Способ блокировки трехфазного автоматического повторного включения (тапв) линии электропередачи

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике установок переменного тока высокого напряжения. Цель изобретения - повышение надежности трехфазного автоматического повторного включения (ПВ) линии электропередачи при развивающемся характере повреждений . При внезапном КЗ контролируют объем повреждения и в каждом неуспешном цикле ПВ сравнивают объем повреж дения при неуспешном ПВ первого цикла с объемом повреждения при внезапном КЗ, сравнивают объем повреждения при неуспешном ПВ второго цикла с объемом повреждения при неуспешном повторном включении первого цикла и при наличии в любом из указанных случаев расширения объема повреждения последующие циклы ПВ не проводят. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

67 А1 5И 4 Н 02 Н 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4091648/24-07 (22) 02.06.86 (46) 23.02.88. Бюл.У 7 (71) Кустанайский сельскохозяйственный институт (72) П А.Синютин (53) 621.316.925(088.8) (56) Павлов Г.М. Автоматизация энергосистем. Л.: Издательство ЛГУ, 1977.

Поляков В.Е. и др. Теоретические основы построения логической части релейной защиты и автоматики энергосистем. М.: Энергия, 1979.

Авторское свидетельство СССР У 428493, кл. Н 02 Н 3/06, 1971. (54) СПОСОБ БЛОКИРОВКИ ТРЕХФАЗНОГО

АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (TAIIB) ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике установок переменного тока высокого напряжения. Цель изобретения — повышение надежности трехфазного автоматического повторного включения (ПВ) линии электропередачи при развивающемся характере повреждений. При внезапном КЗ контролируют объем повреждения и в каждом неуспешном цикле ПВ сравнивают объем повреждения при неуспешном ПВ первого цикла с объемом повреждения при внезапном КЗ ° сравнивают объем повреждения при неуспешном ПВ второго цикла с объемом повреждения при неуспешном повторном включении первого цикла и при наличии в любом из указанных случаев расширения объема повреждения последующие циклы ПВ не проводят.

1 ил.

1376167

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике установок переменного тока высокого напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности блокировки ТАПВ (трехфазного автоматического повторного включения) при развивающемся характере повреждений. 10

На.чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Сущность способа заключается в том, что значительная часть устой- 15 чнвых КЗ имеет развивающийся характер. Например, возникает однофазное

КЗ, линия отключается защитой, затем включается от ТАПВ уже на двухфазное или трехфазное КЗ. Такое развитие 20 или расширение объема повреждения возможно, например, при перегорании фазного провода при КЗ и падении его на провода других фаз, Возможен и другой случай, когда возникает двух- 25 фазисе КЗ, линия отключается защитой, затем включается от ТАПВ на трехфазное КЗ ° Такое расширение объема повреждения возможно при попадании на провода линии посторонних предметов, 30 падении опор, при перекрытии изоляции

"здоровой фазы за счет ее загрязнения при горении дуги, масла или частей оборудования в месте КЗ. В перечисленных случаях второе и третье действия ТАПВ нецелесообразны, поскольку подача напряжения на линию лишь способствует увеличению повреждения оборудования.

Таким образом, часть устойчивых 40

КЗ может быть выявлена за счет фиксации расширения объема повреждения при неуспешном ТАПВ первого цикла по сравненив с объемом повреждения при внезапном КЗ, вызвавшем отключение 45 линии или за счет Аиксации расширения объема повреждения при неуспешном ТАПВ второго цикла по сравнению с объемом повреждения при неуспешном

TAIIB первого цикла. Если такое расширение объема повреждения зафиксировано, то целесообразно следующие циклы ТАПВ не производить.. Линия 1 электропередачи через после- 55 довательно соединенные трансформаторы

2 тока и выключатель 3 включена на сборные шины 4.К трансформаторам тока подключен блок 5 устройств релейной защиты. К ключу 6 управления выключателем и к реле-повторителю 7 положения выключателя подключен блок 8 пуска и задержки двухкратного

ТАПВ. С блоком релейной защиты соединен блок 9 контроля наличия расширения объема повреждения, выход которого подан на вход блока 10 временной памяти. На выходы блока 8 пуска и задержки двухкратного ТАПВ и блока 10 временной памяти включен блок 11 логических элементов, реализующий функцию Запрет, состоящий из логического элемента НЕ 12 и логического элемента И 13 °

Блок 9 контроля наличия расширения объема повреждения по инАормации о срабатывании релейной защиты Аиксирует число поврежденных фаз и наличие их связи с землей, что характе-. ризует объем повреждения, определяет расширение объема повреждения при неуспешном ТАПВ первого цикла по сравнению с объемом повреждения при внезапном КЗ, вырабатывая сигнал запрета ТАПВ второго цикла.

