединение кассеты к панели производится через ряды зажи-
мов ХТ1 - ХТ8.
Основные технические данные панели защиты ПДЭ 2802
Номинальный переменный ток, А 1 или 5
Номинальное напряжение переменного то-
ка, В . . 100
Номинальная частота, Гц 50 или 60
Номинальное напряжение оперативного пос-
тоянного тока, В 110 или 220
Диапазон ступенчатого регулирования чувствительности по фазному
току обратной последовательности в долях номинального тока панели:
/2бл ~ от 0>025 до 0,2 А ступенями по 0,025 А;
— от 0,025 до 0,4 А ступенями по 0,025 А;
/2от — от ОД 5 до 0,4 А ступенями по 0,05 А;
^от ~ от 0Д5 Д° 0,8 А ступенями по 0,05 А.
Для отстройки от небалансов при качаниях ИО /JnyCK и ^2от’ как
указывалось выше, предусмотрено торможение максимальной выпрям-
29
ленной разностью фазных токов. Торможение линейно возрастает при
фазных токах, превышающих номинальное значение. Зависимость тока
срабатывания ИО от значения фазного тока /т при торможении
симметричным трехфазным током имеет вид
£ср = 72ср0 + М4 - а/ном> П₽И 7т > а7ном’ 1 > а < 1'5’
где /2ср0 — ток срабатывания реле на выбранной уставке при отсутствии
торможения; Лт — коэффициент торможения, который определяется
по формуле
*т ~ ~ 72ср1^^7т2 ~ 7тЛ
Здесь ^2ср1’ 72ср2 ~ токи срабатывания при тормозных токах /т1 и
/т2.
При несимметричных режимах торможение определяется максималь-
ной разностью фазных токов. При выборе Лт и расчете чувствительно-
сти ИО к несимметричным КЗ в качестве расчетного тормозного тока
принимается симметричный трехфазный ток, равный разности токов
поврежденных фаз при двухфазном КЗ на землю в конце линии. Пре-
дусмотрены дискретные уставки коэффициента торможения: &T =
= 7,5; 10; 15 %.
Приращение тока, приводящее к срабатыванию ИО, А/ при скач-
кообразном увеличении симметричного трехфазного тока не превышает
О’^НОМ’
Диапазон регулирования чувствительности по фазному напряжению
обратной последовательности ступенями по 0,5 В: U2gn — от 1 до 2,5 В;
/72от — от до 5,0 В.
Токи/Срабатывания ИО /2 бл» ^2 от >^2 и у ск ’ 72 от (ПРИ отсутствии тор-
можения) на частотах 3/ном и выше увеличиваются не менее чем в
4,5 раза по сравнению с токами срабатывания на номинальной частоте
при любых сочетаниях фаз входных токов.
Напряжение срабатывания ИО на частоте 3/ном и выше увели-
чивается не менее чем в 8 раз по сравнению с напряжением срабатывания
на номинальной частоте при любых сочетаниях фаз входных напряжений.
Время срабатывания ИО/2бя, /2от, С/2бл, t/2oT, /2тпуск и (при
отсутствии торможения) не превышает 0,02 с при кратности входных
воздействующих величин к параметрам срабатывания, равной трем.
Время возврата ИО/2бл, /2от, /JnycK и /2от (при отсутствии тор-
можения) не превышает 0,06 с при снижении толчком тока обратной
последовательности на входе панели от 10/ср до 0.
Время возврата ИО 1726я и ^2 от не превышает 0,06 с при снижении
толчком напряжения обратной последовательности на входе панели от
10 и2 ср Д°°-
30
Класс точности ИО тока и реле напряжения — не ниже 10%. Допол-
нительные погрешности параметров срабатывания реле ^бп’ Лот»
t/2oT, ^2бл> ^2пуск’ ^2от (пРи отсутствии торможения) от изменения
напряжения постоянного оперативного тока на ±20% номинального
не превышают ±2% и от изменения температуры окружающей среды в
рабочем диапазоне не превышают ±5% значений, измеренных при номи-
нальных условиях.
Орган тока нулевой последовательности /о имеет два канала, вклю-
ченных по схеме И: основной и блокирующий, обеспечивающий отстрой-
ку от бросков намагничивающего тока. Блокирующий канал имеет ус-
тавки, составляющие 0,9 значений уставок основного канала.
В основном канале ИО 10 имеется возможность дискретного регули-
рования уставок по 3/0 в следующих диапазонах в долях номинально-
го тока панели: от 0,05 до 0,2; от 0,2 до 0,8; от 0,8 до 3,2. Степень дис-
кретности — 0,1 минимальной уставки диапазона, коэффициент возвра-
та — 0,9.
Орган /о отстроен по основному каналу:
а) от постоянного и апериодического тока значением до 7/Ном, зату-
хающего с постоянной времени, превышающей 0,05 с;
б) от переходных и установившихся токов небаланса на выходе
фильтра токов нулевой последовательности, содержащих апериодичес-
кую составляющую и высшие гармоники. При этом ток срабатывания
ИО на частоте 3/ном и более высоких частотах увеличивается по срав-
нению с током срабатывания при номинальной частоте не менее чем в
6 раз.
Орган /0 отстроен по блокирующему каналу:
э) от апериодических бросков намагничивающего тока (при включе-
нии одной фазы) с максимальной шириной основания 240° и с амплиту-
дой до 6-кратного номинального тока;
б) от бросков тока намагничивания при насыщении трансформаторов
тока однополярными бросками токов, действующие значения которых
достигают 6-кратного тока срабатывания блокирующего канала ИО;
в) от периодических бросков тока намагничивания при включении
двух фаз и задержки во включении третьей фазы, действующие значения
которых достигают 4,5-кратного тока срабатывания блокирующего ка-
нала ИО, а угловая ширина бестоковой паузы превышает 90°.
Время срабатывания ИО /0 при синусоидальном токе не превышает
0,035 с при кратности тока на входе ИО к току срабатывания, равной 2.
Время возврата ИО /0 при снижении толчком тока от 10 /ср до нуля —
не более 0,07 с.
Угол максимальной чувствительности ИО направления мощности
Л/2от равен (250+7)’.
Угловая ширина зоны срабатывания ИО 1И2от в рабочем диапазоне то-
ков и напряжений - в пределах 160 — 180°.
31
Диапазон регулирования уставок ИО Z6n, ZOT, 2ДОП по сопротивле-
нию срабатывания при угле максимальной чувствительности <рм ч (для
исполнения панелей на номинальный ток 1 А):
для Z6n — от 15 до 150 Ом на фазу;
для ZOT и ZHon - от 7,5 до 175 Ом на фазу.
Уставки реле сопротивления по углу максимальной чувствительности:
для ИО z6n <рм ч = (240 ± 5) ° и (250 ± 5)°;
для ИО Z0T nZHon <рм ч = (60 ± 5)° и (70 ± 5)°.
Отношение осей эллипса характеристики срабатывания реле сопро-
тивления е = 0,7 + 0,8.
Ток точной работы не превышает 0,17НО м для ИО
Z6jl и 0,2/ном для ИО ZOT и ZHon.
Коэффициент возврата ИО Z бл, ZOT и ZRon при <рм ч - не бо-
лее 1,05.
Время срабатывания ИО Z6n, Z0T и ZHon при <рм ч и токах КЗ,
равных удвоенным токам работы, не превышает 0,025 с при значениях
сопротивлений на входе HOZp в диапазоне 0 <Zp <0,6ZycT.
Времена возврата ИО Z6n, Z0T и ZHon при номинальном токе, <рм ч
и скачкообразном увеличении напряжения на входе ИО до 1,2 напряже-
ния срабатывания — не более 0,07 с.
Органы Z6n, ZOT и ZHon надежно срабатывают при КЗ в месте уста-
новки защиты в диапазоне токов от 2/т до 40 7НОМ.
При действии ИО ZOT ”по памяти” при трехфазных КЗ в месте уста-
новки защиты длительность сигнала срабатывания на выходе реле — не
менее 0,03 с в том же диапазоне токов КЗ.
Среднее время срабатывания панели защиты на отключение при крат-
ности воздействующих величин к параметрам срабатывания защиты,
равной трем, не превышает 0,04 с.
Выдержка времени на срабатывание в канале отключения 5 мс
(DT3) — см. рис. 8, Защита при трехфазных КЗ вводится в работу бло-
кировкой при качаниях на время 0,2 с или 0,4 с (DT1). Защита от этого
вида КЗ выводится блокировкой при качании на время до 12 с отупе-
ниями по 3 с (DS1), Пуск ВЧ сигнала при любых операциях с выключа-
телями запоминается на 0,25 с (DS2), При длительности пуска ВЧ сигна-
ла не менее 40 мс (£>72) продлевается его пуск на время 25 мс (DS3).
Схема ускорения вводит на самостоятельную работу (помимо ВЧ
канала) измерительные органы защиты на время 0,75 или 1,5 с (DS4)
после включения ВЛ на холостой ход. Пуск сигнала ТО запоминается на
время 0,1 с (DS5).
32
Мощности, потребляемые панелью при подведении к ней номиналь-
ных значений токов и напряжений, не превышают: по цепям напряжения
переменного тока — 3 В • А на фазу; по цепям переменного тока —
1 В-А на фазу; по цепям напряжения оперативного постоянного тока
(без ВЧ приемопередатчика) : в нормальном режиме — 30 Вт, в режиме
срабатывания — 40 Вт,
Сопротивление изоляции всех независимых цепей относительно
друг друга и всех цепей относительно корпуса в обесточенном состоянии
при температуре 20 ° С и относительной влажности до 80% — не менее
10 МОм.
Сопротивление изоляции цепей 24 и ± 15 В относительно корпуса из-
меряется мегаомметром на напряжение 100 В при снятой заземляющей
их перемычке.
Сопротивление изоляции всех независимых цепей напряжения выше
24 В на корпус и относительно друг друга, включая цепи на напряжение
24 В и ниже, измеряется мегаомметром на напряжение 500 В при вклю-
ченной заземляющей перемычке.
Электрическая изоляция цепей 24 и ±15 В выдерживает относитель-
но корпуса без пробоя и перекрытия действующее испытательное напря-
жение 50Q В переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 мин при снятой
заземляющей перемычке.
Электрическая изоляция цепей панели с напряжением выше 24 В вы-
держивает без пробоя и перекрытия в течение 1 мин испытательное нап-
ряжение 1500 В переменного тока частоты 50 Гц, приложенное между
всеми независимыми цепями и корпусом, включая цепи 24 В и ниже,
при установленной заземляющей их перемычке.
Электрическая изоляция цепей тока разных фаз выдерживает между
собой без пробоя и перекрытия испытательное напряжение 1200 В пере-
менного тока частоты 50 Гц в течение 1 мин для исполнения панели на
1 А и 1000 В переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 мин для испол-
нения панели 5 А.
Электрическая изоляция панели должна выдерживать без поврежде-
ния три положительных и три отрицательных импульса испытательного
напряжения, имеющих (при работе источника сигнала на холостом
ходу): амплитуду 5 кВ с допустимым отклонением — 10%, длитель-
ность переднего фронта 1,2 мкс с допустимым отклонением ±30% и
длительность спада 50 мкс с допустимым отклонением ±20%. Дли-
тельность интервала между импульсами 5 с.
Все элементы защиты, обтекаемые током в нормальном режиме, дли-
тельно выдерживают 110% номинального переменного тока и 115% но-
минального переменного напряжения.
Работоспособность защиты обеспечивается при изменении напряжения
постоянного оперативного тока от —20 до +10% относительно номи-
нального значения.
33
Защита не срабатывает при воздействии высокочастотных помех,
имеющих форму затухающих колебаний частоты 1 МГц с допустимым
отклонением ± 10%. Модуль огибающей уменьшается после трех — ше-
сти периодов на 50%, частота повторения импульсов 400 Гц. Продолжи-
тельность воздействия импульсов 2 с. Внутреннее сопротивление источ-
ника высокочастотного сигнала 200 Ом ± 10%.
Амплитудное значение первого импульса при продольной схеме под-
ключения источника сигнала к испытуемой панели должно составлять
2,5 кВ; при поперечной 1,0 кВ с отклонением ± 10% (данные соответ-
ствуют публикации МЭК № 255-4).
Средний срок службы панели до профилактического восстановления
в соответствии с техническими условиями — не менее 3 лет, а средний
срок сохраняемости панели до ввода в эксплуатацию — не более 2 лет.
3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ЗАЩИТЫ
Структурная схема связей измерительных органов
Включение ИО защиты на вторичные токи и напряжения измеритель-
ных трансформаторов Защищаемой ВЛ осуществляется через общие для
всей защиты входные преобразователи тока и напряжения, превраща-
ющие входные сигналы в пропорциональные напряжения, уровень кото-
рых соответствует допустимому для полупроводниковой части защиты.
Выходы ИО соединены с соответствующими входами логической части
защиты, и их сигналы определяют действие панели на внешние цепи при
повреждениях на ВЛ. Выходные сигналы измерительных блоков явля-
ются логическими, причем их несработанному состоянию соответствует
логический сигнал 1 (уровень напряжения 10—15 В), а сработанному
состоянию — сигнал 0 (уровень напряжения 0 — 2 В),
Структурная схема связей между входными токами и напряжениями,
подводимыми к защите, и выходами ИО показана на рис. 14,
Трехфазная система токов от трансформаторов тока (ТТ) подается
на вход блока преобразователей тока в напряжение типа Д109.
. Выходные сигналы блока Д109, пропорциональные симметричным
составляющим обратной и нулевой последовательности, а также разно-
стям фазных токов, используются как входные сигналы для ИО тока,
направления мощности и сопротивления.
Цепи звезды и разомкнутого треугольника с выхода TH подаются •
на вход блока датчиков напряжения типа Д106, выходные сигналы ко-
торого используются для ИО напряжения, направления мощности,
сопротивления и устройства контроля исправности цепей напряжения,
34
Рис. 14. Структурная схема связей между токами и напряжениями, подводимыми
к защите, и выходами ИО
Блок преобразователей тока типа Д109
Схема блока Д109 (рис. 15) содержит:
три трансреактора ТА VI, TAV2. TAV3, первичные обмотки w2 и
w3 которых включаются на токи фаз А, В, С, а вторичные обмотки
wl имеют две секции с равными числами витков;
трансреактор ТА V4, первичная обмотка w2 которого включается в
рассечку нулевого провода;
активно-емкостный фильтр тока обратной последовательности
(ФТОП), образующийся при подаче напряжений, пропорциональных раз-
ностям фазных токов, на фильтр напряжения обратной последователь-
ности с компенсацией небаланса по частоте (резисторы Rll —R13 и кон-
денсаторы С1 и С2);
трехфазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой на
диодах VD1 - VD6 для создания напряжения торможения ИО ^пуск и
35
Вход 1ц
Выход lN
0
R14
R1E
VH7
R15
СБ Х83 veg ye!
О
Рис. 15 Схема блока типа Д109
Х7
Л-
>о«
/fan вс
05 ХВ4К58
m хяч^'
г |? - -
СЮ рп' I
„гад0*
г г ^7 75°"
г-^^гЧ:—
---< £l<, .
vn9 "тЗопАВ
yr7 -jit
---<УЪ-т-
_<
1 . XS5
8В 14В К реле Z8onfiB
12 В 17торм для I/ ^З^тах
26В 1<ц1г
10 В 76В К реле 2 Son ВС
74 В К реле ^1пуск ^2^mcx
ЗОВ К реле 2отСЛ
18В ЗОЛ 28 В К реле гБлСА
20 В ^llo
2Д „0 питания
О
^2от»на ВЫПРЯМИТ&ЛЬ подаются три напряжения, пропорциональные раз-
ностям фазных токов:
иАВ - Ы„ -4). ивс - 80, -Ы писА -к^ -/л);
фазоповоротные цепи для регулирования с помощью переключателей
XSI, XS2, XS6 — XSI1 угла максимальной чувствительности ИО сопро-
тивления, включающие конденсаторы С5, С6, С9, СЮ и входные сопро-
тивления соответствующих измерительных блоков;
цепь для компенсации влияния нелинейности трансреакторов в облас-
ти малых токов и снижения тем самым ’’токов точной работы” ИО соп-
ротивления Z6jl и ZQT, состоящая из резисторов RI4 - R16 и встреч-
но-параллельно включенных диодов VD7, VD8.
Гнезда переключателей XS3 — XS5 вместе с перемычкой ХВ2 позво-
ляют отключить цепь торможения (fcT = 0) и используются при провер-
ке коэффициента торможения ИО токов обратной последовательности
»т гТ
2пуск и ^2от
36
Рис 16 Фильтр напряжения обратной последовательности:
а — упрощенная схема; б — векторная диаграмма при подведении системы
напряжений прямой последовательности; в — векторная диаграмма при подведе-
нии системы напряжений обратной последовательности
Секции вторичных обмоток wl трансреакторов ТА VI - ТА V3 за-
шунтированы резисторами Rl — R7 для получения необходимого угла
сдвига фаз между вторичным напряжением и первичным током.
При подведении к блоку симметричной системы токов прямой или
обратной последовательности на резисторах нагрузки трансреакторов
выделяются симметричные системы напряжений UAB, UBC, UpA и
~^УАВ> ~Увс> ~Уса • сдвинутые по фазе относительно создавших их
токов на углы 60 и 240° соответственно. Напряжения _UAB, UBp и
—Увс подаются на вход фильтра обратной последовательности, принцип
действия которого поясняет упрощенная схема на рис. 16,д
Векторные диаграммы токов и напряжений в элементах фильтра при
подаче симметричной системы напряжений прямой и обратной последо-
вательности показаны на рис. 16,6 и в соответственно. Настроенный
фильтр тока обратной последовательности (ФТОП) при номинальной
частоте симметричной системы напряжений на входе имеет выходной
сигнал 6ВЫХ, близкий к нулевому. Ток j[i> создаваемый напряжением
37
Рис. 17. Частотные характеристики ФТОП
UAB в цепи Rl, СТ, опережает UAB на 30°, а сумма токов Ту и_/3 от'
стает от напряжения UBC на 30°. Для системы напряжений прямой пос-
ледовательности _/н = + Ту + _Т3 = 0, а для обратной последователь-
ности = VT/j е; 3° (RH я» 0), При отклонении частоты от частоты
настройки ФТОП, как видно из векторной диаграммы на рис. 16,6, ко-
нец вектора тока Ту перемещается по дуге окружности с диаметром, ле-
жащим на той же прямой, что и вектор UAB, а конец суммарного векто-
ра^ +_/з перемещается по прямой вдоль вектора тока _/3.
Изменение векторов Jy и _Z2 + J3 по модулю и углу при изменении
частоты в пределах ± 5 Гц согласовано между собой и практически не
приводит к появлению дополнительных небалансов.
На рис. 17 показана зависимость коэффициента передачи ФТОП от
частоты при подведении системы токов прямой (кривая 7) и обратной
(кривая 2) последовательности. Коэффициент передачи
*п ~ ^4ых/^ном>
где ивых — напряжение на выходе ФТОП при подведении системы токов
с частотой, отличной от номинальной; t7HOM ~ напряжение на выходе
ФТОП при подведении системы токов обратной последовательности,
равной по амплитуде номинальным токам прямой последовательности.
Настройка ФТОП на минимум небаланса при подаче на вход блока
симметричной системы токов прямой последовательности производится
с помощью подстроечных резисторов RT и RT3 (см. рис. 15).
Блок преобразователей напряжения типа Д106
В схему блока входят (рис. 18):
три промежуточных трансформатора напряжения TV1 — ТУЗ с двумя
первичными обмотками wT и w2, Для обеспечения возможности соеди-
нения первичных обмоток как в треугольник, так и в звезду без нуле-
вого провода (в зависимости от места установки TH на ответвлении от
ВЛ: на стороне низшего напряжения силового трансформатора на ответ-
38
Е
TV1 №/о
X/
X/
18 В
UA
4В
19
Ub 8А
21
28
2*6
ТУЗ /уо/с
25
UC 6В
XB1 XS7
22
23
2*8
16А
18А
28А
28В
22А
ЗОА
Д106
2А
R16
К реле
^ВопАВ
37 <
28 < > TV2 №/о
/С реле
Zot СА
XS12
XSB
XS7*
XS75
XS19
XS20
ХВ2 х$Б
--------
XS7
XS8
XS8
XS10
XS78
W2
17 18
Рис. 18. Схема блока типа Д106
20
100_
50
25
12
100
50
25
12
02
ХВЗ ус«
«
К реле
^8оп ВС
к реле
ZsnCA
,0 питания
влении с группой соединений обмоток А /Д-11 либо на стороне собствен-
но ответвления) выводы обмоток соединены через специальные перепаи-
ваемые перемычки на печатной плате блока. При установке TH на сторо-
не ВЛ первичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник
(нормальное положение) и на них подаются линейные напряжения. При
установке TH на стороне низшего напряжения секции wl первичных об-
39
Рис. 19. Устройство контроля исправности цепей напряжения:
а - схема устройства; б - векторная диаграмма входных напряжений; в —
векторная диаграмма токов
моток соединяются в звезду, а секции w2 — в треугольник. На вход об-
моток, соединенных в звезду, подаются линейные напряжения, а нали-
чие обмотки, соединенной в треугольник, обеспечивает получение искус-
ственной нулевой точки и на секциях wl фазные напряжения не изменя-
ются при замыканиях на землю в сети низшего напряжения и остаются
пропорциональными линейным напряжением на стороне ВЛ, Вторичные
обмотки w3 трансформаторов напряжения имеют отводы, подключен-
ные к переключателям XS1 — XS20, коммутируемым перемычками
ХВ1 — ХВ4. Регулируемые делители напряжения R7. R8, R13, R14,
R19, R20—R22 и переключатели отводов трансформаторов предназначе-
ны для регулирования уставок ИО сопротивления ZOT, Zgn и двух ИО
сопротивления 7ДОП,
Фильтр напряжения обратной последовательности (ФНОП), включен-
ный на вторичные обмотки w3 промежуточных трансформаторов TV1 и
TV2, полностью идентичен фильтру, использованному в схеме блока пре-
образователей тока типа Д109. Фильтр состоит из конденсаторов Cl, С2
и резисторов Rl - R3, R9. Настройка ФНОП на минимум небаланса при
подаче симметричной системы напряжений прямой последовательности
производится с помощью подстроечных резисторов R1 и R3.
Кроме того, в блоке типа Д106 находится промежуточный трансфор-
матор ТЫ (рис. 19,а), первичная обмотка wl которого через резисто-
ры R23 — R25 включена на сумму токов, пропорциональных фазным
напряжениям TH. Обмотка w2 трансформатора TL1 включена на сумму
токов, один из которых пропорционален напряжению иии одной из об-
моток TH, соединенных в разомкнутый треугольник, а второй пропор-
40
ционален напряжению ЗЦ, на входе разомкнутого треугольника. Вто-
ричная обмотка w3 трансформатора замкнута на сопротивление резис-
тора R30 и используется для питания ИО устройства контроля исправ-
ности цепей напряжения (КИН), территориально расположенного в бло-
ке типа М103.
Векторные диаграммы напряжений на входе трансформатора и про-
порциональных им токов приведены на рис. 19,6 и в соответственно.
При исправных цепях напряжения переменного тока и при условии
/?2э = 0,5А24 и R2h = R2s ток в обмотке wJ совпадает по фазе с
напряжением Магнитодвижущая сила (МДС), создаваемая этим
током в магнитопроводе .трансформатора, компенсируется МДС,
создаваемой в обмотке w2 током, пропорциональным напряже-
нию Uну, совпадающему по фазе с UAN, При симметрии первичной
сети напряжение на выходе ’’разомкнутого треугольника” равно нулю и
ток, пропорциональный напряжению ЗС/0, в обмотке w2 трансформато-
ра TL1 отсутствует.
При этих условиях отсутствует напряжение на вторичной обмотке
ыЗ, При появлении неисправностей в цепях напряжения (обрыве или КЗ)
баланс МДС в сердечнике ТЫ нарушается и на сопротивлении нагрузки
R30 появляется напряжение, приводящее в действие ИО КИН, Если
мгновенные значения входного переменного напряжения не превышают
опорного напряжения, снимаемого с делителя на резисторах R20, R22,
то напряжение на выходе операционного усилителя А5 положительно,
диод VD8 заперт, конденсатор С8 разряжен, а напряжение на выходе
А6 отрицательно, благодаря чему транзистор VT2 заперт. При превыше-
нии положительными полуволнами опорного напряжения на выходе А5
появляются импульсы отрицательной полярности, открывающие диод
VD8 и заряжающие через сопротивление резистора R24 конденсатор
CS до такого уровня, при котором напряжение на выходе А6 становит-
ся положительным и ток через резистор R25 открывает транзистор
VT2. Постоянная времени разряда конденсатора С8 на сопротивление
резистора R23 выбрана такой, чтобы поддерживалось сработанное сос-
тояние компаратора на А6 в течение интервала более 20 мс до момента
прихода следующего отрицательного импульса с выхода А5. Коэффи-
циент возврата ИО близок к 1.
