Способ направленной продольной защиты линии электропередачи

 

Использование: в области электротехники , в частности в устройствах релейной защиты, и может быть использовано для выполнения основной быстродействующей защиты линии без ответвлений. Позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения работоспособности при симметричных коротких замыканиях и осуществления защиты линии в неполнофазном режиме ее работы. Сущность изобретения: это обеспечивается за счет того , что в способе направленной продольной защиты линии электропередачи от внутренних коротких замыканий, основанном на измерении на каждом конце линии ее фазных токов и напряжений, вычислении мощности на основании измеренных значений и формировании сигнала на отключение линии в том случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию, дополнительно выделяют аварийные составляющие токов и напряжений и на основании их вычисляют аварийную мощность. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 3/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740947/07 (22) 22,08.89 (46) 07,01.93. Бюл. М 1 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) И,Г.Мамонтова и В,А.Онучин . (56) Атабеков Г.И. Теоретические основы релейной защиты, M.: ГЭИ, 1957, с.269 — 270, Федосеев А.M. Релейная защита электроэнергетических систем, М.: "Энергоатомиздат", 1984, с.155. (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ ПРОДОЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДА4И (57) Использование: в области электротехники, в частности в устройствах релейной защиты, и может быть использовано для выИзобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для выполнения основной быстродействующей защиты линии без ответвлений.

Известен способ направленной продольной защиты линии электропередачи, основанный на измерении по концам линии ее фазных токов и фазных напряжений на шинах, к которым подключена линия, выделении на основании измеренных значений составляющих обратной последовательности токов и напряжений, вычислении по ним мощности обратной последовательности и формировании сигнала на отключение ли„„Ы2„„1786583 А1 полнения основной быстродействующей защиты линии без ответвлений, Позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения работоспособности при симметричных коротких замыканиях и осуществления защиты линии в неполнофазном режиме ее работы. Сущность изобретения: это обеспечивается за счет того, что в способе направленной продольной защиты линии электропередачи от внутренних коротких замыканий, основанном на измерении на каждом конце линии ее фазных токов и напряжений, вычислении мощности на основании измеренных значений и формировании сигнала на отключение линии в

ТоМ случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию, дополнительно выделяют аварийные составляющие токов и напряжений и на основании их вычисляют аварийную мощность, 2 ил. нии в том случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ направленной продольной защиты линии электропередачи, основанный на измерении на каждом конце линии фазн ых токов и напряжений (от трансформаторов напряжения, установленных непосредственно на линии), выделенная на основании измеренных значений составляющих обратной последовательности токов и напряжений, вычислений по ним мощности обратной последовательности и формировании сигнала на отключении ли1786583

10

20

35

55 нии в том случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию.

Основными недостатками защит, реализующих известные способы, является возможность отказа в срабатывании при симметричных трехфазных к,з., когда отсутствуют составляющие обратной последовательности, и их неприспособленность для защиты линии в неполнофазном режиме ее работы, возникающем, например, в цикле

ОАПВ. Последнее обусловливает необходимость либо вывода из действия направленной продольной защиты в указанном режиме, либо перевода ее в дифференциально-фазный режим работы, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности при симметричных коротких замыканиях и осуществления защиты линии в неполнофазном режиме ее работы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе направленной продольной защиты линии электропередачи от внутренних коротких замыканий, основанном на измерении на каждом конце линии ее фазных токов и напряжений, вычислении мощности на основании измеренных значений и формировании сигнала на отключение линии в том случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию, дополнительно выделяют аварийные составляющие токов и напряжений и на основании их вычисляют аварийную мощность по формуле

Sab =X Uji). i Ж) где Ц, 1 — аварийная составляющая напряжения и сопряженное значение аварийной составляющей тока фазы i(i = А, В, С) на данном конце линии, и используют ее в качестве сравниваемой величины.

Сопоставительный анализ предложения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых операций, Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Поскольку заявителю и авторам не известны технические решения с заявленной совокупностью отличительных признаков для достижения поставленной цели, то правомочно считать, что предложенный способ соответствует критерию "существенные отличия

На фиг. 1 приведена функциональная схема защиты, реализующей предлагаемый способ; на фиг. 2 — исходная схема (а) схема замещения для аварийных составляющих Jй последовательности (j = 0,1,2) (б) и трехфазная схема замещения для аварийных составляющих (в).

Изобретение выполняется следующим образом.

Направленная продольная защита линии электропередачи 1 подключенной к шинам выключателями 2 и 3, содержит на каждом конце линии полукомплект, включающий в себя трансформатор тока 4 (ТТ) и трансформатор напряжения 5 (ТП), установленные непосредственно на линии. К ТТ4 и

ТН5 подключены фильтры аварийных составляющих (ФАС) 6 и 7, сигнал на выходе которых определяется выражением:

Fi() — F1- Р () (F =U I) (2) где Fg — текущее значение величины F фазы ! (i = А, В, С), F ("P) — значение величины F в предшествующем режиме.

К выходам ФАС 6 и 7 подключен орган направления мощности (ОНМ) 8, реагирующий на направление мощности, вычисляемой в соответствии с выражением

Sab y U j ) . (jN) (3) При этом сигнал на первом выходе 9

ОНМ 8 появляется при направлении мощности от шин в линию, на втором выходе 10— при направлении мощности к шинам, Первый 9 и второй 10 выходы ОНМ 8 подключены соответственно к первому входу элемента "запрет" 11 своего полукомплекта и второму входу аналогичного элемента другого полукомплекта, Сигнал с выхода элемента "запрет" 11 действует на отключение выключателя 2 и 3.

Защита работает следующим образом.