Пусть единичные значения логических переменных (ЛН) х, x>, х соответствуют срабатыванию максимальных токовых реле соответственно в фазах

А,В,С, а нулевые значения этих ЛП— несрабатыванив максимальных реле.

Введем также обозначения I" (х) з х 1 + хЪ + х а — функция реализую щая алгоритм "Есть хотя бы один из трех"; Б (х) = х х х +х х1х +х1х х3 а Ь c a с с

"Есть только один из трех"; Б (x)

= х x„x +x x х +х,х х, — нЕсть только а Ъ с 1,,Ь а два из трех"; Б (х) = х х х

"Есть три из трех" ° Единичное значение ЛП у соответствует срабатыванию выходного органа защиты, а нулевое значение этой ЛП вЂ” несрабатыванив выходного органа. Введенные ЛП представляют входной алфавит дискретного автомата (ДА), контролирующего наличие расширения объема повреждения.

Построим теперь во входном алфавите

ДА изображения последовательностей событий, соответствующих расширению объема повреждения в первом цикле неуспешного ТАПВ по сравнению с объемом повреждения.при внезапном КЗ.

Такими последовательностями являются следувщие две цепочки событий: внезапное однофазное КЗ вЂ” отключение линии †«включение линии на многофаз1376167

Sд(х)е У S3(х) yð F (x) F (x) ° 40

Сигнал запрета в этом случае дол-. жен быть сформирован, если при вклю-. чении линии на неустранившееся КЗ появляется единичное значение функции S (õ).

Дпя отображения построенных логических цепочек в выходной сигнал запрета ТАПВ необходимо каждому знаку — поставить в соответствие ЛП, осуществляющую память о предыдущем со- 50 бытии. Надпишем обозначения ПП памяти над каждым из знаков перехода.

Получим выражения

S3 (x) y S3 (õ) у, т3 (х) F,(х); 55 (1)

) у 3() y,FB(x) F3(x) ° (2)

45 ное КЗ; внезапное двухфазное КЗ отключение линии - включение линии на трехфазное КЗ (стрелка показывает направление развития событи@

Внезапному однофазному КЗ на линии соответствует комбинация ЛП

S3(x) у. При отключении линии вначале исчезает единичное значение комбинаИии Б (х)у (пояяляется единичное

I 10 значение комбинации Б3(х)у), затем появляется единичное значение комбинации Р3(х) — Нет ни одного из трех", причем как S (х)у, так и F (х), соот!

5 ветствуют в данном случае одному и тому же событию — отключению линии.

Если затем линия включается на неустранившееся КЗ, то срабатывает хотя бы одно максимальное реле, т.е. появляется единичное значение функции

У (х). Тогда первая цепочка событий

3 представлена во входном алфавите ДА следующим выражением:

S3(x) ÓSI(x) Ó F (х) F (х). 25

Знак, показывает направления перехода от одного события к друго-, му. Запятой отделены выражения, соответствующие одному событию. Сигнал запрета ТАПВ нужно сформировать, если при включении линии на неустранившееся КЗ появляется единичное значение функции (Б,(х) + S,(õ)).

Аналогично получаем описание во входном алфавите ДА второй цепочки событий

Поскольку при ТАПВ линии на неустранившееся К3 могут набираться различные комбинации срабатываний максимальных токовых и выходных реле и в том числе функции ".z(х).у или

Б (х) у, то ДА должен отличать состо2 яйия внезапного К3 и КЗ возникающего при автоматическом повторном включении линии. Поскольку при внезапном К3

ЛП памяти Z и Z имеют нулевые значения, а при повторном включении одна из этих ЛП имеет единичное значение, то этот факт может быть использован для осуществления указанного отличия

С учетом сказанного, (1) и (2) примут вид — Б (х) — Б (х) у, Р (х) F (х), Б (х) у Б (x) у, F,(х) F3(x).

Стрелка перед выражениями, соответствующими внезапному КЗ, поставлена для иллюстрации того факта, что при возникновении внезапного КЗ знаравны нулю °

После отключения выключателя при внезапном КЗ линия может включаться от ТАПВ в нормальную работу (КЗ самоустраняется). В этом случае создаваемый ДА должен переходить в исходное состояние, т.е. существующие единичные значения ЛП памяти (Z < или Z ) должны в этом случае стираться. Для стирания памяти можно использовать тот факт,что при включении на неустранившееся КЗ единичное значение

F (х) существует с момента отключения

3 линии не дольше, чем T, = Т,„ T>BB +

+ T, где T,„ — время отключения

В сл выключателя; .Т„„, — время задержки

ТАПВ первого цикла; Т,„ — время включения выключателя, так как после включения на неустранившееся КЗ сработает хотя бы одно максимальное токовое реле, т.е. появится единич1 ное значение функции F3(x). Значит, если оказывается, что единичное значение Р (х) существует дольше, чем

Т,, то память должна быть стерта.