При любых повреждениях в сети баланс МДС сохраняется и устройст-
во не срабатывает. Некоторым недостатком устройства является воз-
можность его отказа при КЗ фаз ВС в цепях вторичного напряжения,
Уравнивание МДС обмоток трансформатора ТЫ при настройке устрой-
ства КИН осуществляется переменными резисторами R2 7, R29.
Блок измерительный тока
обратной последовательности типа Т105
Схема блока типа Т105 (рис. 20) включает в себя аналоговую часть,
общую для всех ИО тока обратной последовательности, и два релейных
элемента с регулируемой чувствительностью РЭ7 и РЭ2.
Аналоговая часть содержит нагрузку ФНОП блока преобразователей
тока Д109 (Cl, R2), масштабный усилитель — ограничитель с регули-
руемым коэффициентом передачи на базе AJ, активный частотный
фильтр (ЧФ).
Регулируемый резистор R1 служит для подстройки коэффициента
передачи всего аналогового тракта в цепях тока с целью компенсации
влияния допусков на параметры элементов блока преобразователей то-
ка, активных частотных фильтров и релейных элементов.
Стабилитрон VD3 ограничивает амплитуду сигнала на входе частот-
ного фильтра при больших кратностях токов КЗ, а диоды VD1, VD2
ограничивают до безопасного уровня сигналы на входе А1 при отсут-
ствии напряжения питания.
Частотный фильтр (рис. 21,а) состоит из двух последовательно вклю-
ченных активных звеньев: фильтра нижних частот (ФНЧ) на операцион-
ном усилителе А2 и селективного фильтра (СФ) на операционном уси-
лителе АЗ. Фильтры собраны по схемам с многоконтурными обратны-
ми связями.
Коэффициент передачи ЧФ в зависимости от частоты входного сигна-
ла определяется произведением коэффициентов передачи ФНЧ и СФ:
п,.. . '"фНЧ^СФ^СФ^ФНЧ03
КОЫ)--------—--------------------------------------------—
( и + ^ФНЧ^ФНЧ03 + СЗФНЧ)( +^аСФи)СФи>+ а,СФ)
Значения коэффициентов, определяющих параметры частотного
фильтра, приведены ниже:
ЯФНЧ ^ФНЧ’ 1^с °ФНЧ ЯСФ ^СФ’ 1^с °СФ
2,0 314 0,87 0,87 314 0,87
Примечание, со — текущая частота; <оСф, ^ФНЧ ~ частоты сре-
за СФ и ФНЧ соответственно; п^ф, «фнч — величины, обратные доб-
ротностям фильтров; ЯСФ; ЯФНЧ — коэффициенты передачи на часто-
тах среза.
На рис. 21,6 показаны частотные характеристики ФНЧ (кривая 7),
СФ (кривая 2) и суммарная частотная характеристика фильтра (кри-
вая 3).
Регулируемый делитель напряжения питания на резисторах R11—R14
и R16 совместно с резистором R15 служит для компенсации смещения
42
Рис. 21. Частотный фильтр:
а — схема фильтра; б - частотные характеристики
43
R33
Рис. 22. Схема релейного элемента
нулевого уровня на выходе аналоговой части под влиянием напряжения
небаланса и входного тока АЗ. Смещение нулевого уровня А2 на вход
АЗ не передается благодаря использованию схемы селективного фильтра,
не пропускающего постоянную составляющую сигнала.
Релейные элементы совместно с аналоговой частью и блоком преоб-
разователей тока образуют ИО тока обратной последовательности —
отключающий /2от и блокирующий /2бл соответственно.
Релейные элементы обоих ИО собраны по идентичным схемам и от-
личаются друг от друга лишь сопротивлениями резисторов RI7 - R20
(рис. 22), определяющих различную чувствительность ИО по току об-
ратной последовательности.
Оцифрованные значения ступеней регулирования уставок ИО тока
обратной последовательности нормируются по фазному току обратной
последовательности в долях номинального тока панели,
В блоке Т105 обеспечиваются диапазоны регулирования уставок,
указанные в § 2,
Схема релейного элемента включает в себя двухпороговый компара-
тор на базе операционного усилителя А4, выпрямительные мосты VS1,
VS2, резисторы R21 - R23, R39, R40 и измеритель относительного вре-
мени превышения входным током постоянного опорного уровня тока,
состоящий из А5, конденсатора С13 и резисторов R24, R25 и имеющий
выдержку времени на возврат порядка 12 — 18 мс [8, 10].
Команда срабатывания формируется с помощью выходного ключево-
го усилителя на базе транзистора VT1, включенного по схеме с общим
эмиттером. Нагрузкой в коллекторной цепи VT1 является светодиод
VD5 с токоограничивающим резистором R27
Диод VD4 ограничивает уровень обратного напряжения на переходе
змиттер—база транзистора VT1.
Передача информации о срабатывании ИО в логическую часть защиты
осуществляется сигналом 0 на коллекторе VT1 при его насыщении.
Для исключения ’’вибрации” ИО на грани срабатывания компаратор
охвачен положительной обратной связью с выхода А5 и с коллектора
VT1 через резисторы R40, R39.
44
Регулирование уставок срабатывания ИО производится изменением
коэффициента преобразования напряжения на выходе аналоговой части
ИО во входной ток двухпорогового компаратора путем коммутации ре-
зисторов R18 — R20 с помощью переключателей SB1 — SB3 по прин-
ципу суммирования отдельных ступеней с различными весовыми коэф-
фициентами (1,2,4).
Увеличению уставки ИО по току обратной последовательности соот-
ветствует размыкание переключателей SB1 — SB3.
Если входной ток по абсолютному значению меньше опорного тока,
задаваемого резисторами R21, R22, то на выходе А 4 существует нуле-
вой уровень напряжения. Если же входной ток превышает опорный,
на выходе А4 появляется напряжение, близкое по значению напряжению
питания, полярность которого определяется полярностью входного сиг-
нала, Мост VS2 обеспечивает выпрямление разнополярных сигналов на
выходе А4.
Если сопротивления резисторов, связывающих мост VS1 с источни-
ками положительного и отрицательного опорных напряжений (напряже-
ния питания ±15 В), не равны друг другу, чувствительность компара-
тора к сигналам положительной и отрицательной полярности будет раз-
личной, Это свойство использовано для реализации мер по повышению
коэффициента возврата, когда благодаря соответствующему выбору
сопротивлений резисторов R21, R22, R39, R40 срабатывание и возврат
ИО происходит по сигналу положительной полярности.
Блок измерительный тока обратной последовательности
с торможением типа Т106
Блок измерительный тока с торможением содержит два идентичных
ИО тока обратной последовательности ^пуск и ^2от и дополнительный
пусковой орган, реагирующий на производную изменения выпрямлен-
ного трехфазного тока. Измерительные органы тока (рис. 23) содержат:
общий прецизионный двухполупериодный выпрямитель напряжения,
пропорционального току обратной последовательности (Al, А2, Cl — С4,
VD1 — VD4, Rl — R14); схему регулирования уставок, обеспечивающую
получение стабильных уровней опорных напряжений (VT1, VT2, VD5,
R17 - R21. R23 - R27. R29 - R33, SB1 - SB8); общий для обоих ИО
формирователь тормозного сигнала, обеспечивающий получение нелиней-
ной тормозной характеристики (АЗ, С5 — С7, VD6 — VD8. R34 - R42),
и два реагирующих органа, в основу действия которых положен прин-
цип измерения отношения к полупериоду длительности превышения по-
луволн выпрямленного несглаженного входного тока, пропорциональ-
ного току обратной последовательности, над суммой опорного тока,
пропорционального уставке, и тормозного тока, пропорционального
максимальному мгновенному значению разности фазных токов (А4 —
А7, С8 - С13, VT3, VT4, VD9 - VD16, R45 - R58).
45
Рис. 23. Схема блока измерительного тока обратной последовательности с тормо
Преобразование напряжений в токи осуг зтся резисторами
RJ5, R16. R43, R44, R22, R28.
Принцип работы схемы двухполупериодного выпрямителя описан
В [8].
Балансировка выходного напряжения А2 осуществляется с помощью
делителя напряжения R6 — R11, а коррекция нелинейной зависимости
выходного сигнала преобразователей тока в напряжение производится
нелинейной цепью, состоящей из резисторов R12, R14 и диодов VD3,
VD4.
Каждая из схем регулирования уставок содержит источник стабиль-
ного тока, выполненный в виде транзистора VT1 (F72), включенного
по схеме с общей базой,
В цепь коллектора токостабилизирующего транзистора VT1 (VT2)
включен набор точных резисторов R17 — R21 (R29 — R33), которые с
помощью переключателей SB1 — SB4 (SB5 — SB8) могут быть включены
последовательно в различных сочетаниях.
46
жением
Каждый из реагирующих органов содержит формирователь прямо-
угольных импульсов напряжения отрицательной полярности А4 (45),
длительность которых соответствует интервалам превышения входным
рабочим током суммы опорного и тормозного токов. В эти периоды
конденсатор СЮ (СИ) стремится перезарядиться от положительного
напряжения, ограниченного стабилитроном VD9 (VD10), до такого же
отрицательного напряжения (стабилитроны VD9 и VD10 — двуханод-
ные, имеющие симметричную вольт-амперную характеристику) через
эквивалентное сопротивление резисторов R47, R48 (R49, R50), соеди-
ненных параллельно через диод VD11 (VD12). На интервале, когда
мгновенные значения входного тока меньше опорного тока, конденса-
тор CIO (Cl 1) заряжается до положительного напряжения через сопротив-
ление резистора R47 (R49), а диод VD11 (VD12) при этом закрыт.
Таким образом, на конденсаторе СЮ (СП) формируется пилообразное
напряжение с различными наклонами фронтов нарастания и спада.
Если отрицательная амплитуда пилообразного напряжения превышает
опорное напряжение компаратора на А6 (А 7), выделяющееся на резис-
47
торе R51 (R52) от тока через резистор R53 (R54) в цепи положитель-
ной обратной связи, происходит переключение Л б (Л 7) в состояние по-
ложительного насыщения, вызывающее протекание тока через резистор
R551R56) и насыщение транзистора VT3(VT4) усилителя мощности.
При этом начинает светиться светодиод VDI5(Vbl6) и в логическую
часть защиты поступает сигнал срабатывания реле - логический О-
На вход схемы формирования тормозного сигнала через раздели-
тельный диод VD6 подается выпрямленное двухполупериодным мос-
товым выпрямителем трехфазное напряжение. С помощью Т-образного
фильтра R34, R35, С5 зто напряжение сглаживается и преобразуется во
входной ток АЗ положительной полярности. На инвертирующий вход
АЗ, кроме того, подан отрицательный ток смешения от источника нап-
ряжения питания ”—15 В” через резистор R37.
Совместно с резисторами обратной связи R38 — R40 и диодами
VD7, VD8 операционный усилитель АЗ образует схему однополупе-
риодного выпрямителя, поэтому пока входной ток меньше по абсолют-
ному значению опорного тока, напряжение на выходе (на резисторе
R41) близко к нулю, а когда входной ток превышает опорный, на
резисторе R41 выделяется отрицательное напряжение, пропорциональ-
ное разности между входным и опорным токами.
Коэффициент пропорциональности, определяющий наклон характе-
ристики тормозного напряжения, а следовательно, и коэффициент тор-
можения, зависит от значения сопротивления в цепи отрицательной об-
ратной связи АЗ и дискретно регулируется подключением резисторов
R38 или R39 параллельно резистору R40 с помощью перепаиваемой пе-
ремычки XN1 При этом обеспечиваются значения коэффициента тор-
можения Лт=7,5; 10; 15%.
Подстройка коэффициента торможения или его регулирование в сто-
рону уменьшения вплоть до нуля могут быть осуществлены резистором
R41. Для повышения надежности движок потенциометра R41 зашун-
тирован резистором R42,
При изменении уставки ИО по току срабатывания характеристика
смещается вдоль оси токов срабатывания без изменения формы, а при
изменении уставки по коэффициенту торможения происходит измене-
ние наклона характеристики с сохранением длины горизонтального
участка, которая определяется падением напряжения на диодах выпря-
мительного моста тормозного сигнала, на диоде VD6 и сопротивлением
резистора смещения R37, которое не регулируется.
Дополнительный пусковой орган схемы блокировки от качаний, ре-
агирующий на производную выпрямленного трехфазного тока, собран
по мостовой схеме на базе А8 (рис, 24). Для отстройки от изменений
токов при качаниях входной выпрямленный сигнал, поступающий через
диод VD17, несколько сглаживается конденсаторами С14, С15 и посту-
48
Рис. 24. Схема пускового органа блокировки от качаний
пает на цепочки, содержащие конденсатор С16 и резисторы R59 - R62.
Напряжения на инвертирующий и неинвертирующий входы А8 подаются
с резисторов R60 и R62. В установившемся режиме напряжение на ин-
вертирующем входе А8 близко к нулю, а конденсатор С16 заряжен до
напряжения, определяемого входным сигналом. Напряжение на неинвер-
тирующем входе А8 зависит от параметров делителя напряжения на ре-
зисторах R61, R62 и от входного сигнала, а также от сопротивления ре-
зистора смещения R63, определяющего чувствительность схемы к скач-
кам при отсутствии предаварийного тока.
Поскольку напряжение на неинвертирующем входе А8 положитель-
но, его выходное напряжение имеет положительную полярность, диод
VD18 закрыт, конденсатор С19 разряжен, транзистор VT5 закрыт и
через сопротивление резистора R67 в схему логики защиты поступает
сигнал 1.
Сопротивления резисторов R59-R61 выбраны таким образом, что в
момент скачкообразного увеличения входного сигнала напряжение на
сопротивлении резистора R60 больше напряжения на сопротивлении
резистора R62. Если при этом потенциал инвертирующего входа превы-
сит напряжение на неинвёртирующем входе А8, последний переключит-
ся и через резистор R65 быстро зарядит конденсатор С19, формируя
на выходе змиттерного повторителя на транзисторе VT5 сигнал логичес-
кого 0.
После скачка входного сигнала, по мере заряда конденсатора С16,
напряжение на резисторе R60 уменьшается по экспоненциальному зако-
ну, а напряжение на резисторе R62 остается пропорциональным току в
аварийном режиме. При равенстве напряжений на входе А8 последний
опять переключается в состояние положительного насыщения. Диод
VD18 запирается, а напряжение на эмиттере транзистора VT5 увеличи-
вается по экспоненциальному закону с постоянной времени цепочки
С19, R66, продлевая тем самым длительность импульса пуска схемы бло-
кировки от качаний,
С ростом тока в аварийном режиме потенциал неинвертирующего
входа растет и чувствительность схемы к амплитуде скачка падает,
49
При скачкообразном снижении входного сигнала диод VD17 запира-
ется, а конденсаторы С14 - С16 разряжаются через резисторы R59 -
R63 с такими постоянными времени, чтобы не происходило ложное сра-
батывание пускового органа при качаниях с максимально допустимой
частотой.
Блок измерительный напряжения обратной
последовательности типа Н105
Схема блока типа Н105 (рис. 25) включает в себя аналоговую часть,
общую для ИО напряжения и направления мощности обратной последо-
вательности, и два релейных элемента с регулируемой чувствительностью
РЭ1 и РЭ2.
Аналоговая часть блока содержит нагрузку ФНОП блока преобразова-
телей напряжения Д106 (CZ, R1) и активный частотный фильтр (ЧФ).
Переменный резистор R1, включенный по схеме потенциометра, слу-
жит для подстройки коэффициента передачи аналоговой части по напря-
жению, Схема частотного фильтра аналогична схеме, используемой в
блоке Т105 (см. рис. 21,д), но резистор R9 выполнен регулируемым и
используется для настройки угла максимальной чувствительности ИО
направления мощности обратной последовательности. Релейные элемен-
ты РЭ1 и РЭ2 совместно с аналоговой частью и блоком преобразовате-
лей напряжения образуют ИО напряжения обратной последовательно-
сти — отключающий t/2oT и блокирующий С/26л.
От релейных элементов блока Т105 (см. рис. 22) схема блока Н105
отличается лишь параметрами резисторов регулирования уставок. Оциф-
рованные значения ступеней регулирования уставок ИО с выходами
С/2от и Щ б л нормируются по фазному напряжению обратной последо-
вательности. При этом обеспечиваются требуемые диапазоны регулиро-
вания уставок для ЙО (72бл и ^от-
Рис. 25. Схема блока ти-
па Н105
50
Блок измерительный мощности обратной
последовательности типа М103
Блок типа М103 (рис. 26) совместно с блоками преобразователей то-
ка и напряжения, а также с аналоговыми частями блоков измерительных
тока и напряжения обратной последовательности образуют ИО направ-
ления мощности обратной последовательности ТИ2от.
Фазочувствительная схема содержит два нуль-органа на базе А1 и
А2, используемых для формирования прямоугольных импульсов, соот-
ветствующих полуволнам различной полярности переменных напряже-
ний, пропорциональных напряжению и току обратной последовательно-
сти на входе ИО (fc7(/2 и fcs/2 соответственно). Выпрямительный мост
VS1, резисторы R6 и АЗ образуют двухполупериодную схему сов-
падения входных прямоугольных импульсов. Выходное напряжение АЗ
поступает на вход интегратора, состоящего из резисторов R9, R10 и
конденсатора С4. Параллельно конденсатору С4 включен вход двухпо-
рогового компаратора, представляющего собой триггер Шмитта с харак-
теристикой срабатывания в виде симметричной петли гистерезиса.
Работа интегратора контролируется управляющими сигналами с до-
полнительных выходов ИО тока /2бл и напряжения 6/2бл, поступающи-
ми через диоды VD1, VD2, образующие логическую схему И, Пока
хотя бы на одном из этих управляющих входов имеется отрицательное
напряжение, конденсатор С4 заряжен до отрицательного потенциала, оп-
ределяемого падением напряжения на резисторах R15, R16 делителя
напряжения питания R15 — R17 и на открытом током через резистор
R10 диоде VD6.
При появлении на управляющих входах положительных сигналов и в
течение интервалов существования положительных сигналов на выходе
АЗ конденсатор С4 начинает перезаряжаться через сопротивление резис-
Рис. 26. Схема измерительного блока мощности обратной последовательности
51
Рис. 27. Диаграмма сигналов в схеме реле мощности обратной последовательно*
ста КЗ:
в-в зоне действия; б - вне зоны действия
торов R9, R10, стремясь в пределе достичь положительного напряжения
питания. Рост напряжения при неизменной полярности входного сигнала
ограничивается при открывании диода VD3 на уровне, определяемом
падением напряжения на сопротивлениях резисторов R13, R14 делителя
напряжения R12 - R14.
Переключение компаратора происходит при достижении напряжением
на конденсаторе С4 заданного порога. Порог переключения компаратора
определяется падением напряжения на сопротивлении резистора R14 и
на диоде VD4, открытом током через резистор R11 с выхода А4, напря-
жение на котором до срабатывания имеет положительную полярность.
Выход компаратора через резистор R18 подключен к входу эмиттерно-
го повторителя на транзисторе VT1.
Выходной сигнал ИО направления мощности снимается с эмиттера
транзистора VT1, в цепь которого включены светодиод VD7 и токоогра-
ничивающий резистор R19.
После срабатывания компаратора напряжение на выходе А4 становит-
ся отрицательным, благодаря чему диод VD4 запирается, а ток через ре-
зистор R11 открывает диод VD5. На неинвертирующем входе А4 фор-
мируется отрицательное опорное напряжение, и для возврата компара-
52
тора требуется теперь перезарядить конденсатор С4 до уровня, пре-
вышающего по абсолютному значению опорный потенциал.
Если длительность интервалов положительных импульсов на выходе
АЗ меньше длительности отрицательных, напряжение заряда конденсато-
ра С4 не может достичь уровня срабатывания компаратора и срабатыва-
ния ИО направления мощности не происходит.
Диаграммы сигналов в схеме ИО в зоне и вне зоны действия показа-
ны на рис. 27,а и б.
Блок измерительный тока нулевой последовательности
типа Т109 [91
Орган тока нулевой последовательности 10 предназначен для контро-
ля цепи отключения на многоконцевых ВЛ. Он должен разрешать сраба-
тывание защиты при КЗ на землю на защищаемой ВЛ, когда (например,
при однофазных КЗ) могут отказать ИО ZQt или£доп. В то же время он
не должен ложно срабатывать при включении ВЛ под напряжение, когда
неодновременное включение фаз выключателя может вызвать кратко-
временное появление составляющей тока нулевой последовательности
броска намагничивающего тока (БИТ) трансформаторов на ответвле-
ниях. Схема ИО /0 поэтому во многом аналогична ИО дифференциаль-
ной защиты трансформаторов, которые отстраиваются как от апериоди-
ческого, так и от периодического броска намагничивающего тока.
Структурная схема ИО показана на рис. 28,а. Входной сигнал на ИО
подается от блока преобразователей тока типа Д109. Входной трансреак-
тор TAV4 (см. рис. 15), установленный в блоке, гальванически разде-
ляет цепи ТТ и схему ИО. Его назначением также является подавление
апериодической составляющей тока КЗ и восстановление бестоковых
пауз БИТ, которые могут исчезнуть во вторичном токе ТТ из-за его на-
сыщения апериодической составляющей БИТ.
Масштабный блок М, выполненный на операционном усилителе, из-
меняет уставку срабатывания чувствительного органа и органа блоки-
ровки (БО). Тонкая регулировка чувствительности осуществляется с
помощью ключей, шунтирующих резисторы на входе ОУ, а грубая — с
.помощью перемычек изменяет уставку срабатывания в 4 и 16 раз в цепи
обратной связи. Чувствительный орган тока содержит последовательно
включенные частотный фильтр ЧФ и релейный элемент РЭ1. Фильтр
собран по схеме, аналогичной схеме на рис. 21,а, и имеет коэффициент
передачи на номинальной частоте, равный 1, а на тройной частоте — не
менее чем в 6 раз меньший.
Релейный элемент РЭ1 по принципу действия подобен схеме, приве-
денной на рис. 22.
Блокирующий орган отстроен от БИТ и имеет уставку несколько ни-
же, чем чувствительный орган. Принцип отстройки заключается в его не-
53
Рис. 28. Структурная схема реле тока нулевой последовательности типа Т109 (а)
и схема органа блокировки БО (б)
срабатывании, если пауза во входном токе превышает в течение периода
заданную длительность (около 3 мс).
Схема БО приведена на рис. 28,6. На его входе предусмотрено двух-
полупериодное пороговое устройство на операционном усилителе А1,
обеспечивающее получение импульсов, длительность которых соответ-
ствует времени превышения входными токами через резисторы R2, R3
тока через выпрямительный мост VS1. В эти интервалы времени диоды
моста VS1 оказываются запертыми и А1 переходит в режим насыщения.
Схема формирования импульсов, полярность которых зависит от наличия
или отсутствия сигнала на входе, выполнена на резисторах R8 - R11,
выпрямительном мосте VS2 и А2, При отсутствии сигнала на выходе
А2 имеет место отрицательное напряжение, а при наличии (независимо от
полярности) — положительное. При появлении положительного напря-
жения на выходе А2 практически немедленно положительное напряже-
ние появляется и на выходе АЗ, диод VD4 запирается и начинается заряд
конденсатора С8 через резистор R15, Постоянная времени заряда выби-
рается с таким расчетом, что положительное напряжение на выходе А4,
т.е. на выходе БО, появится примерно через 20 мс. Если в течение этого
интервала времени исчезнет сигнал на выходе (бестоковая пауза), то
диод VD3 запрется и начнется заряд конденсатора Сб через резистор
R13. Если пауза будет длиться около 3 мс, то на выходе АЗ появится
отрицательное напряжение и конденсатор С8 практически немедленно
разрядится.
54
Так как расчетная длительность пауз в однополярном БНТ — не ме-
нее 6,6 мс, а в двухполярном — не менее 3,9 мс, то БО отстроен от обоих
видов БНТ и в то же время срабатывает при токе КЗ, несколько иска-
женном из-за насыщения измерительных ТТ. Чувствительный и блокиру-
ющий органы действуют на выход реле по.логической схеме И.
Большие искажения вторичного тока ТТ могут привести к отказу
БО, но этим искажениям соответствуют и большие входные токи, при
которых должен срабатывать орган отсечки, действующий на выход ИО
тока нулевой последовательности через диодно-резистивную логичес-
кую схему ИЛИ. Вход органа отсечки подключен ко вторичной обмотке
трансреактора TAV4 непосредственно. Орган отсечки РЭ2 выполнен
аналогично схеме чувствительного органа, однако имеет одну нерегули-
руемую уставку и в нем отсутствует ЧФ.
