Способ аварийного отключения линии электропередачи переменного тока при устойчивом однофазном повреждении

 

СПОСОБ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ УСТОЙЧИВОМ ОДНОФАЗНОМ ПОВРЕЖДЕНИИ по авт.св. № 995,184, отличающийся тем, что, с целью сохранения статической устойчивости системы и уменьшения недоотпуска электроэнергии потребителям, выделяют участой электрической сети, связывающий аварийную линию с остальной сетью со стороны питающих линию генераторов, измеряют значение перетока мощности по выделенному участку , сравнивают его с предельной по условию сохранения устойчивости системы величиной и, при достижении измеренного перетока величины ниже предельной переводят аварийную линию на автономный источник питания путем отключения выключателя выделенного участка. ly О СОсо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5g Н0283 1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делич изоБРетений и ОткРытий (61) 995184 (21) 3504487 /24-07 (22) 25. 10 ° 82 (46) 23.05.84. Бюл. У 19 (72) В.К.Халевин, М.И. орошев и А.П.Шибанов (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (53) 621 ° 316. 925 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 995184, кл. Н 02 Н 3/10, 1981. (54)(57) СПОСОБ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ УСТОЙЧИВОМ ОДНОФАЗНОМ

ПОВРЕЖДЕНИИ по авт.св. У 995184, „,SU„„1094099 А отличающийся тем, что, с целью сохранения статической устойчивости системы и уменьшения недоотпуска электроэнергии потребителям, выделяют участок электрической сети, связывающий аварийную линию с остальной сетью со стороны питающих линию генераторов, измеряют значение перетока мощности по вьделенному участку, сравнивают его с предельной по условию сохранения устойчивости системы величиной ц, при достижении измеренного перетока величины ниже предельной переводят аварийную линию на автономный источник питания путем отключения выключателя вьделенного участка.

1094099

Иэобрете ие относится к электротехнике и может, быть использовано при совершенствовании системой автоматики электроэнергетических систем переменйого тока. 5

По основному авт.св. N 995184 известен способ аварийного отключе° ния линии электропередачи переменного тока при устойчивом однофазном повреждении, включающий контроль эа погасанием дуги подпитки на отключенной фазе, измерение передакаемой по линии мощности, отключение неповреж-, денных фаз дри устойчивом замыкании на землю аварийной фазы, после установления,.факта устойчивого повреждения путем контроля за погасанием дуги подпитки на отключенной фазе перевод аварийной линии на автономный источник питания, представляющий собой часть генераторов питающей системы, число которых определено заранее по условиям сохранения статической устойчивости, снижение передаваемой по неповрежденным фазам линии мощности до заданного уровня с заранее установленной скоростью, определенной из условия возникновения аварии в максимальном режиме работы электропередачи, в течение Зв времени, ограниченного допустимым временем работы линии в неполнофазном режиме 1) .

Перевод линии на автономное пита-.$5 нйе осуществляют путем автоматического переключения выключателей питающей стайции таким образом, чтобы к аварийной линии было подключено определенное заранее по условиям сохранения : 40 статической устойчивости электропередачи число генераторов и отсутствовала электрическая связь с остальными генераторами станции и шунтирующей аварийную линию сетью. 45

Снижение передаваемой по линии ,мощности осуществляется разгрузкой генераторов путем воздействия на системы автоматического регулирования 5О (САР) турбин.

Скорость разгрузки линии электропередачи определяется

-Р нф мака

at где Рд,,„„— мощность, отвечающая начальному этапу неполнофазного режима после отключения аварийной фазы в максимальном режиме работы-электропередачи

P — мощность, при которой осуществляется отключение неповрежденных фаз (определяется из условий минимального отключения потребителей после отключения линии), a+ — допустимый интервал времени существования неполнофаэного режима (определяется иэ анализа условий работы генераторов, релейной защиты и линий связи в кеполнофаэном режиме работы электропередачи

Недостатком эФого способа является . возможность нарушения статической устойчивости системы при переводе линии на автономное питание. При отключении поврежденной фазы эквивалентное сопротивление поврежденной линии возрастает, уменьшается ее пропускная способность и, как следствие, увеличивается переток мощности в сторону неповрежденной сети, вызывающий ее дополнительную загрузку. Величина этого избыточного перетока определяется режимом работы электростанции и количеством генераторов, выделяемых на автономную работу. В случае же максимального режима работы станции мощность автономно работающих генераторов может превосходить пропускную способность неполнофазной линии электропередачи, что приводит к нарушению статический устойчивости системы. Если на автономное питание аварийной линии подключается меньшее количество генераторов, то остальные генераторы станции могут перегрузить шунтирующую линию, сеть, что также приводит к нарушению устойчивой работы системы, но уже по условиям работы шунтирующей сети. В зависимости от схемы ь э 10940 соединения станции и режима ее работы величина обменного перетока мощности между аварийной линией и шунтирующей ее сетью со стороны питающих линию генераторов может быть

5 таковой, что коммутация этого перетока, отключение связи между линией и шунтирующей сетью с целью перевода аварийной линии на автономное питание, может привести к нарушению статической устойчивости системы по условиям превышения пропускной способности аварийной линии или шунтирующей сети.