Алгебраическая запись функции, прини мающей единичное значение лишь тогда, когда время существования единичного значения функции 7, (х) превысит Т,, имеет вид F, (x)t,, где t,, — ЛП времени, соответствующая временному порогу Т,/2/. Получаем, что ЛП памя1376167 ти Z, и К могут иметь единичные значения лишь до тех пор, пока не набирается единичное значение функии Fç(x)t <

С учетом всего сказанного введем алгебраические выражения для ЛП памяти

К2 К S (х)у Z,Sз(х)у F(x)t, — Z< F,(x) + К,,(х)

Z y — Z> Z4S 3(x)y+Z>Sз (x)y F> (x)t< к, = к, к, (х) + к4" (х) °

В данных выражениях память о предыдущих событиях осуществляется за счет собственной задержки (инерционности) элементов, реализующих

ЛП памяти. Для выходного сигнала

ДА — сигнала запрета ТАПВ получим

3 К, (Б (х)+Бэ(х) ) + К з(х) 15

Приведенные выражения для ЛП памяти и для выходного сигнала однознач.но определяют структуру ДА, реализованного на интегральных микросхемах.

После отключения релейной защитой выключателя при неуспешном ТАПВ первого цикла, при наличии расширения объема повреждения, появившееся единичное значения сигнала запрета (т.е. 3) изменится на нулевое, поскольку значения ЛП памяти К,и К равны нулю. Однако единичное значение 35 сигнала запрета необходимо для организации запрета ТАПВ второго цикла.

Поэтому появляющийся на выходе блока контроля наличия расширения объема повреждения сигнал (единичное значе- 40 ние) должен запоминаться на время большее, чем задержка, с которой реле времени блока пуска и задержки двухкратного ТАПВ подает сигнал на включение выключателя во втором цикле 45

TAIIB. Запоминание сигнала запрета организуется в блоке временной памяти.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. (При возникновении внезапного К3 в зоне 5 действия релейной защиты выключатель 3 отключается. При этом блок 9 контроля наличия расширения объема повреждения фиксирует объем повреждения. По несоответствию положения ключа 6 управления и состояния реле — повторителя 7 положения выключателя запускается блок 8 пуска и задержки двухкратного ТАПВ, который через 0,3-2 с вырабатывает сигнал на включение выключателя 3. Так как на выходе блока 10 временной памяти существует нулевое значение и логический блок ll запрета находится в открытом состоянии (на выходе элемента НЕ 12 существует единичное значение), то команда на включение выключателя проходит на выход устройства.

Если линия 1 включается в первом цикле ТАПВ на неустранившееся КЗ, то она отключается релейной защитой 5.

При этом блок 9 контроля наличия расширения объема повреждения фиксирует объем повреждения и при наличии расширения объема повреждения в .первом цикле неуспешного ТАПВ по сравнению с объемом повреждения при внезапном КЗ вырабатывает сигнал запрета, который запоминается в блоке 10 временной памяти. Логический блок 11 запрета при этом переходит в закрытое состояние (на выходе элемента HE 12 существует нулевое значение). Поэтому команда на включение выключателя 3, вырабатываемая блоком 8 пуска и задержки двухкратного ТАПВ во втором цикле, не проходит на выход устройства.

В случае, если расширения объема повреждения нет, то устройство работает обычным образом, так же, как и в первом цикле TAIIB, включая выключатель через 10-15 с после его отключения.

При трехкратном TAIIB в предлагаемом устройстве изменится лишь структура блока контроля наличия расширения объема повреждения. В этом случае указанный блок должен дополнительно контролировать наличие расширения объема повреждения во втором цикле неуспешного ТАПВ по сравнению с объемом повреждения в первом цикле неуспешного ТАПВ.

Кроме аппаратной реализации предлагаемого способа многократного

ТАПВ возможна и программная его peaлизация на микроЭВМ.

Формула изобретения

Способ блокировки трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ) линии электропередачи, в кото13761

Составитель Н.Пантелеева

Редактор Л.Гратилло Техред M,Äèäûê Корректор И.Муска

Заказ 794/52

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ром контролируют устойчивость повреждения, и если повреждение устойчиво, то блокируют ТАПВ, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения надежности блокировки ТАПВ при развивающемся характере повреждений, определяют число поврежденных фаз и

67 8 наличие их связи с землей после первого отключения от защиты первый раз и после первого цикла ТАП — второй раз, сравнивают их между собой и по увеличению числа поврежденных фаз и по Появлению их связи с землей фиксируют устойчивость повреждения.