Блоки измерительные сопротивления
типов С103, С104
Блоки сопротивления типов СЮЗ, С104 совместно с блоком преоб-
разователей тока типа Д109 и блоком преобразователей напряжения типа
Д106 образуют ИО сопротивления: отключающий (ZOT),. блокирующий
(Z6n) и два дополнительных (2дОП).
Действие ИО сопротивления основано на сравнении двух электричес-
ких величин, являющихся линейной функцией тока и напряжения петли
КЗ [11,12]: Ei ~kiU+ к21-, Е2 = кз^. + к^Е
Напряжения _£\ и Е2 подаются на схемы сравнения по фазе. Для ис-
ключения зависимости характеристик ИО от частоты в качестве схемы
сравнения по фазе применена схема сравнения времени совпадения зна-
ков мгновенных значений сравниваемых синусоидальных величин с вре-
менем их несовпадения, близкая по реализации к ИО направления мощ-
ности (см. рис. 26),
Выбирая соотношение длительностей импульсов совпадения <рс и
несовпадения (<рн), при котором происходит срабатывание ИО сопротив-
ления, можно получить характеристики ИО сопротивления с изменя-
ющимся эксцентриситетом. При <рс = <рк характеристика круговая, при
<рн <^0 характеристика близка к эллиптической.
Для упрощения схемы формирования коэффициенты кд и кд приня-
ты действительными числами. Коэффициенты к2 и к4 — комплексные,
причем значение одного из них, например к2, определяет минимальную
уставку по сопротивлению срабатывания, значение второго (fc4) оп-
ределяет уставку по сопротивлению смещения, а аргументы коэффи-
циентов определяют угол максимальной чувствительности ИО. Для ха-
рактеристики, проходящей через начало координат, Л4 = 0, а значение
к3 не влияет на уставку ИО.
55
Регулирование уставок ИО в сторону увеличения осуществляется сту-
пенчатым уменьшением коэффициентов kt на промежуточных тран-
сформаторах напряжения TV1 — TV3 в блоке типа Д106 (см, рис. 18),
Точная настройка параметров срабатывания достигается с помощью по-
тенциометров (R7, R13, R19, R21),
Для обеспечения срабатывания ИО ZOT при трехфазных КЗ в месте
установки защиты, когда UK = 0 в схеме блока С104 используется так
называемый контур ’’памяти”, напряжение на выходе которого в доава-
рийном режиме пропорционально входному напряжению ИО сопротив-
ления и совпадает с ним по фазе, а при КЗ затухает в течение нескольких
периодов колебаний с частотой, близкой к частоте сети, и с сохране-
нием начальной фазы. Указанные свойства контура ’’памяти” позволяют
использовать его й в ИО Z'6n и Zflon, имеющих характеристики с охва-
том начала координат комплексной плоскости сопротивлений, — для по-
вышения быстродействия реле при близких КЗ,
Для возбуждения контуров ’’памяти” ИО на промежуточных тран-
сформаторах напряжения в блоке типа Д106 выполнены дополнитель-
ные секции вторичных обмоток, напряжение которых находится в про-
тивофазе с напряжением основной секции рабочей обмотки. Уровень
напряжения уменьшен с помощью делителей на резисторах R4,R5(AB),
R10, R11 (ВС), R15, R16 (СА).
Формирование комплексных коэффициентов Jc? и кц производится с
помощью трансреакторов ТА VI - ТА V3, резисторов Rl --R7 и конден-
саторов С5, С6, С9 и СЮ в блоке типа Д109 (см, рис. 15), Первичные
обмотки трансреакторов w2 и w3 включены на разности токов фаз, а
вторичные обмотки wl имеют общую среднюю точку. Полученные та-
ким образом секции обмоток нагружены на равные по значению сопро-
тивления.
Соотношение между индуктивностью вторичной обмотки трансреак-
тора и сопротивлением активных нагрузок подобрано так, чтобы углы
сдвига фаз между первичным током и напряжениями на резисторах сос-
тавляли около 60 и 240°. Указанные напряжения через резисторы R14,
R15 и переключатели XS8, XS9, ХВ4 (для ИО ZQT) и XS10, XS11
ХВ5 (для ИО Z6n) вводятся в схемы блоков сопротивления типов
С104 и С103, Переключатели позволяют ступенчато изменять углы мак-
симальной чувствительности реле от приведенных выше величин до 70
и 250° за счет последовательного включения в цепи формирования кон-
денсаторов С9 и С10(С5, С6). Между резисторами R14 и R15 включе-
на нелинейная цепь из резистора R16 и встречно-параллельно включен-
ных диодов VD7, VD8, служащая для компенсации падения коэффи-
циента передачи по напряжению трансреактора при малых первичных
токах и тем самым уменьшения ’’тока точной работы” ИО сопротив-
ления.
Органы ZotC>}, и /ДОПдС выполнены на базе блоков из-
мерительных сопротивлений типа С104 (рис. 29).
56
Входящие в схему формирования электрических величин суммиру-
ющие усилители-ограничители реализованы на операционных усилителях
Al, А2, В зависимости от функции блока (ZOT или 7ДОП) используются
различные резисторы во входных цепях Al, А2, определяющие сов-
местно с резисторами обратной связи операционных усилителей (R4,
R8) коэффициенты усиления по напряжению. Для исключения насыще-
ния ОУ при больших уровнях входных сигналов резисторы обратной
связи зашунтированы симметричными двуханодными стабилитронами
(VD1, VD6}.
Для защиты входов ОУ от перенапряжений, возможных при наличии
входных сигналов от блоков преобразователей тока и напряжения и от-
сутствии по какой-либо причине Напряжений питания ОУ, входы зашун-
тированы на общую шину встречно включенными диодами (VD2, VD3,
VD7, VD8),
Время-импульсная схема сравнения ^СС) фаз содержит формирова-
тель импульсов несовпадения (ФИН) сравниваемых величин и реагиру-
ющий орган (РО).
Формирователь содержит: диодный селектор положительных сигна-
лов на выходах Al, А2 (нижние по схеме диоды выпрямительного мос-
та VS1), обеспечивающий выделение на его выходе (резистор R14)
максимального из двух сравниваемых сигналов положительной поляр-
ности; диодный селектор отрицательных сигналов (верхние по схеме
диоды выпрямительного моста VS1), обеспечивающий выделение на
выходе (резистор R13) максимального по абсолютному значению из
сигналов отрицательной полярности; делители напряжения на резисто-
рах RL5 - R13, R14 -R16, включенные между выводами моста VS1 и
шинами источников напряжений питания ± 15 В; формирователь им-
пульсов совпадения и несовпадения на АЗ, используемом в режиме ком-
паратора напряжений, снимаемых с делителей напряжений R13 — R15 и
R14 - R16-, закрытые обратным напряжением при отсутствии входных
сигналов диоды VD9, VD10, включенные между соответствующими
входами ОУ и общей шиной питания.
При отсутствии импульсов или их совпадении по фазе разность потен-
циалов между входами АЗ такова, что он находится в состоянии отрица-
тельного насыщения. При несовпадении по фазе выходные сигналы А1
и А2 через диоды моста VS1, резисторы R13, R14 открывают диоды
VD9, VD10. При этом полярность напряжения между входами АЗ из-
меняется и он переходит в режим положительного насыщения.
Реагирующий орган СС собран на базе интегрирующей АС-цепи с раз-
личными постоянными времени заряда-разряда «конденсатора Сб через
резисторы R19, R20 и диоды VD11, VD12 и триггера на А4 с симмет-
ричной петлей гистерезиса. Амплитуды импульсов тока на входе инте-
гратора (С6) определяются выходными уровнями напряжения положи-
тельного и отрицательного насыщения АЗ и различными значениями соп-
ротивлений резисторов R19, R20, Поэтому характеристика реле сопро-
57
Рис. 29. Принципиальная схема блока С104 и его соединение с блоками Д106,
тивления — эллипсообразная, с эксцентриситетом е - 0,7. При наличии на
выходе АЗ знакопеременного импульсного напряжения на конденсато-
ре С6 формируется пилообразное напряжение, максимальные пределы
изменения которого ограничены диодами VD13, VD16. До тех пор, по-
ка среднее за период колебаний значение токов через резисторы R19,
58
Д109, С103
R20 имеет отрицательную полярность, пилообразное напряжение ’’при-
жато” к уровню отрицательного напряжения ограничения и положитель-
ные амплитуды ’’пилы” не достигают порога срабатывания триггера на
А4, определяемого напряжением на резисторе R24 и падением напряже-
ния на диоде VD14 от тока резистора R21 при положительном выход-
59
ном сигнале А4. При увеличении ширины импульсов несовпадения и
соответствующем сокращении длительности импульсов совпадения сред-
нее значение тока резисторов R19, R20 меняет знак и пилообразное нап-
ряжение на С6 ’’отрывается” от уровня отрицательного ограничения и
при определенной относительной длительности импульсов несовпадения
амплитуда пилы достигает порогового уровня триггера, который ’’сра-
батывает”, изменяя полярность выходного напряжения с положительной
на отрицательную. При этом диод VD14 (ZQT) запирается, а диод VD15
открывается током через резистор R21, Если параметры ЛС-цепи выб-
раны таким образом, чтобы размах пилообразных колебаний был мень-
ше ширины петли гистерезиса триггера, последний, переключившись,
остается в состоянии срабатывания, поскольку отрицательные амплиту-
ды пилоообразного напряжения не достигают уровня возврата. Выход-
ной сигнал А4 через резистор R28 передается на базу транзистора
VT1, включенного по схеме змиттерного повторителя с нагрузкой в ви-
де светоизлучающего диода VD17 (ZOT) и балластного резистора R29.
Контур ’’памяти” представляет собой активный фильтр, настроенный
на частоту, близкую к промышленной. Фильтр образован включением
двойного Т-образного моста (С9, CIO, С13, R31 — R33, R35) в цепь от-
рицательной обратной связи А5. На его вход через фазоповоротную
цепь (R30, СП) подается напряжение подпитки Еп из блока типа Д106.
При наличии контура "памяти” ИО сопротивления ZOT имеет возмож-
ность импульсно срабатывать при трехфазных КЗ в месте установки за-
щиты, т.е. в первый момент времени характеристика реле сопротивления
проходит через начало координат и имеет правильную направленность.
Однако при определенной расстройке контура ’’памяти” относительно
частоты тока КЗ и медленном затухании колебаний на его выходе фаза
поляризующего напряжения (выходного сигнала контура ’’памяти”)
существенно сдвигается относительно фазы предаварийного напряжения,
что приводит к ложному срабатыванию реле при близких КЗ вне зоны.
Для предотвращения этого явления в ИО ZOT предусмотрено нелинейное
смещение характеристики срабатывания в I квадрант путем введения в
поляризующий контур ИО (А2) с помощью резисторов R6, R7 неболь-
шого сигнала, пропорционального току, и ограничения амплитуды это-
го сигнала диодами VD4, VD5. Уровень сигнала смещения ниже уровня
сигнала, поступающего на вход А2 через резистор R8 с выхода контура
’’памяти” в течение времени правильной передачи фазы, достаточного
для срабатывания при КЗ в зоне. В дальнейшем амплитуда колебаний
выходного сигнала контура ’’памяти” становится ниже уровня сигнала
смещения и появляется смещение характеристики в I квадрант, исклю-
чающее возможность ложного срабатывания реле при КЗ вне эоны.
Схема блока измерительного сопротивления типа С103, используемо-
го в ИО Z6jj, отличается от рассмотренной выше схемы блока С104
отсутствием контура ’’памяти” и нелинейной цепи дополнительного сме-
щения. Для ускорения работы ИО Z6jj при близких КЗ используется
60
сигнал с выхода контура ’’памяти” ИО Z0T, В блоке С1ОЗ предусмотрена
возможность плавной регулировки коэффициента Jc4, определяющего
уставку ИО по сопротивлению смещения, с помощью переменного соп-
ротивления.
В блоках обоих типов предусмотрены специальные контрольные вхо-
ды для проверки исправности по сигналам из блока контроля. На рис. 29
они показаны только в блоке С104 для ИО Z0T^4.
4. ЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ И КОНТРОЛЬ
Логическая часть защиты
Логическая часть защиты реализована на интегральных микросхемах
(ИМС) серии К176, интегральных операционной усилителях типа
К553УД2, диодах типа КД522, конденсаторах типа К73-17, транзисторах
типов КТ3102, КТ3107 и др. Указанные элементы логической части пане-
ли расположены в основном в двух блоках: блоке логики типа Л106
и блоке сигнализации типа У101.
Для снижения влияния наводок и помех входы микросхем, воспри-
нимающие сигналы от измерительных органов и приемопередатчика,
зашунтированы резисторами (рис. 30), подключенными к шинке пита-
ния +9 В, в результате чего на входы подаются сигналы логической 1.
Для согласования уровней выходного сигнала 1 измерительных органов
(+15 В) и входного сигнала 1 микросхем блока логики на всех входах
блока установлены разделительные диоды. Питание как ИМС, так и ОУ
осуществляется от одного уровня напряжения +9 В, получаемого от
встроенного параметрического стабилизатора напряжения (рис. 31),
содержащего стабилитрон PD5&, диоды FZ)56, VD57, зашунтированные
перемычками XN2, XN3, служащие для дискретной подстройки напря-
жения питания до уровня (8.5 — 9,5) В, балластный резистор R50 и
электролитический конденсатор С15. Опорный уровень компараторов
элементов времени (+6 В) образуется с помощью делителя напряжения
на резисторах R51, R52, зашунтированных конденсаторами С16, С17
для защиты от помех и наводок.
Элементы задержки DTI — DT4 и элементы временной памяти DS1 —
DS5 (см. рис. 8), входящие в состав блока логики, выполнены по мос-
товой схеме на базе АС-цепи и ОУ [10], включенного по схеме двухвхо-
дового компаратора напряжений (рис, 32). Разряд (заряд) времязада-
Ющих конденсаторов элементов времени при возврате (пуске) осущест-
VD1
Рис. 30. Защитная ЯС-цепь на входе мик- дход q
росхем
55В
61
Рис. 31. Параметрический стабилизатор напряжения +9 В
Рис. 32. Схемы элементов задержки на срабатывание (DT1) и на возврат {DS1) с
регулируемыми уставками (дискретно)
вляется выходным током логической ИМС через разделительный диод.
Элементы на большие выдержки времени (10 — 12 с) имеют компара-
торы напряжения с гистерезисной характеристикой срабатывания, реали-
зованные с помощью цепи положительной обратной связи с выхода ОУ
на его неинвертирующий вход. Уставка выдержки времени элементов
DT2- DT4,DS2,DS3 не регулируется и не подстраивается, DS4.DS5 - ре-
гулируется дискретно путем перепаивания перемычек на печатной плате
блока логики, DTI, DS1 — регулируется дискретно перестановкой пе-
ремычек ХВ1 и ХВ2 на лицевой плите блока.
Для защиты от помех по высокочастотному каналу выдержка време-
ни элемента DT3 увеличивается на время существования помехи, если
длительность помехи не превышает примерно 1 мс (рис, 33), Если сиг-
нал на выходе приемника существует дольше времени замедления эле-
мента задержки, образованного цепью СЗ, R17, диодом VD29 и поро-
говым элементом на базе инвертора D9.4, происходит сброс выдержки
времени элемента DT3 и блокировка канала отключения.
Для облегчения настройки и испытаний блока логики все входы от
измерительных органов защиты, а также контрольные точки для про-
верки элементов Времени выведены на контрольный разъем (розетку)
XS1 на лицевой плите блока,
62
ВЧ приемник
36
Рис. 33. Помехозащищенный элемент задержки иа срабатывание в канале отклю-
чения
Блок сигнализации предназначен для запоминания и световой инди-
кации сигналов, поступающих из логической части защиты, усиления
этих сигналов по мощности, управления подачей и снятием напряжения
на выходе блока питания с целью исключения их кратковременных сра-
батываний при включении или отключении питания защиты.
Схема блока содержит 10 идентичных /?5-триггеров с умощненным
выходом для включения светодиодных индикаторов срабатывания.
Каждый триггер, например канала отключения (рис, 34), состоит из
двух двухвходовых инверторов И—НЕ (D6.3 и D6.4), разделительно-
го диода VD17 и 7?С-цепи (R17k С5) для замедления нарастания сигна-
ла в цепи положительной обратной связи триггера; через резистор R27
включен транзистор VT4 по схеме с общим эмиттером, нагрузкой кол-
лектора которого являются светодиод VD27 и балластный резистор
R37.
Рис. 34. RS -триггер со светодиодным индикатором
63
К обмоткам
Выходных реле
Рис. 35. Схема управления подачей напряжения на выходные реле
Все сигналы на входы блока подаются через защитные диодно-ре-
зистивные цепочки (VD4, R4), при необходимости они инвертируются
(D4.4) и усиливаются транзисторами VT13, в коллекторной цепи кото-
рых включаются соответствующие реле. Для защиты от высокочастот-
ных помех переход база—эмиттер выходных транзисторов схемы зашун-
тированы конденсаторами С24.
Схема управления подачей напряжения на обмотки реле (рис. 35)
обеспечивает задержку в подаче этого напряжения по отношению к мо-
менту появления напряжения питания измерительных органов (+15 В)
при условии, что это напряжение превышает 10 В. Замедление осущест-
вляется цепочкой С25 — R51. Напряжение заряда конденсатора повто-
ряется на эмиттере транзистора VT14 и через стабилитрон VD39 вклю-
чает транзистор VT18, который через резистор R57 включает транзис-
тор VT19 в цепях подачи напряжения +24 В на ключ управления панели
и на реле сигнализации. От ключа управления напряжение подается на об-
мотки реле отключения. Для того чтобы не происходило ложного пере-
ключения триггеров ’’памяти” при подаче напряжения питания, на входы
сброса всех триггеров через диод VD36 и сопротивление резистора
R44 подается сигнал 0 до тех пор, пока не включится транзистор VT19 и
не подаст напряжение +24 В на делитель R44 — R45, запирающее диод
VD36.
Тестовый контроль
Для проведения тестового контроля (ТК) панель выводится из рабо-
ты с помощью переключателя ЗАЗ (см. рис. 8), который имеет три по-
ложения: Работа, Вывод, Проверка. Конструкция панели такова, что для
вывода ее из действия, перевода в режим проверки и осуществления
64
ТК не требуется снимать крышку с кожуха кассеты релейной части защи-
ты. При ТК номер теста, результаты проверки и расшифровывающие
местные сигналы можно наблюдать через прозрачную переднюю крышку.
При установке переключателя SA3 в положение Вывод происходит
съем напряжения питания +24 В с обмоток выходных реле в блоке сиг-
нализации У101 и реле пуска телеотключения в блоке Э104, чем исклю-
чается возможность срабатывания защиты на отключение и передача сиг
нала отключения на противоположные концы линии с помощью аппарату-
ры телеотключения. Одновременно производится пуск передатчика для
блокирования полукомплектов защиты на противоположных концах
линии.
При переводе переключателя SA3 в положение "Проверка” допол-
нительно производится подача напряжения питания +24 В на блок конт-
роля И103 и одновременно разрывается цепь звукового предупреж-
дения.
При положениях переключателя SАЗ "Вывод” и "Проверка” т га-
нели загорается сигнальная лампа HLW1 (белого цвета) "Неисправность
защиты” (см. рис. 10) и посылается сигнал неисправности на табло
’’Монтажная единица”. Точность уставок при ТК не проверяется. При
ТК обнаружение неисправностей осуществляется с точностью до отка-
завшего канала защиты. Обнаружение неисправного блока осуществля-
ется с помощью системы местной световой сигнализации. Поскольку
промежуточные трансформаторы блоков преобразователей тока и нап-
ряжения обладают сравнительно высокой надежностью, при ТК тран-
сформаторы не проверяются. При проведении ТК не требуется отключе-
ния от цепей измерительных трансформаторов тока и напряжения, При
этом проведение ТК возможно как при наличии номинальных токов и
напряжений на входе панели, так и при полном их отсутствии.
Для контроля исправности измерительных органов и логической
части защиты служит программа из семи тестов, набор которой произ-
водится полуавтоматически путем кратковременных последовательных
нажатий кнопки "Тест” на панели. После каждого нажатия копки произ-
водится индикация номера теста с помощью светодиода на лицевой пли-
те блока контроля И103, осуществляется кратковременное либо дли-
тельное срабатывание комбинации ИО, определяемой номером теста,
производится сравнение набора зафиксированных сигналов с эталонным
набором, хранящимся в устройстве памяти блока контроля- В случае
совпадения указанных наборов сигналов загорается сигнал "Исправно”,
в противном случае, т.е. когда какой-либо ИО или канал логической час-
ти не дал выходного сигнала в ответ на тестовое воздействие либо появи-
лись лишние сигналы, начинает светиться светодиодный сигнал "Неис-
правно ”.
При включении блока питания панели или подаче на панель напряже-
ния постоянного тока напряжение питания микросхем нарастает по эк-
споненциальному закону. При этом триггеры памяти блока могли бы
65
устанавливаться в любые положения. Чтобы этого не происходило, в
блок контроля из блока сигнализации вводится блокирующий сигнал
на время нарастания напряжения питания.
Функциональная схема контроля панели
Условно в схеме контроля панели могут быть выделены следующие
узлы (рис. 36, 37): I — блок задатчика тестовых сигналов (с индексом
”т”); III — блок шифратора (с индексом ”ш”); II — блок дешифрато-
ра (с индексом ”д”).
Для проверки исправности всей защиты требуется 7 раз нажать на
кнопку ”Тест”, фиксируя каждый раз появление сигнала ”Испр.”
(в последнем тесте — через 10—12 с после отпускания кнопки). Пере-
ключение тестовых программ производится регистром сдвига на Z)-триг-
герах (П$7Ш — О88ш)
При первом нажатии кнопки Тест SB1 запускается одновибратор
DSly с временным сигналом порядка 0,15 с. Работа одновибратора, на-
пример DS1T, осуществляется следующим образом (рис. 38).
При нажатии кнопки "Тест” происходит подача сигнала логического
нуля на вход элемента И—НЕ (Di.I). Появляющееся на выходе этого
элемента положительное напряжение (+9 В), соответствующее сигналу
логической единицы, через конденсатор Сб и резистор RI7 подается на
вход элемента И—НЕ (ZM.3), играющего роль инвертора, а с его выхода
сигнал логического нуля подается на второй вход элемента И—НЕ (Dl.T)
осуществляя подхват триггерной схемы с одним временноустойчивым
состоянием.
Длительность этого состояния определяется временем заряда конден-
сатора С6 через регистор R15 до порога переключения инвертора D1.3'.
где Tj -CbRls\
Ucp = Un}i7 — Un; Ц]ИТ — сигнал логической 1; Un — пороговое нап-
ряжение микросхемы.
Если t/n = 0,5 {/пит, то tt =т, 1л2.
Выходной сигнал одновибратора DS1T поступает на вход элемента
DXlx, с выхода которого сигнал сброса поступает на триггеры блока
сигнализации, а через элемент DWlr — на сброс триггеров DS2R, DS3R
и D-триггеров. Кроме того, выходной сигнал одновибратора DSlr раз-
решает работу реле контроля шифратора через элементы DWlm и DXl^
и осуществляет пуск триггера неисправности HS2a, загорается свето-
диод на блоке контроля И103 ’’Неиспр.”, переключается регистр сдвига
и высвечивается иомер первого теста на лицевой плите блока
66
I
DSZr
сигнализации
t
Проверяемые
каналы
Писк ВЧ
Пуск бС
Пуск
отключения
отключение
Сброс сигнализации В блоке У101
DW1T
Пуск ВЧ
отключение
отключение
при опробовании
неисправность
Пуск теста.
неиспр
БЫ2ц
ГХЗд
Шд
Пуск ВЧ
Пуск БС
отключение
Пуск вч
Дополнитель-
ный канал
Пуск
отключения
Пуск ВЧ
Пуск БС
отключение
при опробовании
Отключение
ТО
.Испр
Пуск ВЧ
неисправность
Контроль
замыкания
контактов
реле KL1 Биг
тгя
Неисправность г
защиты J
---- S
— л
2)57Д
ГХ5Д
4П
"1 ЛХУд
ГХ2д
!!*
ВХ6Л
Рис 36 Функциональная схема контроля панели (блок 7)
контроля. Одновременно запускается элемент задержки на срабатыва-
ние DTlr и через время порядка 0,015 с осуществляется запрет сигнала
сброса на входе элемента DXly, а также запускается одновибратор
DS2T, вырабатывающий контрольный сигнал. Во время контрольного
сигнала происходит дешифрация первого теста с помощью элемента зап-
рет DXla. При исправной панели на выходе элемента DXl^ появляется
67
Ill
Пуск
теста.