Цель изобретения — сохранение .ста- 15 тической устойчивости системы и уменьшение недоотпуска электроэнергии потребителям при переводе на автономное питание и последующей разгрузке линии с устойчивым однофазным коротким замыканием на ней.

Поставленная цель достигается тем, что выделяют участок электрической сети, связывающий аварийную линию с остальной сетью со стороны питающих линию генераторов, измеряют значение перетока мощности по выделенному участку, сравнивают его с предельной по условию сохранения устойчивости системы величиной М, при достижении измеренного перетока величины ниже предельной, переводят аварийную линию на автономный источник питания путем отключения выключателя выделенного участка.

На фиг. представлена аварийная линия и шунтирующая, сеть разного класса напряжения (например 500 и

220 кВ); на фиг. 2 — то же, одного класса напряжения.

Схема включает генераторы 1-4 питающей станции, выключатели 5-13, аварийную линию 14, шунтирующую сеть 15, автотрансформатор 16 связи.

А и Б -. системы сборных шин.

Способ реализуется следующим образом.

При возникновении короткого замыкания на линии !4 отключают с двух сторон выключатели поврежденной фазы 50 и контролируют любым известным способом погасание дуги подпитки на ней.

При установлении факта устойчивого короткого замыкания переводят аварийную линию на автономное питание: вы- 55 деляют участок электрической сети, допускающий возможность контроля перетока мощности по этому участку

99 4 и его отключения, разгружают генераторы, выделяемые для автономного питания линии, контролируя переток мощности по выделенному участку, и отключают этот участок при снижении перетока ниже предельной величины, при отключении которой не происходит нарушение статической устойчивости.

Дальнейшая разгрузка поврежденной линии осуществляется по известному способу.

Если поврежденная линия и шунтирующая ее сеть разных классов напряжения (фиг. 1), то участком, позволяющим осуществить контроль перетока мощности при -переводе линии на автономное питание, может служить трансформатор 16 связи. Если в нормальном режиме включены на параллельную работу два трансформатора, то для организации контроля перетока мощности в работе оставляют один из них и по нему контролируют переток.

Если поврежденная линия и шунтирующая ее сеть одного класса напряжения (фиг. 2), то участком электрической сети, позволяющим контролировать переток мощности может быть любой из выключателей 5, 9 и 13 при отключенных двух других. Поэтому при переводе линии на автономное питание отключают выключатели 9 и 13 и контролируют переток мощности по участку, связывающему аварийную линию с шунтирующей сетью со стороны питающих генераторов— в данном случае переток через выключатель 5.

Генераторы 1 и 2 (фиг. 1 и 2), выделяемые для автономного питания поврежденной линии, разгружают со скоростью разгрузки, величина которой определена ранее, постоянно контролируя переток мощности по выделенному участку. При снижении перетока мощности в направлении от аварийной линии в сторону шунтирующей сети ниже предельной величины разрывают выделенный участок: выключателем 7 или 9 автотрансформатора 16 (фиг. 1) или выключателем 5 (фиг. 2), полностью переводя таким образом аварийную линию на автономное питание от генераторов 1и 2. Дальнейшая разгрузка генераторов, осуществляемая, например, с помощью системы аварийного регулирования (САР) турбин,, S 1094099 Ь

Составитель Н. Лоханина

Редактор Н. Лазаренко Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 3451/42 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 происходит согласно известному способу.

При иной схеме сборных шин станции, например двойной, секционированной, в качеств участка электрической сети, Ь выделяемого для контроля перетока мощности могут служить соответственно шиносоединительный или секционный выключатели.

Предлагаемый способ аварийного отключения линии электропередачи переменного тока при устойчивом однофаэном коротком замыкании позволяет уменьшить последствия аварийного отключения линии электропередачи, Экономический эффект определяется повышением надежности энергоснабжения потребителей, уменьшением недоотпуска электроэнергии при аварийных отключениях линий электропередачи, эапасов по статической и динамической устойчивости системы и повышения пропускной способности линий электропередач. Кроме того, предлагаемый способ позволяет сохранить устойчивую работу системы при проведении разгрузки аварийной линии и выделении ее на автономное питание.