Д5?ш
В-6
- R
- D
В-6
- R
R
2T
8Мо
082 ш
1 234 5 57 nw2n, UX2
-15 Ъ
ЗАЗ
DW1
I?
^2бп
ФТОП ^2от ^2пчск
ФНОП ^2 ВЛ U? пт
A'Zot
I Д84ш
I—[г
Ь-С
- R
3 У/
зт
И55ш
- V
В-С
- R
М/Зш
DW4,
KL3
БХ4ш
DWBni
KL5
&
ZW8w
8<
6<
ПХ8Ш
DW5w
DW7a
БХ5Ш
Z/Xo{jj
EX7t
47
KL7
HWSui
&
of— 1 2 3 I I ♦
Питание
блока
контроля
USE,
Л
I Д57,
5
О
КП8
SXSui
&
57
D
Чс
- R
е //
UX1O
HW10ui
БХ11Ш
[ Д5бш
I—ПЛ
67
тпш
•е-с
- R
..7'7/
Ч£гЯо
77
ш KL11
13X12,
VW13a
ИХ13ш Ki_12
KL5
KL1O
От блока 5101 пуск передатчика
при неисправности >7~
Рис. 37. Функциональная схема контроля панели (блок 2)
Рис. 38. Схема одновибратора - задатчика тестовых сигналов
сигнал исправности и через элемент РИ7Д срабатывает триггер исправ-
ности DS3r. При этом происходит сброс триггера неисправности DS2R,
Если не произошло залипания контактов контрольных реле в тесте, то
исчезает сигнал ’’Неиспр. ” и светится светодиод "Испр. ”. При нажатии
кнопки ”Тест” второй раз высвечивается светодиод теста N2 на блоке
контроля, происходит подача тестовых воздействии на измерительные
органы панели, дешифрация сигналов с выходов каналов логической
части зашиты и т.д.
Для проверки работоспособности ИО тока (^2бл> ^2от» ^2пуск^’нап"
ряжения (Цбл, t/2oT), мощности Л/2от, а также исправности частотных
фильтров используются затухающие синусоидальные колебания, возни-
кающие на выходе частотных фильтров аналоговой части измерительных
органов зашиты в ответ на однократные импульсы экспоненциальной
формы определенной полярности, подаваемые на нагрузку фильтров
симметричных составляющих из блока контроля.
Генерирование тестового импульса в цепях тока происходит при за-
мыкании контакта реле KL1 в соответствующем тесте (рис. 39) за счет
Рис. 39. Схема формирования тестовых импульсов на нагрузке фильтров обратной
по следовательно ста
69
заряда конденсатора С13 через сопротивление резисторов R56 и комп-
лексное сопротивление нагрузки фильтров напряжения обратной после-
довательности. При этом напряжение, до которого заряжается конден-
сатор, определяется сопротивлениями резисторов R54, R56 и сопротив-
лением нагрузки ФНОП, образующими делитель напряжения, подключен-
ный к шинке питания +15 В через переход змиттер — база транзистора
VT14.
По окончании экспоненциальной части импульса на вход аналоговой
части ИО продолжает протекать постоянный ток, определяемый сопро-
тивлениями резисторов R54, R56 и сопротивлением нагрузки ФНОП,
достаточный для насыщения транзистора VT14, служащего для контро-
ля замкнутого-разомкнутого состояния реле KL1, KL2.
Тестовый импульс экспоненциальной формы положительной поляр-
ности в цепях напряжения создается за счет заряда конденсатора С12,
шунтированного резистором R49, через резистор R55 и сопротивление
нагрузки ФНОП при замыкании контакта реле KL2 и при насыщенном
состоянии транзистора VT12 (благодаря протеканию открывающего
тока базы через резистор R45 и диод шифратора в тесте № 3).
Тестовый импульс отрицательной полярности образуется при замы-
кании контакта реле RL2 за счет заряда конденсаторов СП, С12 (после-
довательно включенных) через резисторы R46, R55 и сопротивление
нагрузки ФНОП. Постоянная составляющая тока протекает через цепоч-
ку резисторов R48, R46, R49, R55, сопротивление нагрузки ФНОП и
через переход база — змиттер транзистора VT13, зашунтированный рези-
стором R50. Ток в этой цепи достаточен для насыщения транзистора
VT13, за счет чего через резистор R52 протекает ток, насыщающий
транзистор VT14 в цепи сигнализации залипания герметизированных
контактов реле KL1. KL2.
При изменении полярности тестовых импульсов экспоненциальной
формы изменяется начальная фаза затухающих колебаний на выходе
частотных фильтров, что позволяет проверить направленность ИО мощ-
ности.
Срабатывание (кратковременное) ИО /о производится путем подачи
тестового импульса прямоугольной формы (+24 В) на вход масштабно-
го блока М (сумматора-усилителя аналоговой цепи с частотными фильт-
рами, см. рис. 28, а). ...
Длительное срабатывание остальных органов осуществляется за счет
тестовых воздействий напряжения постоянного тока (рис. 37): устрой-
ства КИН — воздействие на нагрузку датчика КИН; органов сопротив-
ления (ZOTCX,Z6nC4, 2допЛВ, ZRonBC) - на вход сумматоров каж-
дого из двух каналов разнополярных сигналов (см. рис. 29); органа
тока /2от — на вход сумматора'-ограничителя реагирующего органа сиг-
нала положительной полярности для его срабатывания и сигнала отрица-
тельнбй полярности для его блокирования (см. рис. 23).
70
Таблица 1
Проверяемые каналы
№ тес- Срабатывание ИО Канал отключения Дополни- Канал блоки- Неисправ- Нсисправ- Пуск ВЧ
та и выходов шиф- тельный ка- Р°вки ность ность це- при йене- ратора Пуск от- Отклю- Пуск Отключе- нал n nv™ защиты пей правности ключе- чение ТО ние при В*ЛС ср* , ння опробова- 4 *’v НИИ
1 ^бл-'гот- +> - - /т и У2пуск’ и2бл’ ^2от- ^2от’ Z6n’ ^допЛЛ
2 ^2от’ Z6n’ + + • , ^яапАВ
3 ^2бл’^2от’ " + + ^пуск* ^2бл’ 2от
4 ^2бл’ ^2от’ т ^Зпуск’^бл’ ^от
5 Z6n’ гдопЛЛ " + +
Продолжение табл 1.
Проверяемые каналы
№ тес- та Срабатывание ИО и выходов шиф- ратора Канал отключения Дополни- — тельный ка- нал Канал блоки- ровки Неисправ- Неисправ- ность ность це- защиты пей Пуск ВЧ при неис- правности
Пуск отклю- чения Отклю- чение Пуск ТО Отключе- ние при опробо- вании
Пуск ВЧ Пуск БС*
6 2бл, /о КИН рпо гл + + - -
7 Z кин от + + +
*БС - блокирующий сигнал.
Примечание. ”+” — наличие проверяемого сигнала срабатывания; ” — отсутствие проверяемого сигнала
Тестовые импульсы прямоугольной формы образуются при замыка-
нии контактов соответствующих реле за счет протекания тока через пе-
реходы база—эмиттер транзисторов VT14 или VT13 (рис. 39), причем
значения токов определяются входными сопротивлениями ИО (рис. 37).
Основное назначение тестовых программ, а также соответствие различ-
ным тестам сработанного состояния ИО, выходов шифратора для воздей-
ствия на логическую часть защиты (Л£рН, РПО; А£апв, РКО, РКВ) и
проверяемых каналов приведены в табл. 1.
Порядок проведения тестового контроля
Переключатель SA3 переводят в положение "Проверка и кратко-
временно нажимают кнопку "Съем сигнализации"на плите панели или
на блоке У101. Следует убедиться, что ни один из светодиодов красно-
го свечения на блоках защиты не светится, сигнальные реле KL3 и
KL4 находятся в несработанном состоянии.
Кнопку "Тест” нажимают на панели или на блоке И103, При этом
должен начать светиться светодиод против теста № 1 и светодиод крас-
ного свечения против надписи "Неиспр. ” на лицевой плите блока И103.
Кроме того, на остальных блоках должен появиться ряд красных свето-
диодных сигналов (кратковременных или сохраняющихся при нажатом
положении кнопки ’Тест’), комбинация которых должна соответство-
вать указанной для теста № 1 в табл. 2. Если защита исправна и комбина-
ция сигналов соответствует заданной, то после отпускания кнопки
’’Тест” должен перестать светиться светодиод "Неиспр.” и начать све-
титься заданным цветом светодиод ”Испр. ”.
Кнопку ’Тест” нажимают второй раз. При этом светодиод против
теста № 1 должен перестать светиться, должен перестать светиться свето-
диод "Испр. ” и должны начать светиться светодиоды против теста № 2
и "Неиспр. ”. Аналогично описанному выше при нажатой кнопке ’Тест"
на блоках измерительных органов появляются кратковременные или
длительные световые сигналы, а после отпускания кнопки сигналы из-
мерительных органов исчезают, а сохраняются сигналы на блоке У101,
При исправной защите комбинация сигналов при нажатой кнопке ’Тест”
должна соответствовать данным табл. 2, и в этом случае после отпуска-
ния кнопки ’Тест”появляется сигнал "Испр. ”.
Аналогичным образом осуществляется проверка исправности с по-
мощью тестов №3-7. При этом имеется особенность при переходе в
проверке от теста № 3 к тесту № 4. Интервал времени между возвратом
кнопки "Тест” в тесте № 3 и нажатием кнопки ’Тест" при переходе к
тесту № 4 должен превышать выдержку времени , заданную перемыч-
кой ХВ2 в блоке Л106 (3 — 12 с — время вывода ИО сопротивления
отключающего из действия схемой блокировки от качаний). В этом слу-
чае при исправной защите в результате проверки по четвертому тесту
73
Таблица 2
Сигналы
№----------------------------------------------------------------------
тсе- При нажатой кнопке "Тест" После отпускания Срабатывание
та -----—------—-------------------------- кнопки, "Тест" указательных
Длительные Краткое ремен- реле
ные
1 гдопЛД <С104> 1 ^Збл (Н 105}; ’’Пуск то "Откл,"
(С1ОЗ); 1/2от(Н1°5); "Откл.";
"Пуск ТО" /2бп СП05); "Пуск блок";
"Откл." f У101 /2от <^105); "Пуск откл,";
"Пуск блок" 'зпуск <Т106>; <у101>
"Пуск откл." М2от (М103)
2 ZaonBC <С104> — 'Пуск ТО"; "Откл. ”
(С1ОЗ); "Пуск блок";
4от(Т106); "Пуск откл,";
"Пуск ТО" "Откл."
"Откл." "Пуск блок" "Пуск откл." • У101 (У101)
3 Возможно появление сиг- (Н105); Возможно появле- Возможно сра-
налов: ние сигналов: батывание реле
"Пуск откл."; ^2от "Пуск откл."; "Откл,"
"Откл."; ^2бл (Т105); "Откл.";
"Пуск ТО", а также ^2от (т1°5) J "Пуск ТО", а также
"Пуск блок" _ "Пуск блок"
(У101) 'Зпуск <Т10<» <У101>
4 ZqT (С104); /2бп (Т105) "Пуск ТО"; "Откл. ”
(С1ОЗ); 72от (Т105) "Откл.";
"Пуск ТО"; ^2пуск (т106> "Пуск откл,";
"Пуск откл." ► У101; Возможно появле»
"Откл."', ние сигнала
возможно появление "Пуск блок”
сигнала "Пуск блок” (У101)
5 ZuonAB <с104>> - "Пуск блок" -
г^ССМЗ); (У101)
"Пуск блок ” (У101)
6 КИН (М103); IQ (Т109) "Пуск ТО"; "Откл."
гбл (С1ОЗ); "Откл,";
74
Продолжение табл. 2
Сигналы
тес- При нажатой кнопке ” Тест" После отпускания Срабатывание
Длительные Кратковремен- ные реле
7 "Пуск ТО" "Откл. ” 1 "Откл. опроб." | "Пуск блок" ' ZOT (С104) КИН (М103) (У101) "Откл. опроб, "Пуск блок" (У101) "Неиспр. U~ "Неиспр. доп. ” "Неиспр. орг." (У101) "Неиспр."
появляется сигнал "Испр.”. Если же указанный интервал меньше tlt в
результате проверки исправной защиты будет получен сигнал "Неиспр.".
Указанная особенность схемы контроля используется для качественной
оценки исправности схемы вывода ИО ZOT на заданное время.
При проверке защиты по тесту № 7 требуемая комбинация сигналов
при исправной защите появляется лишь спустя примерно 10 с после от-
пускания кнопки "Тест”. В течение этого интервала должен светиться
светодиод "Неиспр.", а по истечении указанного времени его должен
сменить сигнал "Испр.”.
5. КОМПЛЕКСНАЯ ПРОВЕРКА ПАНЕЛИ
ОТ ВНЕШНЕГО ИСТОЧНИКА
Внешний осмотр панели
Для проведения внешнего осмотра панели, кассеты, блоков необхо-
димо снять прозрачную крышку, закрывающую кассету с лицевой
стороны, вынуть все блоки, снять металлическую крышку с обратной
стороны кассеты. При осмотре проверяют-' надежность крепления и пра-
вильность установки панели и высокочастотной аппаратуры, отсутствие
механических повреждений, состояние и правильность выполнения за-
землений, состояние монтажа, надежность контактных соединений и
паек, затяжку болтовых соединений.
75
Возможности по регулированию уставок измерительных
органов и установка переключателей уставок
При подключении панели к TH, установленным на стороне низкого
напряжения силовых трансформаторов с группой соединения обмоток
Д. /Д-11 (на ответвлении ВЛ) , необходимо снять перемычки на печатной
плате блока Д106 между лепестками 20 и 19, 27 и 28, 21 и 26, 24 и
25, 22 и 23, 17 к 18 и установить перемычки между лепестками 20 и
21 и 22,27 и 26,24 и 23,18 и 19.
ИО тока обратной последовательности
Переключатели уставок ИО /26л’ ^2от и ^2 пуск’ ^2 от Расположены
на лицевых плитах блоков Т105 и Т106 соответственно. Значения уста-
вок ИО тока даны в кратностях к номинальному току блока преобразо-
вателей тока Д109 и в соответствии с приведенной формулой на лицевой
плите блоков Т105 и Т106, причем загрубление ИО соответствует неутеп-
ленному состоянию переключателей уставок (см. рис. 22).
Плавная подстройка уставок ИО тока осуществляется с помощью пе-
ременного резистора R1, расположенного в блоке Т105 (см. рис. 20).
При этом одновременно пропорционально изменяются все уставки ИО
тока ^2бл' ^2от» ^2пуск’ ^2от' т
Коэффициент торможения ИО ^пуск’ ^2oi регулируется дискретно
с помощью перепаиваемой проволочной перемычки XN1, расположен-
ной в блоке Т106 (см, рис. 23), в соответствии с приведенными ниже
данными.
Коэффициент торможения. % 7,5 10 15
Положение перемычки XN1 . . 2-3 1-2 Не устанавли-
вается
Плавная подстройка коэффициента торможения осуществляется ре-
зистором R41, расположенным в блоке Т106 Для установки коэффи-
циента торможения, равного нулю, переключатель уставки коэффициен-
та торможения (”fcT”) SB2 необходимо вставить в штепсельное гнездо
XS4 (”0”), расположенное на лицевой плите блока преобразователей
тока Д109 (см. рис. 15).
В случае необходимости можно вывести из действия ИО тока
путем размыкания перемычки XN5, расположенной в блоке логики
Л106 (см. рис. 8).
Орган напряжения обратной последовательности
Переключатели уставок реле /72бл и ^2 от расположены на лицевой
плите блока Н105, а загрубление ИО соответствует неутепленному сос-
тоянию переключателей уставок.
76
Плавная подстройка уставок ИО напряжения осуществляется с по-
мощью переменного резистора R1, расположенного в блоке Н105 (см,
рис, 25). При плавной подстройке чувствительности ИО напряжения од-
новременно пропорционально изменяются уставки ИО Ь^бл и ^2от-
Орган направления мощности обратной
последовательности
Параметры срабатывания ИО мощности определяются параметрами
срабатывания ИО тока/2бл и напряжения С72бл- Угол максимальной
чувствительности ИО направления мощности подстраивается с помощью
переменного резистора R9, расположенного в блоке Н105 (см. рис. 21).
Орган сопротивления
Переключатели устацок ИО сопротивления ZOT, ZAon, Z6n располо-
жены на лицевой плите блока преобразователей напряжения Д106 (см.
рис, 18). Уставки по сопротивлению срабатывания ИО сопротивления в
зависимости от положения переключателей и уставок коэффициента
N, %, приведены в табл. 3.
Плавная подстройка уставок ИО по сопротивлению срабатывания
ZycT осуществляется с помощью переменных резисторов, расположен-
ных на лицевой плите блока Д106 и разделенных разграничительными
линиями, указывающими на принадлежность подстроечных резисторов
к определенному ИО (ZRonAB, ZRonBC, ZOT, Z6„), и возможна в сто-
рону увеличения уставки по Z в 2 раза от значения уставки, указанной
в табл. 3. Настройка осуществляется при подаче на вход панели в две
Таблица 3
Уставки ИО, Ом Положение переключателей (57?) сельных гнездах (XS) в штеп- Уставка ко- эффициента, %
7 7 ^доп» Z OT z6n SB1 Zдоп АВ SB2 ?допВС SB3 ZOT SB 4 z6n
От 7,5 до 15 От 15 до 10 XS1 XS6 XS11 XS16 100
От 15 до 30 От 30 до 60 XS2 XS7 XS12 XS17 50
От 30 до 60 От 60 до 120 XS3 XS8 XS13 XS18 25
От 60 до 120 От 120 до 240 XS4 XS9 XS14 XS19 12
От 120 240 XS5 XS10 XS15 XS20 6
77
фазы тока I и напряжения U с углом сдвига фаз между ними, равным
углу максимальной чувствительности, связанных между собой отноше-
нием ZycT = Ul(2f). Плавная настройка уставки по сопротивлению
смещения ZCM ИО блокирующего сопротивления Z6n осуществляется
с помощью переменного резистора R 7, расположенного на лицевой пли-
те блока С1ОЗ, в пределах 10—20% сопротивления уставки реле. Устав-
ка ИО по ZCM регулируется после настройки уставки по сопротивлению
срабатывания ИО Z6n, так как зависит от ее значения.
При смещении характеристики ИО Z6n в I квадрант накладка XN1,
расположенная в блоке С103, устанавливается в положение 1—2, а при
смещении характеристики в III квадрант — в положение 2—3. Угол мак-
симальной чувствительности ИО сопротивления устанавливается с по-
мощью перемычек XBl(ZRonAB), XB3(ZRonBC), XB4(ZOT), ХВ5
(Z6jl), расположенных на лицевой плите блока Д109.
Назначение переключающих устройств
Назначение переключающих устройств, используемых в логической
части защиты, приведено в табл. 4.
Таблица 4
Пере- Расположе- ключа- ние юЩее устрой- ство Положение Назначение Примеча- ние
В блоке Л106 XN1 1 - 2 Ввод в действие ИО /0, ZaonAB, - # Zflonjjc ПРИ наличии на линии ответвления (без установки панели на ответвлении) 1 -3 Вывод из действия ИО /о, — ZppnAB’ ^яапВС ПРИ Установ- ке панели защиты на всех кон- цах линии
XN2, XN3 Замкнуты обе Регулировка напряжения питания - перемычки или +9 В логической части панели за- одна щиты. Устанавливаются в замкну- том положении при превышении напряжения питания +9,5 В Разомкнуты Устанавливаются в разомкнутом — обе перемычки положении при снижении величи- ны напряжения питания менее +8,5 В
XN4 Замкнуто Регулировка выдержки времени t =0,05 с на возврат (DS5) в цепи продле- ния пуска телеотключения
78
Продолжение табл. 4
Пере-
Расположе- ние ключа- ющее устрой- ство Положение Назначение J^Me4a*
В блоке Л106 В блоке Л106 на ли- цевой пли- те В блоке У101 На нижней плите панели XN5 XN6 ХВ1 ХВ2 XN1 SA1 SA2 SA3 Разомкнуто Замкнуто Разомкнуто Замкнуто Разомкнуто Вставлено в гнездо XS3 ("0,2”) XS2 ("0,4’Э Вставлено в гнездо XS4 ("3”) XS5 ("6”) XS6 (”9”) XS7 ("12”) Замкнуто 1 - "Выключа- тель QI в ремон- те”; 2 - "Выключа- тели Q1 и Q2 в работе"; 3 — "Выключа- тель Q2 в ре- монте” 1 - "Линейный выключатель”; 2 - "Обходной выключатель”; 3 - "Отключе- но" 1 — "Работа"; Ввод в действие ИО Z,T 2от Вывод из действия ИО /2 2от Регулировка выдержки времени на возврат (DS4) при опробова- нии-линии Регулировка выдержки времени на срабатывание (DTI) устрой- ства блокировки при качаниях Регулировка выдержки времени на возврат (DS1) устройства бло- кировки при качаниях Регулировка выдержки времени на возврат (DS1) устройства бло- кировки при качаниях Пуск передатчика при неисправ- ности цепей переменного напря- жения Используется для перевода внеш- них цепей панели ПДЭ 2802 для линии с двумя выключателями в один из трех указанных режимов Используется для перевода цепей напряжения, отключения, пуска УРОВ, а также внешних цепей па- нели типа ПДЭ 2802 при работе пинии через свой выключатель (Q1) или обходной выключа- тель (Q2) Для линии с двумя выключате- лями Используется для перевода пане- Г =0,1 с Г =0,75 с t = 1,5 с t =02 с t =0,4 с t =3 с г =6 с г =9 с t =12с
79
Продолжение табл 4
Расположе- ние Пере- ключа- ющее устрой- ство Положение Назначение Примеча- ние
2 - ’’Вывод”; ли в один из основных режимов 3 - "Проверка” работы
На нижней SGI, Вставлены рабо- Испытательные блоки цепей то-
плите SG3, чие крышки ка основного выключателя ли-
панели SG4 нии, а также цепей напряжения и оперативного постоянного тока панели
SG2 Вставлена рабочая Испытательный блок целей тока крышка обходного выключателя
Подготовительные работы
Коммутационное оборудование в блоках и на панели (перемычки, пе-
реключатели и др.) устанавливают в требуемые положения, переключа-
тель SA3 устанавливают в положение "Работа ", замыкают между собой
провода с наконечниками ХТ18 и ХТ19 ("Вывод защиты’’), идущие к
зажимам П5:2 и П5:1 аппаратуры контроля АК-80, подключают цепи
напряжения постоянного тока 220 (ПО) В, производят предварительную
тестовую проверку панели.
Приемопередатчик отключают, провода снимают с зажимов АВЗК-80:
П4;1 (ХТ1), П5:1 (ХТ2), Ш1:1 (ХТЗ), ПИ-2 (ХТ4), П2:2 (XT 10),
Ш:5 (ХТ12), П2:5 (ХТ13), П8:5 (ХТ14),П9:1 (ХТ15).Ш2:2 (ХТ16),
П12:1 (ХТ17) и АК-80: Ш:1 (ХТЗ), П1:4 (ХТ6), П5:1 (ХТ18). П5:2
(ХТ19), П7:3 (ХТ20), П6:3 (ХТЗ4). Отключают напряжение питания па-
нели и отсоединяют подходящие к ряду зажимов провода.
Проверка сопротивления изоляции цепей панели
Проверка сопротивления изоляции цепей панели должна производить-
ся мегаомметром на напряжение 100 В для цепей напряжением не выше
24 В и мегаомметром на напряжение 500 В для остальных цепей*. Про-
верку сопротивления изоляции производят в следующей последователь-
ности: размыкают перемычки между зажимами панели Х154 и Х155,
объединяют ряды зажимов панели.
Для линии с одним выключателем цепи объединяются в соответствии
с табл. 5 и проверяются независимо дважды.
*Проверка изоляции АВЗК-80 и АК-80 проводится в соответствии с [2].
80
Таблица 5
Цепи Объединить зажимы панели
Переменного тока XI - Х8, ХЮ -Х17 (Х19 - Х22, Х10- XI7)
Напряжения "звезды” Х24 - Х27. Х40 - Х43, (Х32 - Х35, Х40 - Х43)
Напряжения "треугольника” \ Х28 - ХЗО, Х44 - Х46 (ХЗб - Х38, Х44 - Х46)
Постоянного тока Х51, Х52, Х54, Х55, Х5 7. Х58, Х60 - Х64, Х68, Х70, Х71, Х78, Х79, Х87 - Х90, XI76. XI77 (Х51, Х52, Х54, X5S, Х57, Х58, Х61 - Х64, ХЗО, Х71, Х78, Х79, Х81 - Х83, Х87 -Х90.ХГ76.Х177)
Отключения Х92 - Х94, Х99, XI00 (Х94 - Х96, Х99, Х101)
Выходные Х104 ~ XI15, XI73, XI74
Пуска УРОВ Х116 - Х118, Х121. Х122 (.XI18 - Х121, Х123)
Сигнализации Х124 - Х132, Х134
Напряжения до 24 В Х150 ~ Х154
Регистрации Х136 - Х147
Питание АК-80 Х158, Х159
Высокочастотный кабель Х161, Х162
Дополнительные Х164—Х167 (Х168-Х171)
Цепи линейного выключателя (без скобок) проверяются при поло-
жении переключателей: SA1 — в любом положении, SA2-1 — в положе-
нии "Линейный выключатель". Рабочие крышки вставлены в испыта-
тельные блоки SGI, SG3, SG4.
Цепи обходного выключателя (в скобках) проверяются при положе-
нии переключателей: SA1 — в любом положении; SA2-2 — в положении
"Обходной выключатель". Рабочие крышки вставлены в испытательные
блоки SG2, SG3, SG4.
Для линии с двумя выключателями цепи объединяются в соответ-
ствии с табл. 6 при положении переключателей: SA1-2 — "Выключатели
включены", SA2-3 — "Отключено". Рабочие крышки вставлены в испы-
тательные блоки SGI, SG3, SG4.
Цепи ’’Высокочастотный кабель” (зажимы Х161, Х162) соединяют
с корпусом панели. Вынимают из кассеты панели все бгоки, за-исключе-
нием Д109, Д106, Р119, Э104, ПО211, ПОПО (ПО120). Устанавливают
перемычки в контрольные гнезда блоков ПО211 [0 — (+15 В)] [0 —
(-15 В)] и ПОПО (ПО120) (0—24 В), устанавливают заднюю крышку
кассеты. Измеряют сопротивление изоляции цепей напряжением до
24 В относительно корпуса мегаомметром на напряжение 100 В. Сопро-
81
Таблица 6
Цепи Объединить зажимы панели
Переменного тока Напряжения ’’звезды” Напряжения ’’треугольника” Постоянного тока XI - Х8, ХЮ — Х17 Х40 - Х43 Х44 - Х46 Х51, Х52, Х54, Х55, Х57, Х62 - Х67. Х69, Х71 - Х74, Х76, Х77, Х79. Х80, Х84 - Х86, XI76, XI77
Отключения Q1 Отключения Q2 Выходные Пуска УРОВ Сигнализации Регистрации Напряжения до 24 В Питание АК-80 Высокочастотный кабель Дополнительные Х93, Х94, Х99, Х100 Х96, Х97, XI02 Х104 - XI15, XI73, XI74 XI17, XI18, Х121, Х122 Х124 - XI32, Х134 Х136 - Х147 Х150 - Х154 Х158, Х159 Х161, Х162 Х164 - Х167
Таблица 7
Гнездо и, В Гнездо U,B Гнездо и, В
2А 0 2В 14,7 -15,3 2С 8,6 - 9,5
4А >6 4В >6 4С 1,0 - 1,6
6А >6 6В >6 6С 1,0- 1,6
8А >6 8В >6 8С 1,0- 1,6
10А >6 10В — ЮС —
12А >6 12В 8,0 - 9,5 12С <0,5
14А >6 14В >• з 14С 8,0 -9,3
16А >6 16В >2,5** 16С 9,3 - 9,5
18А >6 18В >• 1 18С 8,0 - 9,3
20А >6 20В >0,8 20С 8,0 - 9,3
22А >6 22В >3,0*** 22С 8,0-9,3
24А >6
26А >6
28А >6*
*При положении перемычки XN1 1—2, при положении 1—3 напряжение рав-
но 0.
**При ХВЗ в гнезде XS3 (/ = 3,0 с), в другом положении напряжение может
быть меньше.
***XN4 замкнута, в разомкнутом положении напряжение может быть меньше.
82
Таблица 8
Положение пе-
реключателя SA1 Положение перемычек Уставка, с t , с ср.доп’
1 - 0,04 0,034 - 0,046
2 ХВ1 в XS2 0,2 0,17 - 0,23
ХВ1 в XS1 0,4 0,34 -0,46
3 — 0,005 0,004 -0,006
4 - — —
5 — 10 83 -ИЗ
6 — 0,025 0,021 - 0,029
7 ХВ2 в XS3 3,0 2,6 - 3,4
ХВ2 в XS4 6,0 5,1 -6,9
ХВ2 в XS5 9,0 7,7 -10,0
ХВ2 в XS6 12,0 10,0 -13,8
8 XN6 разомкнута 0,75 0,64 -0,86
XN6 замкнута 13 1,28 -1,72
9 - 0,25 0,21 -0,29
10 XN4 замкнута 0,05 0,0425 - 0,0575
XN4 разомкнута 0,1 0,085 - 0,115
Примечание. При использовании миллисекундомера типа Ф209 должны
быть нажаты клавиши режима ”1” и "Разность ”, При проверке элемента DT1
(SA1 в положении 2) время между измерениями должно быть более 14 с.
тивление изоляции цепей напряжением до 24 В в этом случае должно
быть 10 МОм.
Вставляют в кассету остальные блоки и вновь измеряют сопротивле-
ние изоляции цепей напряжения до 24 В относительно корпуса мегаом-
метром на напряжение 100 В, которое должно быть боЯее 5 МОм. Замы-
кают перемычку между зажимами панели Х154 и Х155, Вынимают из
кассеты панели блоки типов Т109, И103, У101, Л106, С104, С103, Н105,
М103, Т106, Т105. Измеряют сопротивление изоляции всех остальных
цепей (табл. 7 и 8) относительно корпуса и между собой мегаомметром
на напряжение 500 В. Сопротивление изоляции во всех случаях должно
быть более 10 МОм. Вставляют в кассету вынутые ранее блоки и вновь
измеряют сопротивление изоляции указанных цепей мегаомметром на
напряжение 500 В, которое во всех случаях должно быть более 5 МОм.
Проверка электрической прочности изоляции пенели
Электрическую прочность изоляции панели между цепями, указанны-
ми в табл. 7 и 8, кроме цепей с напряжением до 24 В, а также между ни-
83
ми и корпусом, соединенным с цепями до 24 В, проверяют испытатель-
ным напряжением 1500 В переменного тока частоты 50 Гц в течение
1 мин сначала при вынутых блоках Т109, И103, У101, Л106, С104, С103,
Н105, М103, Т106, Т105, а затем при вставленных. Снимают установлен-
ные ранее временные перемычки на ряду зажимов панели и на контроль-
ных гнездах блоков ПО211 и ПОПО (ПО 120) и подключают приемопе-
редатчик. На панель подают напряжение питания 220 (110) Ви проводят
тестовую проверку панели.
Проверка и настройка элементов блока питания
К панели подключают цепи напряжения постоянного тока 220 (110) В,
Проверку и настройку блока питания производят в соответствии с тех-
ническим описанием и инструкцией по эксплуатации ГЛЦИ.656116,087
ТО ’’Блок питания с выходной мощностью 15 Вт”. С помощью вольтмет-
ра постоянного тока измеряют напряжения на контрольных гнездах
блоков питания, которые должны находиться в пределах:'
Контрольное гнездо........... ”+24 В” ”+15 В” ’’-IS В”
Напряжение питания, В........18,2 - 29 14,7 - 15,3 -14,7 + -15,3
Кратковременно замыкают контрольные гнезда ”+15 В”, а затем
”—15 В” на нуль. В обоих случаях должен происходить срыв работы бло-
ка питания и после его повторного включения вручную напряжение
должно восстанавливаться.
Проверка исправности логической части панели
Жгут проводный (ГЛЦИ.685625.011), поставляемый с запасными час-
тями панели, подключают к контрольному разъему блока логики (при
отключенном блоке питания).
Проверка напряжения питания +9 В блока логики (Л 106), Вольтметр
постоянного тока подключают к зажимам разъема жгута проводного
(ГЛЦИ.685625.011) Х:4В (+) и Х:2А (—) и измеряют напряжение, зна-
мение которого должно находиться в пределах 8,6 — 9,5 В. При напряже-
нии, меньшем 8,6 В, необходимо разомкнуть перемычку XN2(XN3}, а
при большем 9,5 В — замкнуть.
Снятие потенциальной диаграммы блока логики (Л 106). Вольтмет-
ром с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм/B и с пределом из-
мерения 15 — 30 В измеряют потенциалы на гнездах технологической
платы, соответствующих гнездам контрольного разъема блока логики
XS1.
Снятие потенциальной диаграммы проводится в положении переклю-
чателя на плите панели SA3 "Работа”. Вывод ” вольтметра подсоеди-
84
няют к гнезду Х:2А, а вывод ”+” вольтметра подключают к гнезду
разъема жгута проводного (ГЛЦИ.685625. 011). Результаты измерений
должны соответствовать данным табл. 7.
}Кгут проводный (ГЛЦИ.685625,011) отключают от контрольного
разъема блока логики (при отключенном блоке питания),
Проверка элементов выдержки времени блока логики. Жгут провод-
ный (ГЛЦИ .685625.011) подключают к контрольному разъему XS1
(при отключенном блоке питания). Измерения выдержек времени про-
изводят с помощью блока Э1060, поставляемого с запасными частями
панели (рис. 40).
Проверочный блок типа Э1060 содержит: 11-позиционный переключа-
тель SA1, обеспечивающий подключение буферной схемы к входам и
выходам элементов выдержки времени; входную триггерную (буфер-
ную) схему, обеспечивающую пуск подключаемого элемента выдержки
времени (кнопкой SB1 ’’Пуск”) t одновременным пуском внешнего
миллисекундомера контактом промежуточного реле KL2, сброс триг-
гера на микросхеме Dl.l, D1.2 осуществляется кнопкой SB2 ’’Сброс”;
выходную буферную схему на транзисторе VT1 и’промежуточном реле
KL1, обеспечивающую фиксацию срабатывания подключаемого элемен-
та выдержки времени и останов внешнего миллисекундомера; переклю-
чатели SB3 — SB 15, обеспечивающие имитацию срабатывания измери-
тельных органов защиты (при замкнутом состоянии соответствующих
переключателей и кнопки SB1 "Пуск,
Переключатели SA1 и SA2 (блок Э1060) устанавливают в положе-
нии 1. Кратковременно нажимают кнопку "Сброс” на лицевой плите
блока Э1060 и миллисекундомера. Нажимают кнопку ’’Пуск” на лице-
вой плите блока Э1060 и по истечении выдержки времени прочитывают
результат измерения. Переключатель SA1 (блок Э1060) устанавливают
последовательно в положения 2, 3, 5—10 и повторяют измерения выдер-
жек времени.
Положение перемычек на плате и лицевой плите блока логики и соот-
ветствующие допустимые пределы выдержек времени приведены в
табл.8.
Проверка работоспособности схемы функционального (непрерывно-
го) контроля измерительных органов панели. Поочередно замыкают
каждый из переключателей SB3 — SB15 блока проверочного Э1060 (со-
ответствующие поочередному срабатыванию всех ИО Z6n ... /0) и нажи-
мают кнопку ’’Пуск” на время более 12 с. При этом должен появляться
световой сигнал "Неиспр. орг. ” на блоке У101, сохраняющийся после
размыкания кнопки ”Пуск”н исчезающий при нажатии кнопки ’’Съем
сигнализации ”на плите панели.
После проверки блока логики Л106 выключают блок питания и от-
ключают жгут проводный от контрольного разъема XS1.
85
ХГ.8В 4r
X/--6B 4-
X7-‘2C 4-
XUZZBtr
X1:20B <-
X1:l8B4r
X7:766<-
X1-.HB4-
X1:2B <-
X7:4B <-
X1:2A 4-
X1:32B4r
ХГ-8С <
X1:ec «
ХГ.ЧС <-
XI: 12 В 4-
Рис. 40. Схема проверочного блока Э1060
SA1.1
X1-.22C <
Xf:20C'<
ХГ.18С <
X7:76C
X1:14C
ХГ-12С4.
PS5
PS2
PS4-
PSI
PS3
pn
PT3
PT1
PT2
rz J
7 L.
SA1.2
1 L.
SA1.3
11
10
s
8
7
6
S
^J-зв x__
VPS
VPS
15В {
VIM
VP3
Проверка характеристик ИО тока обратной
последовательности /2бл и ^2от
Переключатели SA2 и SA3 на плите панели устанавливают соответ-
ственно в положения ’’Линейный выключатель”и ’’Работа”.
К панели подводят регулируемый ток соответствующие зажимы
панели приведены ниже:
фазнь1Й ток....................... Ian Ibn fCN
Зажимы панели
ХЗ-Х1 Х5-Х1 Х7 — Х1
Плавно увеличивая ток, а затем плавно его уменьшая, производят
измерение параметров срабатывания и возврата ИО тока /j6n и ^2от
с контролем срабатывания по свечению светодиодов на лицевой плите
блока Т105,
86
|--------О XT1,1“
/ KL2
I-----О XT2 „2“
I-----О XT3 „3“
7KL1
1 О XT¥ „¥“
vns
X1:¥A
XU SA
>X1:8A
S-2L^X1:1OA
S-^-^X1:12A
^HL^xr-WA
SB9 ХГ.1БА
X1:18A
X1--20A
Xi:22A
ХГ-2ЧА
X1:26A
>XV-2BA
Х1
Конт- роль цепь
¥А К реле Zer,cA
БА к реле Zzen
8А К реле Цгъл
10А К реле Мгаг
12А X реле
WA К реле U2trr
16А К реле Ittrr
18А К реле Д1
20А К реле
22А К реле ZmCA
2¥А К реле гдтлв
26А К реле гдопАС
28А К реле 1В
Значение тока срабатывания (/2ср) ИО определяется по формуле
т 1 г
^2 ср ~ И Д°лжно отличаться от заданного значения тока уставки
ИО не более чем на ±10%.
Коэффициент возврата ИО должен быть не ниже 0,9.
Для контроля качества настройки ФТОП производят измерения то-
ков срабатывания при подведении токов IAN и ICN только для ИО
/2бл. При этом расстройка фильтра определяется по формуле, %,
Чб
I - I .
max min
^rnin
100,
где Imax — максимальное значение (из трех фазных токов) тока сраба-
тывания; Imin — минимальное значение тока срабатывания реле (не
должно превышать 4 %).
87
При невыполнении этого условия производят настройку ФТОП, для
чего вынимают блок Т105 и подсоединяют через гибкую связь. На выход
частотных фильтров блока Т105 (зажимы XI :28В и Х1.2А) подключа-
ют вольтметр переменного тока с входным сопротивлением не менее
5 кОм/B и класса не выше 1,5. Подают ток ICN, равный номинальному,
и измеряют напряжение на выходе частотных фильтров блока Т105. По-
дают ток равный поминальному, и изменением положения движка
резистора R1 (блок Д109) значения напряжения на выходе частотных
фильтров выставляют такими же, как и при токе ICN. Подают ток
IBравный номинальному, и изменением положения движка резистора
R13 (блок Д109) получают показание вольтметра, равное показанию
при подаче тока Вновь подают ток равный номинальному, и
измеряют напряжение на выходе частотных фильтров блока Т105, Пода-
вая ток IAN и регулируя резистор R1, а затем подавая ток IBNu регу-
лируя резистор R13, добиваются в обоих случаях равенства выходного
напряжения частотных фильтров блока Т105 напряжению при подаче
тока IC1V, Проверяют значение напряжения на выходе частотных фильт-
ров блока Т105 при подаче токов 1д^, Разница максимального
и минимального из трех указанных измерений напряжений не должна
превышать 4 %, в противном случае следует продолжать процесс настрой-
ки в описанной последовательности.
Проверка характеристик ИО напряжения обратной
последовательности С/2бд и С/2от
К зажимам панели подводят регулируемое напряжение Ur-CA
(зажимы С и А закорочены) в соответствии с данными, приведенными
ниже:
Линейное напряжение
VA-B.C
UB-C.A
UC-A.B
Зажимы панели
Х24-Х25, Х26 (зажимы Х25,
Х26 закорочены)
Х25 - Х26, Х24
Х26 - Х24, Х25
Плавно увеличивая, а затем плавно уменьшая напряжение, произво-
дят измерение параметров срабатывания и возврата ИО напряжения
С£бл и С/2от с контролем срабатывания по свечению светодиодов на ли-
цевой плите блока Н105.
Напряжение срабатывания реле определяют по формуле {72ср =
- — 4 >оно должно отличаться от заданного значения напряж.яия
88
уставки реле не более чем на ±10%. Коэффициент возврата ИО не дол-
жен быть ниже 0,9.
Для контроля качества настройки фильтров напряжения обратной
последовательности производят измерения напряжений срабатывания
при подведении напряжений ^А_в с и Щ-А.В только для ИО С/2бп-
При этом расстройка фильтра определяется по формуле, %,
и -и .
ггг — тах т1п
где Umax — максимальное значение (из трех линейных напряжений)
напряжения срабатывания; Umjn — минимальное значение напряжения
срабатывания (не должно превышать 4 %).
При невыполнении этого условия производят настройку ФНОП, для
чего вынимают блок Н105 и подсоединяют через гибкую связь. На вы-
ход частотных фильтров блока Н105 (зажимы XI :20В и Х1:2А) под-
ключают вольтметр переменного тока с входным сопротивлением не ме-
нее 5 кОм/B и класса не выше 1,5, Подают напряжение UC_A в (фазы
А и В закорочены), равное 100 В, и измеряют напряжение на выходе
частотных фильтров блока Н105. Подают напряжение UA_B с, равное
100 В, и регулировкой резистора R1 (блок Д106) значение напряжения
на выходе частотных фильтров выставляют таким же, как и при подаче
напряжения UC_A в. Подают напряжение UB~c А, равное 100 В, и ре-
гулировкой резистора R3 (блок Д106) получают такое же напряжение
на выходе частотного фильтра блока Н105, как и при подаче UC_A в.
Повторно измеряют напряжение на выходе частотных фильтров при по-
даче Uc_А в. Подавая напряжение UA _в с и регулируя резистор R1, а
затем подавая напряжение UB _с А и регулируя резистор R3, добива-
ются в обоих случаях равенства выходного сигнала частотных фильтров
блока Н105 напряжению при подаче UC_A в.
Проверяют значение напряжения на выходе частотных фильтров бло-
ка Н105 при поочередной подаче напряжений UA _в р, Ub_q a , Uc~A.B>
равных 100 В. Разница максимального и минимального из трех указан-
ных измерений напряжений не должна превышать 4%, в противном слу-
чае следует продолжать процесс настройки.
Проверка характеристик ИО мощности обратной
последовательности Л12от
На панель подают напряжение UB_C А =9ЦбуСТ и ток
Изменяя угол сдвига фаз между током и напряжением, определяют зна-
чения углов и <р2, соответствующих условиям перехода из зоны не-
срабатывания в зону срабатывания ИО Л12о1 с контролем по свечению
89
светодиода на блоке М103, Угол максимальной чувствительности реле
определяется по формуле <рм ч = (^i + <Рг)/2.
Угол <рм ч должен находиться в пределах 245—255°, Угловая ширина
зоны срабатывания Д<р = I — 4Р1 I должна находиться в пределах
160-180°.
При отклонении угла максимальной чувствительности ИО мощности
или его зоны срабатывания от указанных значений, а также*при отклоне-
нии чувствительности ИО/2бп или Щ б л от допустимых значений произ-
водят настройку измерительных блоков в следующей последователь-
ности.
Балансировка канала тока ИО мощности обратной последовательно-
сти по постоянному току. К зажимам XI :28В и Х1:2А блока Т105
(см. рис. 21) подключают милливольтметр постоянного тока с током
полного отклонения не более 7,0 мА и со шкалой не более 75 мВ, Вклю-
чают напряжение питания.
Регулируя положение движка потенциометра R14 в блоке Т105, уста-
навливают минимальное значение напряжения небаланса, которое не
должно превышать ± 3 мВ.
Балансировка канала напряжения ИО мощности по постоянному
току. Милливольтметр постоянного тока подключают к зажимам
XI :20В и Х1:2А блока Н105 и, регулируя положение движка потенцио-
метра R12 в блоке Н105, устанавливают минимальное значение напря-
жения небаланса, которое не должно превышать ±3 мВ.
Калибровка чувствительности реле тока обратной последовательно-
сти блока Т105 (см. рис. 20). Подают ток 1Ащ, равный 3/^уст, Регули-
ровкой положения движка переменного резистора R1 добиваются сра-
батывания реле /2бл (контроль по свечению светодиода). Проверяют
ток срабатывания при плавном подъеме тока IAN от нуля до /ср и при
необходимости регулируют положение движка резистора R1.
Калибровка чувствительности реле напряжения обратной последова-
тельности блока Н105 (см. рис. 25). Устанавливают напряжение UA
равное 3t^yCT, и, регулируя резистор R1 в блоке Н105, находят такое
положение его движка, которое соответствует переходу от несработанно-
го состояния реле {/2бл к сработанному. Проверяют напряжение сраба-
тывания при плавном увеличении напряжения Уд-в С' Срабатывание
контролируется по свечению светодиода в блоке Н105’,
Калибровка угла максимальной чувствительности ИО мощности. На
контрольные точки ХР1 и ХР2 блока Ml03 включают входы двухлу-
чевого осциллографа. Подводят ток IAN = 0,5 (2,5) А, а от фазорегуля-
тора — напряжение UA -в. С = 203 и устанавливают угол сдвига фаз меж-
ду током и напряжением 250° (светодиод в блоке М103 должен светить-
ся), Регулируя положение движка резистора R7 в блоке Н105, добива-
ются совпадения по фазе прямоугольных периодических сигналов на
обоих входах осциллографа.
90
Проверка характеристик ИО тока обратной
последовательности с торможением /JnycK и /Jot
Перемычку ХВ2 (к^) на лицевой плите блока Д109 вставляют в
гнездо XS4 (0; Лт = 0) (см, рис. 15). Йодают на панель ток IBN. Плавно
увеличивая ток, а затем плавно его уменьшая, производят измерение па-
раметров срабатывания и возврата ИО ^2пуск и ^2от с контРолем сра-
батывания по свечению светодиодов на лицевой плите блока Т106. Зна-
чение тока срабатывания ИО определяют по формуле/2ср = Ibn№> оно
должно отличаться от заданного значения тока уставки ИО не более чем
на ± 10%. Коэффициент возврата ИО должен быть не ниже 0,9-
При отклонении параметров ИО тока с торможением свыше допусти-
мого производят настройку ИО в следующей последовательности.
Балансировка схемы выпрямления рабочего сигнала ИО обратной
последовательности с торможением (см. рис. 23). Между контрольной
точкой ХР1 блока Т106 и общей точкой питания подключают вольтметр
постоянного тока с малым потреблением (внутреннее сопротивление бо-
лее 5 кОм/B шкалы) с пределами измерения не менее 15 В.
Регулируя потенциометр R9, находят такое положение его движка,
при котором происходит скачкообразное изменение напряжения на
контрольной точке ХР1 от —(14 ± 0,5) В до ±0,5 В.
Калибровка чувствительности ИО тока с торможением. Подают ток
I.AN, равный З/Jyст (^2 уст ~ Уставка срабатывания по току ИО ^2пуск) •
Регулируя резистор R26 в блоке Т106 (см. рис. 23), находят положе-
ние его движка, при котором происходит срабатывание ИО ^2пуск (на‘
чинает светиться светодиод в блоке Т105),
Проверяют значение тока срабатывания при плавном увеличении тока
IAN и при необходимости регулируют резистор R26.
Настройка ”fcT”. Перемычку ХВ2 (”fcT”) на лицевой плите блока
Д109 вставляют в гнездо А55(”Х1”; кт = 1). Подключают к гнездам
XS4(”0”) и ЙЖ5(”Общ.”) на лицевой плите блока Д109 вольтметр пос-
тоянного тока с внутренним сопротивлением не менее 10 кОм/B шкалы
(”+” на XS4). Параллельно вольтметру подключают конденсатор ем-
костью 4,7 мкФ (±20%). Подают на вход блока преобразователей тока
поочередно токи 1АВ, 1ВС, 1СА значением 1,73 (8,66) А, фиксируя в
каждом случае показания вольтметра. Выбирают максимальный из трех
полученных результатов измерений и считают значением тормозного
напряжения t/T1 при тормозном токе /т1 = 2/ном, а при тормозном
токе /т2 =47НОМ принимают значение (7т2, равное 2 (7т1.
Вынимают перемычку ХВ2 (Лт) на лицевой плите блока Д109, а к
гнездам XS4 и XS5 (блок Д109) подключают источник регулируемо-
го постоянного напряжения, не связанный с цепями питания (напряже-
ния до 24 В) блоков панели (”+” на XS4).
91
Устанавливают напряжение постоянного тока, равное значению тор-
мозного напряжения, измеренному при тормозном токе /Т1 = 2/ном.
Подводят к панели ток IBN, и, плавно увеличивая его, определяют ток
срабатывания
А>ср1
ИО ‘Got ^2 ср з JBN^
. Увеличивают напряжение
постоянного тока до значения тормозного напряжения, измененного
при /т2 = 4/ном, и измеряют ток срабатывания ^ср2 Реяе Ajot ПРИ
плавном увеличении тока IBN- По формуле кт = 100(/2ср2 - /2ср1)/
/(/т2 - /т1) рассчитывают коэффициент торможения, %. Полученное зна-
чение коэффициента торможения должно быть в пределах от Лтуст — 1,5
до Лт.уст + 1,5, где уст - уставка реле /JnycK и /JoT по коэффициен-
ту торможения.
При отклонении коэффициента торможения более допустимого про-
изводят настройку кт в следующей последовательности: рассчитывают
значение тока срабатывания ИО /2 ср2 ПРИ заданном коэффициенте тор-
можения в соответствии с вышеуказанной формулой; устанавливают
напряжение постоянного тока, равное значению тормозного напряжения,
измеренному при /т2 = 4/ном; подводят ток IBN, равный
^2 у ст — Уставка срабатывания по току ИО и’ РеГУлируя поло-
жение движка резистора R47 в блоке Т106, добиваются срабатывания
реле /2от (по свечению светодиода). Проверяют значение тока срабаты-
вания ?2ср2 при плавном увеличении тока 7BJV
Проверка характеристик ИО тока нулевой
последовательности /0
Блок Т109 вынимают и подключают к кассете через жгут проводный
(ГЛЦИ.685625.011) (см. рис. 28,а).
На панель подают ток 1Вц- Плавно увеличивая ток, а затем плавно его
уменьшая, производят измерение параметров срабатывания и возврата
ИО тока 70 с контролем срабатывания по свечению светодиода на лице-
вой плите блока Т109. Ток срабатывания ИО определяют по формуле
А) ср = Ibn№> он не Должен отличаться от заданного значения тока устав-
ки реле более чем на + 7,5 %, а коэффициент возврата реле должен быть
не ниже 0,9. При необходимости чувствительность ИО /0 можно подре-
гулировать с помощью переменного резистора R33 в блоке Т109.
Подают на гнездо разъема проводного жгута Х:74В потенциал ”ОВ”
(объединяется Х:74В с точкой ”ОВ” контрольного гнезда блока пита-
ния) . Проверяют уставку и коэффициент возврата органа отсечки (плав-
но увеличивая и уменьшая ток 7BN), которые должны быть равны
7 /ном (с точностью 10%) и не должен быть выше 0,9 соответственно.
При необходимости ток срабатывания ИО можно подрегулировать с по-
мощью переменного резистора R48.
92
Проверка отстройки БО от БНТ. Для этого подают на панель ток
через последовательно включенный диод с рабочим напряжением не
менее 400 В и током не менее 0,5ZHOM. Значение тока /дуу должно быть
не менее 2Z0cp. Измерительный орган /0 не должен срабатывать.
Проверка характеристик реле сопротивления Z6n
Определение угла максимальной чувствительности ИО. При = 100 %
подводят к панели ток 1СА (зажимы панели см. на с. 90), равный ZHOM,
и регулируемое напряжение Uc-A.B под углом к , равным уставке
уст
по углу максимальной чувствительности ИО у>м . При N< 100% к пане-
ли подводят напряжение UC A в, равное 100 В, и регулируемый ток
1рА под углом к UC_A в, равным Плавно уменьшая напряжение
Uc~a.b(N % ~ Ica ~ Ajom) iui11 увеличивая ток Ica(N< 100 %,
^С-А.В = ЮО В), добиваются срабатывания ИО Z6n с контролем по
свечению светодиода на лицевой плите блока С103. Регулируя угол меж-
ду током и напряжением, измеряют углы и <^2, при которых проис-
ходит срабатывание реле при вхождении в его зону действия. Угол мак-
симальной чувствительности определяют по формуле = 0,5 (<pi +
+ <Рг), он не должен отличаться от ” более чем на ± 5 °.
Определение параметров срабатывания ИО по Z. Устанавливают
угол между током /СА и напряжением Uc~A.B> равный <рм . Доби-
ваются срабатывания реле при уменьшении напряжения Uc-a В № -
= 100 %, ICA = ZHOM) или увеличении тока ICA (N < 100 %, UC_A в =
- 100 В). Сопротивление на зажимах реле, при котором оно срабаты-
вает, Zp определяют по формуле Zp = ([/{•_ А _b)/(2Zca),Om.
Отличие Zp от уставки по срабатыванию ИО Z6n не должно превы-
шать ±10%.
Проверка значения тока 10%-ной погрешности ИО сопротивления.
На панель подают ток ICA = 0,1ZHOM и регулируемое напряжение
Uc-A.B с углом между ними, равным ч. Определяют Zp при токе
JCA = 0-1/ном- Отличие Zp(ICA =0,1ZHOM) от Zp, измеренного ранее
ПРИ JCA = Ак>м(^ = 100%) или при ис_А в = 100 В (N < 100%), не
должно Превышать ±10%.
Проверка сопротивления смещения ИО Z6n. На панель подают ток
1са > равный 0,5ZHOM, и регулируемое напряжение UC_A в с углом меж-
ду ними (<рм + 180)°. Добиваются срабатывания ИО при уменьшении
^С-а.В- Значение сопротивления смещения, рассчитанное по формуле
^С—/1 В
ZCM = -------, црпткно находиться в пределах 0,1 — 0,2 Z в зависи-
мей
мости от уставки по сопротивлению смешения ИО Zбл.
93
При1 проверке сопротивления смещения Z см измерительного органа
2бл‘и при смещении характеристики в III квадрант ( перемычка XN1 в
блоке С1ОЗ установлена в положение 2-3) угол между током 1СА и
напряжением Uc-A.B устанавливается равным углу ^м ч. При умень-
шении напряжения = /ном, Ю0%) или увеличении
тока ICA (JJc-A.B = Ю0 В, N% < 100) ИО Z6n должен сработать, а
при дальнейшем увеличении напряжения Uq_a s (уменьшении тока
ИО должен вернуться, что соответствует наличию смещения Zсм
ИО в III квадрант.
Проверка характеристик ИО сопротивления ZOT, 2ГДО11Дв, ^допвс
Проверка указанных реле аналогична проверке ИО Z6n, На реле пода-
ются токи и напряжения в соответствии с табл, 9.
Проверяют, что ИО ZQT не срабатывает при подаче одного тока IqA-
- /ном, так как он отстроен от КЗ за спиной, цепи напряжения закоро-
чены в сторону панели. Проверка действия ИО ZQI по памяти произво-
дится при измерении времени действия панели при симметричных КЗ
(см. ниже).
Таблица 9
ИО сопротивления Ток Зажимы панели Напряжение Зажимы панели
7 доп А В JAB ХЗ-Х5 UA-B.C Х24—Х25, Х26 (Х25. Х26 закорочены)
ZAonBC JBC Х5 — Х7 UB-C.A Х25-Х26.Х24
^от СА^бл) 7СА Х7-ХЗ UC-A.B Х26—Х24, Х25
Проверка характеристик устройства КИН
Проверяют срабатывание устройства КИН при подаче поочередно
напряжений фаз UAN,UBN и при остальных фазах в цепях звезды
и треугольника, соответственно закороченных в сторону панели (зажи-
мы панели Х24 — А, Х25 — В, Х26 — С). Подаваемое напряжение должно
быть равным 20 В с допуском ± 5 %. Контроль срабатывания — по све-
тодиоду на лицевой плите блока Ml03. В случае неправильной работы
устройства КИН производят проверку его настройки в следующей пос-
ледовательности.
Блок Ml03 вынимают из кассеты и с помощью гибкой связи под-
ключают вольтметр переменного тока с входным сопротивлением не бо-
лее 5 кОм/B к гнездам Х1:2А и XI:30В блока М103.
Подают напряжение Ua_b.cn = 29 В (фазы В, С, N соединяют меж-
ду собой). Затем подводят напряжение 100 В от того же источника ио
94
противоположной полярности, к цепям разомкнутого треугольника:
сначала UKH, а затем Напряжение небаланса, измеренное вольт-
метром, не должно превышать 0,1 В, в противном случае необходимо
произвести настройку резисторами R27 и R29 соответственно (блок
Д106, см. рис. 19).
Проверяют опыт, подводя напряжение ^в-С.An(uC-A.Bn) - 58 В
и к цепям разомкнутого треугольника UHU = 100 В. Напряжение неба-
ланса, измеренное вольтметром, не должно превышать 0,1 В.
Блок М103 вставляют в кассету и подают напряжение =
= 7 В. Устройство КИН не должно сработать. При подаче напряжения
^А-В CN =15В устройство КИН должно сработать. Контроль срабаты-
вания — по светодиоду на блоке Ml03 (КИН).
Проверка характеристик дополнительного
пускового ИО Д/
С помощью жгута проводного (ГЛЦИ.685625.011) к контрольному
разъему блока логики Л106 подключают блок проверочный типа Э1060.
Омметр подключают на зажимы ХТ1 и ХТ2 (”!” и ”2”) проверочного
блока и замыкают переключатель SB 10 (”ДГ'), остальные переключате-
ли должны быть разомкнуты. Переключатель выдержек времени SA1
устанавливают в крайнее левое положение, тумблер SA2 размыкают
(устанавливают в положение ”1 ”),
Перемычку ХВ2 (&т) на лицевой плите блока Д109 вынимают, а к
гнездам XS4 и XS5 подключают источник постоянного напряжения,
не связанный с цепями питания (напряжения до 24 В) блоков панели
(”+” на XS4). Устанавливают напряжение постоянного тока, равное
1/т1 /2 (t/Ti — тормозное напряжение). Обеспечивая скачком прираще-
ние напряжения постоянного тока (гнезда XS4 и XS5) с С/т1 /2 до
0,8[/т1, убеждаются в срабатывании ИО Д/ (омметр должен показы-
вать 0 между зажимами ”1” и ”2”). Устанавливают напряжение постоян-
ного тока (гнезда XS4 и XS5), равное t/T1 /2, и, обеспечивая скачком
приращение напряжения до значения, равного 0,3 t/T1, убеждаются в не-
срабатывании ИО Д/.
Проверка действия реле-повторителей
внешних цепей панели
Переключатель SA3 устанавливают в положение "Работа”, к конт-
рольному разъему блока Л106 подключают через проводный жгут
(ГЛЦИ.685625.011) проверочный блок Э1060.
При одном выключателе на линии устанавливают переключатель
SA2 в положение "Линейный выключатель ”. Замыкают зажимы панели
цепей реле £5 — KL1 (зажимы панели, соответствующие табл. 10).
95
Таблица 10
Цепи реле Положение пере- ключателя SA2 Замкнуть зажимы панели
Е5 - KL1 1 ХбО и Х68
3 Х81 и Х83
E5-KL2 1 ХбО и Х75
3 Х81 и Х82
Е5 - КЕЗ — Х62 и Х88
Е5 —KL4 Х64 и Х90
Е5 - KL5, KL6 — Х64 и XI77
Примечание. Положения выключателя- 1 -
"Линейный выключатель”, 3 - "Обходной выклю-
чатель”.
При этом должен появиться сигнал пуска передатчика, а через Юс —
световой сигнал ’’Вызов” на блоке У101. Зажимы панели цепей реле
Е5 — KL4 и Е5 - KL5, KL6 замыкают. Пуск передатчика должен пре-
кратиться, и должны сработать выходные реле панели KL1 и KL2, а
при нажатии кнопки "Съем сигнализации ” на плите панели (или на бло-
ке У101) должен сброситься световой сигнал ’’Вызов” на блоке У101,
Зажимы цепей реле Е5 — KL4 и Е5 - KL5 размыкают. Через 10 с дол-
жен появиться световой сигнал "Вызов” на блоке У101. Зажимы цепей
реле Е5 — KL2 замыкают. После замыкания переключатель SB12
(”ZOT”) и нажатия кнопки ’Пуск "на проверочном блоке Э1060 защита
должна сработать на отключение, при этом должен запретиться пуск пе-
редатчика и должны появиться световые сигналы "Откл. опроб.”,
"Откл.”, "Пуск ТО”, "Неиспр. орг. "на блоке У101, которые не должны
сбрасываться при нажатии кнопки "Съем сигнализации” на плите пане-
ли (или на блоке У101). Размыкают зажимы цепей реле Е5 — KL2,
переключатель SB12 на блоке Э1060 и сбрасывают световые сигналы
кнопкой "Съем сигнализации” (кроме светового сигнала "Вызов”).
Зажимы цепей реле Е5 — KL3 замыкают. При этом должен запретиться
пуск передатчика и появиться световой сигнал "Пуск ТО” на блоке
У101. При нажатии кнопки "Съем сигнализации” световой сигнал "Вы-
зов” должен сброситься. Размыкают зажимы цепей реле Е5 — KL1 и
Е5 — KL3 и сбрасывают световые сигналы.
Устанавливают переключатель SA2 в положение "Обходной выклю-
чатель". Проверяют цепи реле Е5 - KL1, Е5 - KL2, Е5 - KL3, Е5 - KL4,
Е5 — KL5, KL6 в соответствии с вышеизложенной методикой.
При двух выключателях на линии переключатель SA2 устанавливают
в положении "Отключено”. Устанавливая переключатель SA1 поочеред-
но в одно из положений (1, 2, 3), проверяют цепи реле Е5 — KL1, Е5 -
KL2, Е5 — KL3, Е5 — KL4, Е5 — KL5, KLf), замыкая зажимы панели в
соответствии с табл, 11 по вышеизложенной методике.
96
Таблица 11
Цепи реле Положение пере- ключателя SA1 Замкнуть зажимы панели
Е5 -KL1 1 Х84 и Х65
2 Х63 и Х64 или Х84 и Х65
3 ХбЗ и Х64
Е5 - KL2 1 Х74 и Х77; Х65 и Х85
2 Х74 и Х77; Х65 и Х85 или
Х73.Х76 и Х86
3 Х73. Х76 и Х86
Е5 - KL3 — Х88 м Х67
Е5 - KL4 - Х90 и Х62
Е5 - KL5, KL6 — Х62 и XI77
Примечание. Положения выключателя: 1 - "Выключа-
тель Q1 в ремонте"; 2 — "Выключатели Q1 и Q2 в работе”;
3 - "Выключатель Q2 в ремонте".
При проверке цепей реле-повторителей при положении переключате-
ля SA1-2 ’’Выключатели Q1 и Q2 в работе ’’необходимо замыкать за-
жимы панели сначала цепей выключателя Q1 (зажимы Х64, Х63, Х73,
Х76, Х86), а затем цепей выключателя Q2 (зажимы Х65, Х84, Х74 и
Х77,Х65ч Х85).
Проверка выходных цепей панели
Переключатель SA3 устанавливают в положение "Работа”, к конт-
рольному разъему блока Л106 подключают через проводный жгут
(ГЛЦИ.685625.011) проверочный блок Э1060.
При одном выключателе на линии, устанавливая переключатель
SA2 сначала в положение "Линейный выключатель ”, а затем в положе-
ние "Обходной выключатель ”, убеждаются, что контакты выходных ре-
ле разомкнуты (зажимы панели, соответствующие табл. 12). Замыкают
переключатели SB6 (”Л/зот”)> 5В7(”/2от”), , SB12
(”Z0T”), на блоке проверочном 31060 нажимают кнопку "Пуск".
Выходные реле KL1 и KL2 на панели должны сработать (предваритель-
но убеждаются с помощью омметра, что зажимы панели Х152 и Х153
"Вывод защиты ” замкнуты). Проверяют омметром, что контакты вы-
ходных реле и реле Еб - KL3 замкнуты при двух положениях переклю-
чателя SA2 — 1,3, Размыкают переключатели SB6 и SB8.SB12 на бло-
ке Э1060. Замыкают переключатель SB1 (Z6n) на блоке проверочном
Э1060. Проверяют омметром, что контакты реле Еб — KL4 замкнуты.
Размыкают переключатель SB1 на блоке Э1060.
97
Таблица 12
Положение пере- ключателя SA2 Контакты выход- ных реле Омметр подключается к зажимам панели
1 KL2 1 Х93 и XI00
KL2 2 XI17 и Х122
KL2 3 XI09 и XI08
KL2 4 XI04 и XI05
KL1-2 Х110 и Х111
KL1 3 XI Об и XI07
KL1 4 Х112 и Х113
1 или 3 Е6 - KL3 XI14 и XI15
Еб - KL4 XI73 и XI74
3 KL2.1 Х96 и XI01
KL2:2 Х120 и Х123
Примечание Положения переключателя: 1 — "Линей-
ный выключатель’’, 3 - “Обходной выключатель ”.
При двух выключателях на линии устанавливают переключатель
SA2 в положение "Отключено”. Убеждаются, что контакты выходных
реле KL1 и KL2 находятся в разомкнутом состоянии (зажимы панели
Х93 и XI00 - KL2:1, Х96 и Х102 - KL1.1, XI17 и Х122 - KL2:2,
остальных цепей контактов выходных реле — в соответствии с табл. 12).
Замыкают переключатели SB6 — SB8, SB12 и нажимают кнопку "Пуск”
на блоке Э1060. При этом выходные реле KL1 и KL2 панели должны
сработать (Х152 и Х153 замкнуты). Проверяют омметром, что цепи
контактов выходных реле замкнуты.
Размыкают переключатели SB6 — SB8, SB 12 на блоке Э1060.
Проверка цепей сигнализации панели
Переключатель SA3 устанавливают в положение "Работа”, SA2 —
в положение ’’Линейный выключатель", сбрасывают сигнальные реле.
С помощью омметра проверяют, чтобы цепи сигнальных реле и пере-
ключателей SA2, SA3 были разомкнуты (зажимы панели соответствуют
табл, 13). Кратковременно (не более 8 с) замыкают переключатель
SB12(ZOT), переключатель SB11 (jJnycK) и нажимают кнопку "Пуск”
на блоке проверочном Э1060. При этом должно сработать сигнальное ре-
ле KL3 "Срабатывание”. Проверяют замыкание контактов KL3:1 и
KL3:2. Сбрасывают сигнальное реле KL3.
Замыкают переключатель SB 12 и нажимают кнопку ”/7уск”на бло-
ке Э1060. Через 10 с должно сработать сигнальное реле KL4 (’’Неисправ-
98
Таблица 13
Цепи сигнальных реле, переключателей SA2, SA3 Омметр подключается к зажимам панели Сопротивление пепи
**+”
KL3.1 XI25 Х131 Открытого диода VD3.1
KL3-2 Х125 Х134(Х126) HLR1 + R2(VD2.1)
KL4.1 Х125 Х128(Х132) VD1.1(VD1.2 + R4)
KL4 2 Х125 Х134 HEW1 + Rl
Е15 - KL1 1 Х125 Х132 VD1.2 + R4
Е15 - KL1:2 Х125 Х126 VD2.2
SA2 Х125 Х134 HLW2 + R3
SA3* Х125 Х134 HLW1 + Rl
^Положения; 2 - вывод, 3 — проверка.
ность Проверяют замыкание контактов KL4:1 и KL4:2. Размыкают
переключатель SB12 на блоке Э1060 и сбрасывают сигнальное реле
KL4.
Выключают тумблер на блоке питания, проверяют замыкание контак-
тов реле Е15 — K.L1-.1 и Е15 — KLI.2.
Переключатель SA3 устанавливают в положение "Вывод”, а затем
"Проверка". В обоих положениях переключателя SA3 цепь контакта
Е15 — KL1:1 должна быть разомкнута. Проверяют замыкание переклю-
чателя SA3 омметром. Переключатель SA3 устанавливают в положение
"Работа”, включают тумблер на блоке питания, цепь переключателя
SA3 должна разомкнуться. Устанавливают переключатель SA2 в поло-
жение "Обходной выключатель ”и проверяют замыкание переключателя
SA2 омметром.
Проверка цепей регистратора панели
Переключатель SA3 переводят в положение "Работа", а переключа-
тель SA2 — в положение "Линейный выключатель", К контрольному
разъему блока Л106 подключают через жгут проводный (ГЛЦИ.685625.
011) блок проверочный Э1060. Выключают тумблер на блоке питания
и проверяют омметром, чтобы цепи контактов реле Е7 - KL1 -'=-Е7 -
KL6 (зажимы панели соответствуют табл. 14) были разомкнуты.
Включают тумблер на блоке питания и проверяют омметром замыка-
ние контактов Е7 — KL3 (остальные контакты должны быть разомкну-
ты). Замыкают переключатели SB12(Zот) и SB-M^nyci? инажимают
кнопку "Пуск" на проверочном блоке Э1060. При этом должны срабо-
тать реле Е7 - KL1 (кратковременно), Е7 - KL4, Е7 - KL2, а через
99
Таблица 14
Цепи реле-регисгра- Омметр подключает-
тора ся к зажимам панели
Цепи реле-реги- Омметр подключает-
сгратора ся к зажимам панели
E7 — K.L1 Х142 и Х143
E7-KL2 Х146 и Х14 7
E7-KL3 Х136 и Х137
E7-KL4
E7-KL5
E7-KL6
Х144 и Х145
Х138 и Х139
Х140 и X14I
Примечание. Сопротивление цепи 220 Ом.
10 с — реле Е7 — KL6. С помощью омметра проверяют замыкание кон-
тактов этих реле. Размыкают переключатели SB12 и SB 11 на блоке
Э1060,
На панель подают напряжение UAN = 57 В (зажимы панели Х24 и
Х27). При этом примерно через 10 с должно сработать реле Е7 — KL5
(неисправность цепей переменного напряжения). Проверяют омметром
замыкание контактов этого реле.
Проверка отсутствия ложных срабатываний
при подаче и исчезновении напряжения питания
Омметр подключают к зажимам панели XI12 и XI13. Проверка от-
сутствия ложных срабатываний при подаче и исчезновении напряжения
питания должна производиться путем контроля отсутствия замыкания
контактов выходных реле (с помощью омметра), отсутствия сигналов
на блоке сигнализации У101 панели и отсутствия срабатывания реле сиг-
нализации KL3 и KL4 ("Срабатывание”и "Неисправность”).
Измерение времени действия панели на отключение
Контроль времени срабатывания защиты должен осуществляться
электронно-счетным миллисекундомером, запуск которого должен про-
исходить одновременно с подачей тока и напряжения, а останов — по пер-
вому замыканию контакта реле KL1 (зажимы Х97 и Х102), Устанавли-
вают переключатели SA3 в положение "Работа", SA2 — в положение
"Линейный выключатель ”.
Измерение времени действия панели при несимметричных КЗ. Подача
г пгУСТ
тока 1AN = 912 на панель осуществляется одновременно с подачей
напряжения с - 9Ц,от, где /2от и Ц>от — соответственно устав-
ки срабатывания ИО /2от и ^2от- Уг°л между током IAN и напряже-
нием UA _в с должен быть 250°. Максимальное время срабатывания па-
нели из Ю измерений не должно превышать 0,04 с (0,05 с — при исполь-
зовании ИО 7д, перемычка XN1 — в положении ”1—2”, блок Л106),
100
Измерение времени действия панели при симметричных КЗ. Блоки
М103 и Т106 вынимают из кассеты релейной части панели. На панель
подают ток 1СА = 0,6/ном и напряжение UC_A в = 100 В под углом,
равным уставке по углу максимальной чувствительности ZOT (ток
1СА = ПРИ уставке ИО ZOT по сопротивлению срабатывания
Z < Uc~AB = 100
УСТ ^СА
Снижая скачком напряжение GC__AB до нуля одновременно с пода-
чей тока Iqa и запуском миллисекундомера, определяют максимальное
время срабатывания панели из 10 измерений. Интервал времени между
измерениями должен быть не менее времени вывода ИО ZOT из действия
(уставка ”Г2” — 3,6,9,12 с на блоке Л106).
Максимальное время срабатывания защиты не должно превышать
0,04 с. Блоки М103 и Т106 вставляют в кассету.
6. ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ РАБОЧИМ ТОКОМ
И НАПРЯЖЕНИЕМ ЛИНИИ
Проверка подключения цепей
Предварительно ключ SA3 ставят в положений "Проверка".
Проверяют правильность подключения цепей напряжения, а также
правильность фазировки цепей напряжения панели с цепями напряже-
ния другой панели. Снимают векторную диаграмму напряжений звезды
и разомкнутого треугольника TH при работе с линейным выключа-
телем.
Снимают векторную диаграмму токов при работе с линейным выклю-
чателем (испытательный блок SG1), измеряют ток в нулевом проводе.
Снимают показания щитовых приборов линии. Показания приборов
сопоставляют с результатами, полученными по векторным диаграммам.
(Положительной принимается мощность от шин в линию.)
Проверка ИО защиты
Проверяют напряжения на выходе частотных фильтров ФТОП и ФНОП.
Для этого блок М103 выделяется на удлинителе и измеряется небаланс
на контрольном разъеме удлинителя (гнезда Х:8В в цепи тока и Х:14В
в цепях напряжения относительно гнезда ”0” В Х:2А) с помощью милли-
вольтметра при рабочих крышках в SG1 и SG3.
101
Измеренные напряжения не должны превышать:
„ 2бл.уст
30 мВ-------------в Цепях тока;
j #чагр ’
2бл.устт/л
„ ^2бл.уст 1
30 мВ ------------ в цепях напряжения,
^2бл.устт«п
где ^2бл .уст и ^2бл.уст ~ заданная уставка по цепям тока и напряже-
™я; 726л усттш и ^бл.усттй ~ минимальные уставки; /нагр -
ток нагрузки, отн. ед.
При перекрещенных фазах В и С на контрольных крышках ИБ
SG1 в цепях тока и SG3 в цепях напряжения измеряются напряжения в
тех же гнездах. Уровень напряжений существенно отличается от измерен-
ных выше напряжений небаланса. Блок М103 вставляют на место, рабо-
чие крышки вставляют в ИБ.
Проверяют КИН обрывом цепи одной из фаз на контрольной крыш-
ке SG3. Срабатывание КИН фиксируется по свечению светодиода КИН
в блоке М103, а также по срабатыванию сигнализации "Неиспр. U~".
Проверяют работу ИО 12от, 12оТ, ^2бп и /JnycK- С помощью конт-
рольной крышки SG1 в защиту подают ток обратной последовательно-
сти путем-исключения одной фазы тока либо перекрещивания фаз В и
С. При этом необходимо сначала убедиться, что с помощью тока нагруз-
ки можно создать ток обратной последовательности, достаточный для
срабатывания ИО, 12от, 1^, /2бл. В отдельных случаях необходимо
просить диспетчера системы поднять нагрузку по линии, чтобы прове-
рить, например, ИО /JoT током нагрузки линии. Срабатывание указан-
ных ИО фиксируется по свечению светодиодов в блоках Т105 и Т106.
При срабатывании /JoT светятся светодиоды "Пуск ТО” и "Откл."
в блоке сигнализации У101, работает сигнализация действия панели.
Проверяют работу ИО 10. Если защита применяется на линии с ответ-
влением (накладка Е4 — XN1 в положении 1—2), необходимо проверить
работу этого ИО, для чего на контрольной крышке ИБ необходимо за-
коротить фазу на нейтральный провод N в сторону трансформаторов
тока защищаемой ВЛ. В противном случае (накладка Е4 - XN1 в поло-
жении 1—3) ИО 10 током нагрузки не проверяется. Срабатьгвание ИО
10 фиксируется по свечению светодиода в блоке Т109.
Проверяют работу ИО ЛГ2оТ, Z726n и 172от. По ранее снятой вектор-
ной диаграмме подбирают такое напряжение, которое нужно подать на
контрольную крышку SG3, чтобы выбранный ток обратной последова-
тельности опережал напряжение обратной последовательности на угол
40—100°. Если накладка Е4 — XN1 — в положении 1—2, то, создавая ток
102
Рис. 41. Векторная диаграмма при направлении мощности от шин в линию (о) и
соответствующие ей соединения на контрольных крышках в цепях тока и напря-
жения (6) для проверки ИО Af2oT
обратной последовательности, нужно также обеспечить наличие тока сра-
батывания /о в защите.
На рис. 41 ,а приведен пример векторной диаграммы токов и напря-
жений в защите при направлении активной и реактивной мощности от
шин в линию. На рис. 41,6 приведено соединение зажимов на контроль-
ных крышках ИБ, обеспечивающее срабатывание ИОТИ2от при вектор-
ной диаграмме на рис. 41,с. В фазу А и нулевой провод подается ток
/ЛЛг, а в цепях напряжения в фазу А подается напряжение UNB, при
этом ток опережает напряжение. В случае правильного подключения це-
пей тока и напряжения должен сработать ИО ТИ2от. При подаче в фазу
А напряжения UBN ИО ТИ2от не срабатывает, не работает сигнализация
действия панели. При векторной диаграмме на рис. 42,а активная и реак-
тивная мощность направлены из линии к шинам. Для того чтобы выз-
вать срабатывание ИО Л/2от, на контрольных крышках ИБ должны быть
выполнены соединения по рис. 42,6. Срабатывание ИОТИ2от, С2от, 14бл
фиксируется по свечений светодиодов в блоках М103, Н105. Кроме
того, должны светиться светодиоды "Пуск ТО” и "Откл." в блоке сиг-
нализации У101. Как правило, будет светиться светодиод "Неиспр. U~"
в блоке сигнализации, сработает сигнализация срабатывания панели.
Проверяют, чтобы ИО ТИ2от не срабатывал, если ток обратной последо-
Рис. 42. Векторная диаграмма при направлении мощности из линии к шинам (а)
и соответствующие ей соединения на контрольных крышках в цепях тока и напря-
жения (6) для проверки ИО Af2oT
103
SG3
Ua Ub Uc Un
a)
Рис. 43. Схемы соединения на контрольных крышках в цепях напряжения (а и б)
д ля векторных диаграмм на рис. 41 ,а и б соответственно для проверки ИО
вательности опережает по фазе напряжение обратной последовательно-
сти на 220—280°. Для этого цепи напряжения на контрольной крышке
SG3 вывертывают на 180° по сравнению с принятым ранее для проверки
ИО Л/2от в сторону отключения.
Проверяют направленность ИО ZOT. По векторным диаграммам на
рис. 41 ,а и 42, д подбирают напряжения и токи, сдвинутые на угол 40—
100°. С помощью контрольных крышек SG1 и SG3 найденные напряже-
ния и токи подают в фазы С и А панели. С помощью потенциометра
200—450 Ом, включенного в цепи напряжения, снижают напряжение, по-
даваемое в защиту до срабатывания ИО ZOT. Сопротивление срабатыва-
ния определяют по формуле
^ср.от
иСА ср
^ф.сР
или Z.
ф.ОТ
UCA ср
2/ф.ср
в зависимости от того, подаются ли в ИО ZQT токи двух разных фаз или
одной и той же фазы. Сопоставляется полученное Zcp от с характеристи- ’
кой срабатывания ИО. Срабатывание ИО ZQT фиксируется по свечению
светодиода в блоке С104 ИО ZOT.
Для векторной диаграммы, например на рис. 41,а, на контрольной
крышке в цепях напряжения должны быть выполнены соединения по
рис. 43,д, в цепях тока устанавливается рабочая крышка. Для векторной
диаграммы на рис. 41 ,б на контрольной крышке должны быть выполне-
ны соединения по рис- 43,6, в цепях тока устанавливается рабочая крыш-
ка. Орган ZOT не срабатывает при снижении напряжения до 0; органы
Z6n, и 2щ>пвс сфазированы с ИО Z0T при проверке от внеш-
него источника и поэтому правильность их включения током и напряже-
нием нагрузки можно не проверять.
Ключ SA3 ставят в положение ’’Работа” и производят обмен ВЧ
сигналами.
7. ПОДГОТОВКА ЗАЩИТЫ К ВКЛЮЧЕНИЮ И УКАЗАНИЯ
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ
Подготовка защиты к включению
Перед включением защиты в работу проверяют положение всех нак-
ладок в испытательных блоках. Результаты проверки защиты от внешне-
го источника и под нагрузкой записывают в журнал. Проводят инструк-
таж оперативного персонала по вводимой в работу защите. Оформляют
протокол проверки защиты.
Указания по техническому обслуживанию.
Виды технического обслуживания. Установлены следующие виды тех-
нического обслуживания (ТО) : проверка (наладка) при новом включе-
нии — Н; первый профилактический контроль — К1; частичное профи-
лактическое восстановление — ЧВ; профилактическое восстановление —
В; профилактический контроль — К; опробование (тестовый конт-
роль) — О.
Кроме того, в процессе эксплуатации могут проводиться следующие
виды непланового технического обслуживания: внеочередная проверка;
послеаварийная проверка.
Периодичность технического обслуживания. Рекомендуемый цикл
технического обслуживания защиты ПДЭ 2802 — 6 лет. Периодичность
технического обслуживания приведена ниже:
Количество лет экс- „ „ ,,
плуатации.......01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Вид ТО..........Н К1 - чв.к - - в - -чв.к- - В
Тестовый контроль производится каждые полгода.
Объем работ по обслуживанию. Объем работ по каждому виду техни-
ческого обслуживания приведен в табл. 15. При ЧВ, К рекомендуется
Таблица 15
Вид технического об-
Наименование работы служивания
Н К1 ЧВ,К В
1. Подготовительные работы:
подготовка исполнительных схем, заводской документа- + + + +
ции, уставок защиты, протоколов, программы
подготовка испытательных устройств, измерительных + + + +
приборов, соединительных проводов, запасных частей и
инструмента
допуск к работе и принятие мер по предотвращению воз- + + + +
действия проверяемой защиты на другие устройства РЗА
105
Продолжение табл. 15
Вид технического об-
Наименование работы служивания_________
Н К1 чв.к в
2. Внешний осмотр панели: проверка выполнения тре'бований ПУЭ, ПТЭ и других ди- + — —
рективных документов к конструкции и монтажу панели защиты, а также соответствия проекту установленной ап- паратуры и контрольных кабелей проверка отсутствия внешних дефектов конструкции па-
нели и аппаратуры проверка качества пайки, надежности контактных соедине- —
ний, целости печатного монтажа проверка наличия и правильности надписей на панели за- + — +
щиты, наличия и правильности маркировки кабелей, жил кабелей, проводов 3. Проверка сопротивления изоляции панели: измерение сопротивления изоляции +
измерение электрической прочности изоляции + + — +
4. Проверка блока питания: установка номинальных напряжений (±15 В) 4- + +
проверка защиты от коротких замыканий на выводах + 4- - +
+ 15 В 5. Проверка исправности логических блоков защиты: проверка уровня питания +9 В 4-
снятие потенциальной диаграммы 4- + + +
измерение выдержек времени 4- 4- — +
проверка работоспособности схемы функционального 4- 4- — 4-
(непрерывного) контроля измерительных органов 6. Проверка характеристик ИО тока'/2бл> ^2от и ИО напряжения С^бл’ ,у2ат обратной последовательности: проверка настройки фильтров тока и напряжения обратной 4- 4-
последовательности проверка уставок срабатывания ИО тока /26л’ ^2от и ИО 4. 4- + 4-
напряжения б^бл1 ^2от 7. Проверка характеристик ИО мощности обратной последо- вательности: проверка параметров срабатывания н Г 4-
проверка угла максимальной чувствительности и зоны сра- + 4- +
батывания 8. Проверка ИО тока с торможением: проверка параметров срабатывания -f. +
проверка коэффициента торможения + 4- — +
9. Проверка параметров срабатывания ИО тока нулевой по- + + + 4~
следовательности 10. Проверка устройства КИН + 4- + 4-
11. Проверка характеристик пускового ИО Д/ + + — +
12. Проверка характеристик ИО сопротивления: определение угла максимальной чувствительности ИО + — +
106
Продолжение табл..15
Вид технического об-
служивания
паимениигшие раиоты Н К1 чв,к в
определение параметров срабатывания ИО сопротивления + 4- 4- 4
проверка тока десятипроцентной погрешности ИО 4 + — +
проверка сопротивления смещения ИО сопротивления бло- 4 + 4 4
13. кирующбго Проверка логической части защиты: проверка действия реле-повторителей внешних (приемных) 4- 4 - +
цепей проверка цепей сигнализации 4- 4 4-
проверка цепей регистратора 4- + - 4-
проверка выходных цепей 4- + - 4-
проверка отсутствия ложных срабатываний защиты при 4- 4 4 4-
14. подаче и исчезновении напряжения питания Комплексное опробование защиты с помощью испытатель- 1 4 4- 4- 4-
15. кого устройства Проверка взаимодействия защиты с другими устройствами + 4- 4- 4-
16. РЗА и ее действие на отключение выключателей Проверка защиты рабочим током и напряжением 4- 4- - —
17- Подготовка защиты к включению 4- 4- 4 4
18. Тестовый контроль 4- 4- 4- 4-
производить только контроль соответствия ранее выставленным устав-
кам защиты. Блоки из кассеты вынимают в случае обнаружения неисп-
равностей и проведения частичного восстановления или регулирования
при отключенном блоке питания.
Указания оперативному персоналу
Оперативное обслуживание защиты должно производиться в соответ-
ствии с местной инструкцией .по обслуживанию защиты.
Для ввода защиты в работу необходимо: проверить, что ключ SA3 ус-
тановлен в положение ’’Выведено”; внешним осмотром убедиться, что
все блоки установлены в кассету и на ряде зажимов не отключены внеш-
ние связи; вставить рабочие крышки испытательных блоков SG1—SG4;
установить ключи SA1 и SA2 в заданное положение; включить автома-
тический выключатель подачи питания, установленный на отдельной па-
нели; включить блок питания и по свечению светодиодов на блоках
ПО НО (120) и ПО 211 убедиться, что напряжение на панель подано;
перевести ключ SA3 в положение "Работа"и кнопкой SB1. расположен-
ной на плите панели, сбросить светодиодную сигнализацию, произвести
механический возврат блинкеров сигнализации, при этом должен погас-
нуть сигнал "Защита неисправна ”.
107
Для кратковременного вывода защиты из работы по оперативным
условиям необходимо установить ключ SA3 режима работы в положе-
ние "Выведено".
Для длительного вывода защиты из работы для проверки от внешне-
го источника или для ремонта, связанного с выемкой блоков из кассе-
ты, необходимо перевести ключ SA3 режима работы в положение "Вы-
ведено", отключить блок питания и автоматический выключатель пита-
ния, установленный иа отдельной панели, снять рабочие крышки испы-
тательных блоков и отсоединить провода, идущие от панели с зажимов
цепей "Цепи отключения", "Цепи выходные", "Цепи пуска УРОВ”.
Порядок проведения тестового опробования защиты. Ключ SA3 ре-
жима работы панели устанавливают в положение "Проверка". Тестовая
проверка производится в соответствии с вышеизложенным.
ПРИЛОЖЕНИЯ
При поженив 1. Приемопередатчик АВЗК-80
и аппаратура контроля канала АК-80
1. Высокочастотный канал защиты. Высокочастотный канал защиты
состоит из ВЧ приемопередатчиков и соединяющего их высокочастот-
ного тракта. Высокочастотный тракт, выполненный по схеме фаза—зем-
ля, образуется одним из проводов защищаемой линии и аппаратурой
обработки и присоединения, состоящей из заградителей 3, конденсато-
ров связи (Ск с), фильтров присоединения (ФП), разделительных фильт-
ров (РФ) и высокочастотного кабеля (рис. П1, а). Заградители
(рис. П1,б), представляющие собой параллельный колебательный кон-
тур, имеют большое сопротивление для токов ВЧ в сторону шин подстан-
ции; их сопротивление для токов промышленной частоты незначительно.
Аналогично им разделительные фильтры имеют большое сопротивление
на частотах приемопередатчика защиты (ПП) в сторону приемопередат-
чика связи (рис. ГН ,а).
Конденсатор связи Ск с вместе с фильтром присоединения
(рис. П1,в) образует несимметричный четырехполюсник, служащий для
согласования входных сопротивлений линии и ВЧ кабеля и для разделе-
ния токов промышленной и высокой частот. С конденсатора отбора Со
снимается напряжение на устройство отбора напряжения Н, использу-
емое для контроля напряжения и синхронизма.
Затухание высокочастотного тракта атр определяется как
а = 101g — ,
тр Р2
где Pi и Р2 — кажущаяся мощность соответственно в пунктах передачи
и приема.
108
Рис Ш. Структурная схема ВЧ канала (а), заградителя (6) и фильтра присоедине-
ния (в)
Чем выше частота канала, тем выше затухание.
На линиях с одним циклом транспозиции при горизонтальном распо-
ложении проводов двумя фазами, с меньшим затуханием, являются те,
которые начинаются или кончаются как средние. Перекрываемое затуха-
ние аппаратуры канала определяется как
а=Рп - Р ,
п пер пр’
где Рпер — мощность передачи; Рпр — необходимая мощность приема.
109
Уровень чувствительности приемника доя каждого конкретного ВЧ
канала выбирается с учетом следующих требований [2].
1. Приемник не должен воспринимать линейных помех. Минимально
допустимое значение уровня чувствительности приемника АВЗК-80 для
направленных защит составляет —8 дБ или 0,1 В. Оно получено на осно-
ве исследований работы приемников в условиях действующей линии
электропередачи. Значение уровня чувствительности приведено доя по-
лосы пропускания 1400 Гц. Если полоса пропускания шире, то чувстви-
тельность приемника уменьшают на
Д/
др = Ю1е---------- .
ПР В 1400
2. Запас по перекрываемому затуханию Лзап в ВЧ каналах защиты
приведен ниже:
Район по гололеду Минимально допу- стимый запас, дБ Нормальный за- пас, дБ
Первый район 10 13
Остальные районы 15 18
На ВЛ, где запас по перекрываемому затуханию превышает нормаль-
ный, загрубляют приемник.
Уровень порога чувствительности приемника определяют по фор-
муле
Р = Р - (а + А - ДР ).
ч пер ' тр зап пр7
2. Основные технические данные. Назначение приемопередатчика —
передача и прием блокирующих сигналов между комплектами ВЧ защит
ВЛ 110—750 кВ, автоматический периодический контроль затухания
канала связи с комплексным опробованием аппаратуры ВЧ канала, а
также обеспечение телефонной связи между всеми пунктами канала при
его наладке. Частота передатчика стабилизирована кварцем и выполня-
ется с шагом 0,5 кГц в диапазоне 36—500 кГц и с шагом 1 кГц в диапа-
зоне 500—600 кГц. Допускаются следующие режимы работы:
а) частота передатчика равна частоте настройки приемника;
б) настройка двух приемопередатчиков на разные частоты приема и
передачи (сближенные частоты) с разносом частот 1,5 кГц (в диапазоне
36—150 кГц). Такая настройка используется на ВЛ длиной более 200 —
250 км, где возможно влияние отражения;
в) работа трех приемопередатчиков на линиях с отпайкой, где осуще-
ствляют сдвиг частот каждого из передатчиков ВЧ канала на 0,5 или
1 кГц.
Мощность передатчика на выходе линейного фильтра 30 Вт в диапазо-
не 36—400 кГц и 25 Вт в диапазоне 400—600 кГц. Входное сопротивление
приемопередатчика на частоте передатчика (75 + 25) Ом. Остаточное
110
напряжение на выходе не запущенного передатчика — не более 10 мВ.
Чувствительность приемника 100 — 150 мВ. Избирательность приемника
при воздействии одночастотной помехи, отстоящей от частоты приема
на 4% (но не менее 6 кГц), - не менее 50 дБ.
Электрическая изоляция цепей, связанных с аккумуляторной бата-
реей, выдерживает испытательное напряжение 1 кВ переменного тока в
течение 1 мин. Питание приемопередатчика осуществляется от аккуму-
ляторной батареи 220 или ПО В, потребление в движущем режиме
60 Вт, при пуске передатчика 200 Вт. Питание автоконтроля ЛК-80 — от
сети переменного тока 100, НО, 220 В, потребление — около 50 В-А.
Допустимый диапазон изменения температуры окружающей среды
0—40 °C. Габариты приемопередатчика с автоконтролем 600х520х
х290 мм, масса 45 кг.
3. Структурная схема приемопередатчика и автоматического конт-
роля [2] приведена на рис. П2. Передатчик содержит кварцевый гене-
ратор заданной частоты ГКВЧ. Ниже структурная схема приемопере-
датчика рассматривается только в части его работы с панелью ПДЭ
2802 (или вообще защитами на интегральных микросхемах). Управле-
ние передатчиком осуществляется через ГКВЧ по цепи Пуск ППЗ
(полупроводниковой защиты). Блок УПР2 служит для работы микро-
фона наладочного переговорного устройства (микрофона). С выхода
ГКВЧ сигнал через усилитель мощности МУС и дифференциально-мос-
тиковый линейный фильтр ЛФ поступает на выход передатчика и через
ВЧ кабель — в линию, по которой организован ВЧ канал.
Рис. П2 Структурная схема приемопередатчика
111
Линейный фильтр работает в двух режимах: при пуске собственно
передатчика генератором ВЧ сигнала служит выходной каскад МУС, а
нагрузкой фильтра — входное сопротивление ВЧ кабеля; при приеме
ВЧ сигнала от дальнейшего передатчика источником сигнала является
ВЧ кабель, а согласованную нагрузку фильтра на время отсутствия пус-
ка собственного передатчика подключает узел ПУ. Таким образом,
ВЧ сигнал, проходящий с противоположного конца ВЛ, через ЛФ посту-
пает на согласованную нагрузку ПУ, на вход входного фильтра приемни-
ка Ф.Вх.Прм., затем через полосовой фильтр ПФВЧ — на вход усилителя
высокой частоты УВЧ. К выходу Ф.Вх.Прм подключен телефон перего-
ворного устройства. Вторая избирательная система ПФВЧ введена для
улучшения избирательных свойств приемника.
Выход УВЧ подключен к выходному блоку приемника Вых.1, по-
дающему при приеме ВЧ сигнала логический сигнал в релейную часть за-
щиты. С отдельного выхода УВЧ принимаемый ВЧ сигнал подается на
вход приемника автоконтроля ПРМ 600. Один из выходов ПРМ 600 дей-
ствует только при манипулированном частотой 600 Гц сигнале вызова
автоконтроля, второй выход имеет чувствительность на 7—10 дБ мень-
ше, чем приемник, обеспечивающий работу релейной защиты,и осущест-
вляет контроль наличия запаса при передаче ВЧ сигналов по каналу за-
щиты.
В схеме автоконтроля имеются часы, периодически приводящие в дей-
ствие логическую схему пуска передатчика. Ввод информации для опре-
деления исправности ВЧ канала производится от выхода основного при-
емника Вых.1 (наличие ВЧ помех), приемника ПРМ 600, контролиру-
ющего наличие запаса, и приемника вызова для приведения в действие
автоконтроля на всех сторонах ВЧ канала. Выходной узел контроля со-
держит сигнальные светодиоды, позволяющие судить о виде неисправ-
ности и месте, где она произошла. Кроме того, есть выход, приводящий
в действие центральную сигнализацию, и контактный выход, осущест-
вляющий вывод из действия релейной защиты при неисправности, обна-
руженной на любой из сторон защищаемой линии.
При работе приемопередатчика с полупроводниковыми защитами
пуск передатчика от автоконтроля осуществляется по цели АК через
релейную часть защиты, которая передает пусковой сигнал на вход
Пуск ППЗ. Для обмена дежурным персоналом ВЧ сигналами служит
кнопка Кн, действующая в ту же точку, что и АК. При КЗ в зоне дей-
ствия полупроводниковая защита блокирует пуск передатчика и по це-
пи Запрет контроля приводит схему контроля в исходное состояние.
В случае, если АК-80 обнаруживает первый раз неисправность канала,
через 3 мин снова производится Пуск АК, и только после повторной
фиксации неисправности канала производится вывод защиты из дейст-
вия и работает сигнализация.
Программа обмена контрольными сигналами. Программа обмена
контрольными сигналами задается в АК-80 четырехразрядным двоичным
112
счетчиком, запускаемым сигналом вызова. На четырех выходах счетчи-
ка двоичным кодом отсчитывается 16 импульсов (от О до 15) частоты
50 Гц. Выходы счетчика управляют дешифратором, имеющим 16 само-
стоятельных выходов. На каждом выходе дешифратора последователь-
но появляется логический сигнал, управляющий действиями автоконт-
роля при обмене контрольными сигналами. Каждому комплекту ВЧ
канала присваивается номер (1,2 или 3). На стороне, которой присвоен
номер 1, импульс 3 выхода дешифратора пускает, а импульс 7 останав-
ливает передатчик. На стороне 2 импульс 7 пускает, а импульс 11 оста-
навливает передатчик. На стороне 3 пуск идет от импульса 11, а оста-
нов — от импульса 15.
На всех сторонах в момент прохождения импульса 1 проверяется сос-
тояние приемника при отсутствии ВЧ сигналов (режим покоя), затем
состояние приемников проверяется при приеме сигналов первого, вто-
рого и третьего передатчиков во время прохождения импульсов соот-
ветственно 5,9 и 13.
Импульс 14 предназначен для формирования окончания цикла про-
верки и приведения схемы в исходное состояние. Следующий цикл ра-
боты программного устройства будет только после получения повтор-
ного сигнала "Вызов". Вся проверка происходит за 16 периодов часто-
ты 50 Гц, т.е. за 0,32 с.
На рис. ПЗ приведена упрощенная диаграмма работы программы. По-
рядок работы программы обмена контрольными сигналами не зависит
от места, откуда послан вызов.
лтллллл/иигшглллл^ а)
и--------------------------------- «
»)
13 Импульс
Рис. ПЗ. Временные программы работы программы АК-80:
а — опорные импульсы частоты 50 Гц, сформированные с использованием си-
нусоидального напряжения питания переменного тока; б - пусковой импульс от
часов; в - ВЧ импульс от часов, манипулированный частотой 600 Гц; г - моменты
времени на выходах дешифратора, управляющие программой автоконтроля; д -
картина, наблюдаемая на электронном осциллографе с послесвечением при посыл-
ке "вызова”, с указанного конца, например на стороне 2; е - моменты фиксации
состояния выхода основного приемника АВЗК-80 и грубого приемника, контроли-
рующего наличие заданного запаса по перекрываемому затуханию (Л - режим по-
коя, 1—3 - прием ВЧ сигналов передатчиков 1-3 соответственно)
113
Приложение 2. Выбор уставок защиты
Ниже приводятся только основные сведения о выборе уставок защи-
ты. Более подробно выбор уставок рассмотрен в типовых материалах
института ’’Энергосетьпроект” № 11735 ТМ-Т1.
Необходимо иметь в виду, что микроэлектронная элементная база
позволяет получать очень чувствительные уставки защиты, во многих
случаях не требующиеся по условиям надежной работы. Поэтому если
проверка чувствительности защиты показывает, что при наихудшем рас-
четном случае коэффициент чувствительности превышает 5—6, предпо-
чтительно выбирать более грубые уставки, что значительно снижает влия-
ние погрешностей ТТ и TH и неточности настройки.
Уставки рассчитывают приведенными к стороне ВЛ (без учета коэф-
фициентов трансформации ТТ и TH).
1. Уставку ИО /2бл отстраивают от тока небаланса максимального
симметричного нагрузочного режима /2нб и наибольшего тока обратной
последовательности нормального режима /2нр
^2бл.уст \>тс^2нб + ^2н.р^^в*
(П1)
где Лотс — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,3; кв —
коэффициент возврата, равный 0,9.
Уставка в относительных единицах принимается равной ближайшему
большему оцифрованному значению.
Ток небаланса
/2нб = (е/3 + АуДГ/Гном Т ДФ)/рабтеах, (П2)
где е — полная погрешность ТТ, принимаемая равной 0,03; к^ — коэф-
фициент частотной зависимости ФНОП, равной 0,1; Д///Ном = 0,03;
ДФ — относительная погрешность настройки ФНОП, принимаемая равной
0,01—0,15 (с учетом неодинаковости коэффициентов передачи входных
преобразователей тока).
Следует учитывать, что наихудшее сочетание всех составляющих
/2нб крайне маловероятно и поэтому при недостаточной чэ^Лзитель-
ности /2бл можно пользоваться среднеквадратичной погрешностью:
Л'иО ~ * (Д®)1.’ (ПЭ)
По возможности не следует пользоваться минимальной уставкой
/2 бл, равной 0,025.
2. Уставка ИО /2от выбирается по условиям отстройки от тока сраба-
тывания /2бл и от тока обратной последовательности, определяемого
емкостью включаемой ВЛ при разновременности включения фаз выклю-
114
чателя. При одинаковых коэффициентах трансформации ТТ по кон-
цам ВЛ
^2от.уст \>тс^2бл.уст ’ (Д4)
где fcOTC принимается равным 1,7—2 на двухконцевых и многоконцевых
ВЛ при отсутствии других связей между концами ВЛ (1,7 на ВЛ с много-
сторонним питанием) и 3,5—4 на трехконцевых ВЛ при наличии других
связей между концами ВЛ, если комплекты установлены на всех кон-
цах:
'гот.уст > *оТЛсуд'. <П5>
где Аотс принимается равным 1,7—2; /2С составляет при включении
двух фаз 0,13 А/км для ВЛ 220 кВ и 0,26 А/км для ВЛ 330 кВ; I — дли-
на ВЛ.
В качестве уставки выбирается большее из полученных значений.
Уставка, отн.ед., принимается равной ближайшему большему оциф-
рованному значению.
3. Уставка ИО Цбл выбирается по условиям отстройки от напряжения
небаланса при наибольшем симметричном трехфазном напряжении Ц>нб
и от наибольшего напряжения обратной последовательности нормально-
го режима </2н р:
^бл.уст > «нб + ^А <П6>
Уставка принимается равной ближайшему большему оцифрованно-
му значению.
Напряжение (72нб подсчитывается по выражению
Чнб = W3 * + <"7»
где е — полная погрешность TH, принимаемая равной 0,01; Ц,абтсх ~
наибольшее рабочее напряжение на шинах подстанции.
Так же как при расчете ^2нб, можно воспользоваться среднеквадра-
тичным значением (72бн аналогично выражению (ПЗ). По возможности
не следует пользоваться минимальной уставкой по напряжению, равной
1 В вторичного фазного напряжения обратной последовательности.
4. Уставка ИО О2от отстраивается от уставки ИО 6/2бл по выражению
^2от уст Лотс^2бл.уст>
где котс — коэффициент отстройки, принимаемый равным от 1,5 на
длинных ВЛ до 2 на очень коротких ВЛ, где падение напряжения на ВЛ
при токе срабатывания ИО /2от пренебрежимо мало по сравнению с нап-
ряжением срабатывания ИО (72бп.
115
Уставка принимается равной ближайшему большему оцифрованному
значению.
5. Уставка ИО ZOT выбирается по условиям обеспечения чувствитель-
ности при трехфазных КЗ на ВЛ, отстройки от КЗ за трансформаторами
на ответвлениях и отстройки от максимальной нагрузки при потоке
мощности от шин в линию.
По условиям чувствительности
Z > к (Z . + Z „/А ), (П9)
от.уст Чч л! ПН' ток-" v '
где кч — коэффициент чувствительности, принимаемый равным 1,5;
Z„i — сопротивление защищаемой ВЛ до места включения подстанции
на ответвлении; ZnII — сопротивление от конца участка ZnI до кон-
ца ВЛ (для простоты в формуле учтено только одно ответвление с ис-
точником мощности; при увеличении числа таких ответвлений должна
учитываться подпитка от всех источников мощности); Аток — коэффи-
циент, меньший 1, учитывающий ток подпитки места КЗ от ответвления.
По условиям отстройки от КЗ за трансформаторами на ответвлениях
при отсутствии на них комплектов защиты
Z < к (Z . + Z „ + к' Z ),
от.уст OTCV Л1 лИ отс ' трг
(ШО)
где Аотс принимается равным 0,85; Znl — сопротивление защищаемой
ВЛ до места ответвления; ZnlI — сопротивление от места ответвления
до подстанции на ответвлении; ZTp — сопротивление наиболее мощного
трансформатора на ответвлении; А'тс — коэффициент, учитывающий
различие углов сопротивления ВЛ и трансформатора и принимаемый
равным 0,8.
По условиям отстройки от сопротивления расчетной нагрузки
Z
от.уст
нагр,расч , , , sm сир
(cos Д<р + -
с2
отс В--------------------------с
(П11)
где Аотс принимается равным 1, 25; кв = 1,05; Д<р = ч — <Рнагр;
ч — угол максимальной чувствительности ИО ZOT; ^нагр — угол
нагрузки; е — эксцентриситет характеристики ИО ZOT.
Уставку определяют по (П9), а выражения (ШО) и (П11) нужны
только для оценки возможности выполнения ИО ZOT требуемой чувст-
вительности.
Уставку принимают равной ближайшему большему оцифрованному
значению.
6. Уставку ИО Z6n выбирают из условий согласования с HOZOT про-
тивоположного конца ВЛ и по отстройке от Максимальной нагрузки при
потоке мощности от защищаемой ВЛ к шинам.
116
По условиям отстройки от уставки ИО ZOT противоположного конца
ВЛ сопротивление срабатывания ИО Z6jl по оси максимальной чувстви-
тельности
Z, > к .Z - к -Z , (П12)
бл.уст отс1 от.уст OTCZ л v '
где Аотс1 — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,25;
fcOTC2 — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,5; Zn — сопро-
тивление линии.
Неодинаковые fcOTC вызваны неодинаковостью формы характеристик
HOZOT и Z6n с учетом влияния погрешностей ТТ и ИО.
По условиям отстройки от сопротивления нагрузки Zpac4 нагр вы-
бор уставки ИО Z 6л проводят по выражению
бл .уст
^расч.нагр
2к к Z
отс в « см
Г
(Z
♦ см
+ 1)собД^
’ - / sin2Atf
(Z , — l)2cos2A^> - 4Z lcos2Atf> + ----------
Чем ' * ♦ см I
(П13)
где ZCM - смещение характеристики ИО Z6jl, отн.ед., равное прибли-
зительно 0,15. Остальные обозначения — как в (П12).
7. - Усгавку ИО ^JnycK блокировки при качаниях по току срабатыва-
ния выбирают, так же как и ИО ^2бл> по выражению (П1), только ток
^2нб определяют при токе начала торможения, принимаемом равным
1.5/ном-
Коэффициент торможения Аторм ИО подсчитывают по выражению, %.
к
торм
^'отс(^2нб.кач + ^нр.кач^ ^2пуск.уст
/кач °
(П14)
где Аотс - коэффициент отстройки, равный 1,2; /знб.кач _ ток неба‘
ланса при наибольшем токе качаний, вычисляемый по выражению (П2);
^2н.р.кач ~ ток h нормального режима во время качаний; /кач — наи-
больший ток качаний, отн.ед.; а ~ 1,5 — точка начала торможения.
Выбирают наибольшие оцифрованные значения /2 (отн.ед.) и
Ат(%). т "УСК
8. Уставку ИО /Jot выбирают так, чтобы осуществлялась надежная
блокировка защиты за счет напряжения U2 на противоположном кон-
це ВЛ.
117
По условиям согласования с ИО /26л
Дт > Д . (П15)
2от.уст 2от.уст 7
По условию согласования с ИО £72бл на противоположном конце при
отсутствии обходных связей между концами защищаемой ВЛ
^2от.уст ^отс^бл.уст^л’ (П16)
где Аотс — коэффициент отстройки, составляющий 1,7—2 (большее зна-
чение — для более длинных ВЛ).
При наличии обходных связей между концами защищаемой ВЛ и воз-
можности протекания токов, близких к /2от, в ^У436 неполнофазных
режимов на связях необходимо вводить дополнительный коэффициент
В, зависящий от распределения напряжений £4 при несимметрии (см.
рис. 6, г). Значение коэффициента определяется сопротивлениями систем
по концах ВЛ Z2I и Z2II;
Е > к Ц,- I(BZ ), (П17)
2от отс 2бл.уст'v л7’ ' '
где В — Z2jj/(^21 + п)»причем ^21
Наибольшее значение В = 1 будет при одной из систем, имеющей
сопротивление, равное нулю (система бесконечной мощности) или
бесконечности (линия включена с одного конца). Наименьшее значение
В = 05 будет, когда сопротивления систем одинаковы.
Коэффициент торможения fcT определяют аналогично выражению
(14), где вместо ск уст используют /2ТОТ уст-
Выбирают наибольшее оцифрованное значение уставок /2от и кт.
Если требуется выставить уставку ИО /JoT большую, чем наибольшее
оцифрованное значение, то возможно изменение масштаба шкалы заме-
ной резистора R16 (МЛТ-0,125,40,2 кОм ±2%) в модуле Т106 (рис.23)
на резистор того же типа, но с большим сопротивлением. Все уставки
оцифрованной шкалы увеличивают пропорционально отношению сопро-
тивлений нового резистора и установленного в модуле (например, при
сопротивлении 80,4 кОм все уставки удваивают).
9. Уставку дополнительных ИО сопротивления 2ДоП выбирают по
тем же условиям и практически по тем же выражениям, что и отключа-
ющих ИО ZoT, т.е. по выражениям ((П9) — (П11)). Единственное раз-
личие заключается в том, что зона срабатывания ИО £доП при углах
<рм ч ±90° увеличивается при одинаковом эксцентриситете е примерно
на 15% по сравнению с ИО ZOT. Поэтому отстройка ИО ZHon от нагрузки
несколько хуже, чем ИО ZoT, и в выражении (ПИ) коэффициент от-
стройки нужно принять равным 1,4 вместо 1,25.
118
10. Уставку ИО тока нулевой последовательности выбирают по усло-
вию отстройки от токов нулевой последовательности при разновремен-
ном включении фаз выключателя при включении ВЛ под напряжение.
От бросков тока намагничивания трансформаторов на ответвлениях от
ВЛ ИО /о отстроен по принципу действия. Суммарное влияние токов
нагрузки и бросков тока намагничивания приближенно учитывается сле-
дующим выражением для выбора уставки:
л > 0,3 Е/ II , (Ш8)
Оуст ’ ном.тр' ном’ v ’
где 2/ном тр ~ сумма номинальных токов трансформаторов и автотран-
сформаторов на ответвлениях от ВЛ; /ном —номинальный ток ТТ ВЛ.
Проверку чувствительности ИО тока и напряжения, а также тока точ-
ной работы ИО сопротивления проводят для наихудших расчетных слу-
чаев КЗ.
Приложение 3. Элементная база логической
части защиты
Для реализации логических функций в схеме панели используются
интегральные микросхемы (МС) на комплементарных структурах ме-
талл—диэлектрик—полупроводник (КМДП) типа К176 или К561. Высо-
кое входное и низкое выходное сопротивления, широкий допустимый
диапазон колебаний напряжения питания, высокая статическая помехо-
устойчивость и высокая температурная стабильность порога переключе-
ния в сочетании с исчезающе малым потреблением мощности в стати-
ческом режиме, широким функциональным набором элементов и нали-
чием встроенной защиты входов и выходов от воздействия статического
электричества выгодно отличают КМДП ИМС от ИМС других типов, в
том числе и от используемой в устройствах релейной защиты серии
К511.
Интегральные микросхемы конструктивно оформлены в пластмас-
совых прямоугольных корпусах с двухрядным расположением жестких
выводов при общем их числе 14 или 16 и рассчитаны на эксплуатацию в
диапазоне температур от —40 до +70 °C при номинальном напряжении
питания 9 В.
Предельные режимы эксплуатации в рабочем диапазоне температур
составляют: диапазон напряжений питания - от 6 до 12 В (К176) и от
3 до 15 В (К561); токовая нагрузочная способность при номинальном
напряжении питания — от 0,2 до 2,0 мА для логических элементов и триг-
геров и до 8 мА для элементов усиления и преобразования уровней.
Запас статической помехоустойчивости КМДП ИМС достигает 30—45%
питающего напряжения (не менее 3 В при С/пит = 9 В).
Токи короткого замыкания выхода ИМС на общую шину или шину
питания ограничены, поэтому для логических элементов кратковремен-
119
Рис. П4. Принципиальная схема слож-
ного инвертора
ный режим КЗ не приводит к по-
вреждению, особенно при пони-
женных напряжениях питания.
Входные токи ИМС в статичес-
ком режиме не превышают 10 нА.
Потребление ИМС в статическом
режиме также не превышает 10—
50 нА.
Выходное сопротивление ИМС при номинальном напряжении находит-
ся в пределах от 300 до 1000 Ом в зависимости от типоисполнения эле-
мента и его режима работы.
В основе комплементарной структуры лежит совместное использо-
вание пары МДП-транзисторов, выполненных на подложках р- и «-ти-
пов проводимости, с индуцированными каналами п- и p-типов соответ-
ственно между выводами истока (И) и стока (С).
Управление проводимостью канала и, следовательно, величиной тока
между истоком и стоком в МДП-транзисторах осуществляется напряже-
нием на третьем выводе — затворе (3), приложенным относительно под-
ложки, которая обычно соединена с выводом истока.
Принципиальная схема элементарной структуры КМДП ИМС — слож-
ного инвертора (рис. П4) — содержит два МДП-транзистора, стоки кото-
рых объединены и представляют выход, объединенные затворы образуют
вход, а истоки р-канального и « канального транзисторов подключены
к шине питания и общей шине соответственно.
При подаче на вход напряжения питания (соответствующего сигналу
логической 1) «-канальный транзистор открывается, а р-канальный
запирается и выход инвертора оказывается подключенным к общей
шине через сопротивление канала, в результате чего формируется сигнал
логического 0. При этом уровень напряжения определяется падением
напряжения от втекающего тока внешней нагрузки на сопротивлении
канала. При подаче на вход сигнала О запирается «-канальный транзистор
и открывается р-канальный, подключая выход инвертора через сопро-
тивление канала к шине питания и формируя тем самым сигнал 1, уро-
вень которого отличается от напряжения питания на значение падения
напряжения на сопротивлении канала от вытекающего тока нагрузки.
Если входное напряжение находится в пределах от 0,3 до 0,7 напряжения
питания, могут оказаться включенными оба транзистора и тогда через
них будет протекать ’’сквозной” ток, ограниченный лишь сопротивлени-
ями каналов обоих транзисторов. Сквозные токи отсутствуют при нап-
ряжениях питания менее 5 В и нелинейно увеличиваются до 10—20 мА
при максимальных напряжениях питания. Для демпфирования сквозных
120
токов на фронтах переключения и обеспечения динамической помехо-
устойчивости триггерные ИМС рекомендуется шунтировать по выводам
питания развязывающими конденсаторами емкостью 0,05—0,1 мкФ. На
рис. П4 помимо комплементарной МДП-структуры показаны элементы
защиты, содержащие для ИМС серии К561 резистор R на входе и диоды
VD1 - VD7 на входе и выходе. В нормальном режиме все диоды запер-
ты напряжением питания. При попадании на вход волны перенапряжений,
вызванных статическим электричеством, мощность рассеивается на соп-
ротивлении резистора, а напряжение на затворе ограничивается прямым
падением на диоде. Однако если внутреннее сопротивление источника пе-
ренапряжений мало, ток через защитные диоды может превысить некото-
рое критическое значение, при котором происходит возбуждение пара-
зитной тиристорной структуры, образованной защитными диодами и
создающей цепь низкого сопротивления между входом и общей шиной.
Скачкообразное уменьшение входного сопротивления КМДП ИМС прг
большом уровне тока через защитные диоды носит название ’’эффект за-
щелкивания входов”, и если длительность воздействия перенапряжения
не ограничена, то большой входной ток повреждает микросхему. Эф-
фект ’’защелкивания” не возникает при включении последовательно со
входами балластных резисторов, ограничивающих токи через защитные
диоды на уровне единиц миллиампер.
Элементы серий К176 и К561 реализуют логические функции JVM—НЕ
и /V ИЛИ—НЕ, где N ~ количество входов, равное обычно 2,3,4. В зави-
симости от N на одном кристалле и в одном корпусе размещаются 4,
3 или 2 логических элемента с общими выводами питания. При этом
Рис. П6. Реализация функции
И-НЕ
Рис. П5. Реализация функции
ИЛИ-НЕ
121
Таблица П1
JM3
Х1-Х2-ХЗ
ЛЕ5
X1VX2
ЛЕЮ
X1VX2VX3
1 2 1 < 3 2. *“ 6 1 < 4 А >- s_ 1 10
1 2 в 1 3 1 < 11 £. 12 1 1 10
®Я
11
ЛЕЕ
X1VX2VX3VX4
ЛП11
xivx2VX3VX<t;
X
2_
3
12
.Ц7
10
13
ЛП12
Х1-Х2‘ХЗ-Х^-,
х
ТМ2
11-
триггер
Вывод 7 подключается к общей шине , а
вывод 74 — к шине питания
122
Рис. П7. Таблица истинности D-триггера
С S R а.п*1
0 0 Рп
0 0 ап
X 0 1 0
X 1 0 1
X 1 1
х- состояние любое
Рис. П8. D-триггер
функция ИЛИ—НЕ на Nвходов обеспечивается последовательным вклю-
чением р-канальных транзисторов и параллельным соединением и-ка-
нальных транзисторов при объединении затворов комплементарных пар,
как показано на рис. П5.
Функция И—НЕ на N входов реализуется параллельным соединением
р-канальных транзисторов при последовательном соединении «-каналь-
ных транзисторов и объединением затворов комплементарных пар
(рис. П6).
Условные обозначения, тип и логическая функция ИМС серий К176
и К561 приведены в табл. Ш.
Универсальным элементом схем счетчиков, регистров является ИМС
К176 ТМ2 (К561 ТМ2), представляющая собой два независимых двух-
тактных триггера D-типа. Работу триггеров характеризует таблица ис-
тинности (рис. П7). Каждый из триггеров состоит из двух последова-
тельно соединенных однотактных D-триггеров (рис. П8).
Приложение 4. Контрольно-измерительные приборы
для проверки защиты
Перечень приборов и оборудования, необходимого для регулиро-
вания и настройки панели, приведен в табл, П2.
Таблица П2
Наименование
Диапазон измеряемых Класс точности или
(контролируемых) предел допускаемой
величин погрешности
Вольтметр переменного тока
Амперметр переменного тока
Измерительный трансформатор тока
Фазометр
Фазорегулятор
Электронный миллисекундомер
Вольтметр постоянного тока
Электронный осциллограф
Звуковой генератор
Электронный милливольтметр
До 150 В ОД
2Д -5 А ОД
ОД -50 А 0,2
0 - 360° ОД
0 - 360° --
0,0001 - 10 с 0,005/0,005
15 - 242 В од
0,001 - 10 В ±10%
50 - 300 Гц —
10 мВ - 300 В +4%
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Панели высокочастотной защиты для линии электропередачи напряжением
110-330 кВ/Н.А. Дони, Л.А. Надель, А.М. Наумов, Я.С. Гельфанд//Электротехни-
ческая промышленность. Сер. АНН. 1983. 6 (109).
2. Штемпель Е.П. Полупроводниковый приемопередатчик высокочастотной за-
щиты АВЗК-80. М.: Энергозтомиздат, 1987.
3. Кожин А-H., Рубинчик В.А. Релейная защита линии электропередачи с ответ-
влениями. М.: Энергия, 1967.
4. Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. М.: Энергоатомиз-
дат, 1987.
5. Скитальцев В.С. Аппаратура каналов связи для передачи сигналов автоматики
АНКА-АВПА//Электрические станции. 1984. № 2. С. 63-67.
6. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Эиерго-
атомиздат, 1984.
7. Руководящие указания по релейной защите Дифференциально-фазная высо-
кочастотная защита линии 110—330 кВ. Вып. 9. М.: Энергия, 1972.
8. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре.
М.: Советское радио, 1979.
9. Малый А.П., Нудельман Г.С. Реле тока с отстройкой от броска тока иамагни-
чивания//Электротехническая промышленность. Сер. АНН. 1984. Вып. 3(112).
10. Лысенко Е.В. Функциональны? элементы релейных устройств на интеграль-
ных микросхемах. М . Энергоатомиздат, 1990.
11. Шиеерсон Э-М. Дистанционные защиты. М.Энергоатомиздат, 1986.
12. Реле сопротивления для направленной высокочастотной защиты линии 110 —
330 кВ/В.Г. Поляков и др.//Электрические станции. 1985. № 11. С. 25-30.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.................................................... 3
1. Принципы действия защиты и взаимодействие ее органов при нор-
мальных и аварийных режимах работы. Функциональная схема
панели...................................................... 4
2. Конструктивное выполнение и технические данные защиты.. 26
3. Измерительные органы защиты............................ 34
4. Логическая часть и контроль............................ 61
5. Комплексная проверка панели от внешнего источника...... 75
6. Проверка защиты рабочим током и напряжением линии....... 101
7. Подготовка защиты к включению и указания по техническому
обслуживанию................................................ 105
Приложения..................................................... 108
Список литературы.............................................. 125
Производственно-практическое издание
Гельфанд Яков Соломонович
Дони Николай Анатольевич
Левиуш Александр Ильич
Надель Леонид Арнольдович
Наумон Александр Михайлович
ПАНЕЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ
ЗАЩИТЫ ПДЭ 2802
Редактор издательства Н. В. Ольшанская
Художественный редактор В. А. Г о з а к-Х о з а к
Технический редактор М. А. Канониди
Корректор С.В. Малышева
ИБ № 3005
Набор выполнен в издательстве. Подписано в печать с оригинала-макета 14.02.91.
Формат 60 х 88 1/16. Бумага офсетная № 2. Печать офсетная. Усл. печ. л. 7,84.
Усл. кр.-отт. 8,08. Уч.-изд. л. 8,39. Тираж 1700 экз. Заказ 1033. С 098.
Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
Отпечатано в Московской типографии № 9 НПО ’’Всесоюзная книжная палата’
Министерства печати и информации Российской Федерации
109033, Москва, Волочаевская ул., 40.
им на
ttifPir fit^ет.пи»ос1м1