В нормальном режиме работы линии аварийные составляющие токов и напряжений близки к нулю, и ОНМ 8 не действует. При внешних коротких замыканиях (КЗ) и при коммутациях нагрузки по линии протекает сквозная аварийная мощность. При этом появляется сигнал на первом выходе 9 ОНМ того полукомплекта, в котором аварийная мощность направлена от шин в линию, и на втором выходе 10 OHM 8 другого полукомплекта, т,к. V на данном конце линии имеет раЬ

1786583

1 â€

10 агц S((аaьb) = -90 (5) 55 противоположное направление. На выходах элементов "запрет" 11 сигналы отсутствуют, и линия не отключается, При возникновении внутреннего КЗ

1 ) на обоих концах линии направлена от шин в линию, что обусловливает появление сигналов на первых входах 9. OHV 8 обоих полукомплектов и на выходах элементов

"запрет" 11, и, следовательно, отключение линии.

Можно показать, что при отключении поврежденной фазы в цикле ОАПВ либо появляются сигналы на вторых выходах 10

QHM8 обоих полукомплектов, либо ОНМ 8 будут вести себя как при внешнем КЗ, и при этом сигналы на отключение выключателей

2 и 3 поданы не будут.

Рассмотрим поведение защиты при возникновении КЗ на неотключенных фазах линии 1 в неполнофазном режиме ее работы, На фиг. 2 приведена исходная схема и схема замещения для аварийных составляющих j-й последовательности (j = О, 1, 2) в указанном режиме.

Значения суммарных фазных аварийных мощностей по концам линии равны; (аЬ) () (аЬ) (аЬ) + ((аЬ) ((аЬ) +

+ Uc(аЬ) 1с(а ) = 3 (U (ab) („(аЬ) + (4)

+ 02(ab) !2(ab)+ О (ab) (* (ab) Рассмотрим трехфазную схему замещения для аварийных составляющих при К3 одной из неотключенных фаз (например, фазы В) на землю в неполнофазном режиме (фиг. 2, б). Поскольку IA () = О, то Й(аь) по (4) слева и справа от места разрыва (например

"у") равны, тогда (фиг. 2, б) в(И=3 1 00(") 1Р)=

J=O

=3 0(аЬ) (J =о

Из фиг. 2 следует, что

U; (aÜ) = .Z а jü(ab) (6) Если принять сопротивление системы последовательности чисто индуктивным:

argug <"b> b ==arg((up<"b> х

J =о

То есть при любых повреждениях неотключенных фаз линии в бестоковую паузу цикла ОАПВ (Кв(), Kp ", Квс ), Квс" QHM

8, реагирующие на Б" ), обоих полукомплЬктов направленной защиты (расположенные по концам линии), будут правильно рабо20 тать, фиксируя внутреннее повреждение, причем равенство (7) — справедливо при любом значении R< в месте повреждения и любой конфигурации сети.

Таким образом, использование направления аварийных мощностей, вычисляемых на основании измеренных значений фазных токов и напряжении на каждом конце линии, для формирования сигнала на отключение линии, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию, расширяет функциональные возможности путем обеспечения работоспособности защиты при симметричных КЗ и осуществления защиты линии в неполнофазном режиме.

Формула изобретения

Способ направленной продольной защиты линии электропередачи, от внутренних коротких замыканий, основанный на измерении на каждом конце линии ее фазных токов и напряжений, вычислении мощности на основании измеренных значений и формировании сигнала на отключение линии в том случае, если мощности по концам линии имеют направление от шин в линию, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности при симметричных коротких замыканиях и осуществлении защиты линии в неполнофазном режиме ее работы, дополнительно выделяют аварийные составляющие токов и напряжений и на основании их вычисляют аварийную мощность, 1786583

Составитель И,Мамонтова

Техред М.Моргентал Корректор Jl.eèëü

Редактор Т.Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 253 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Способ направленной продольной защиты линии электропередачи Способ направленной продольной защиты линии электропередачи Способ направленной продольной защиты линии электропередачи Способ направленной продольной защиты линии электропередачи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для распознавания внешних индуктированных напряжений на линии электропередачи с горизонтальным расположением фазных проводов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в энергосистемах с линиями электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения, оборудованными высокочастотной (ВЧ) защитой

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам релейной защиты линий электропередачи с передачей блокирования сигналов по высокочастотному каналу

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите

Изобретение относится к области электротехники , в частности к способам ненрерывного автоматического контроля высокочастотного канала релейной заиинты, например дифференциально-фазовой, ванной приемопередатчиками, работаюни1ми на одной кварцевой частоте

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линии электропередач сверхвысокого напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи сверхвысокого напряжения

Изобретение относится к электроэнергетике и, в частности, к области высокочастотных релейных защит линий электропередачи (ЛЭП)

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться при выполнении высокочастотной (ВЧ) релейной защиты линий электропередачи

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - уменьшение степени взаимного влияния двух полезных сигналов при их одновременной передаче, упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства. Способ передачи и приема сигналов релейной защиты включает независимую, в том числе одновременную, передачу двух сигналов, один из которых обеспечивает селективность действия защиты и передается с несущей частотой: блокирующей или разрешающей, а другой сигнал, предназначенный для ускорения действия защиты, передается в виде n-команды или контрольного сигнала. При этом для обеспечения селективного действия релейной защиты с высокочастотной блокировкой (ВЧБ) осуществляют непрерывную передачу сигнала с одной из несущих частот: блокирующей или разрешающей, а при дифференциально-фазной защите (ДФЗ) сигнал передают манипуляцией этих частот, причем вне зависимости от типа защиты ВЧБ или ДФЗ передачу сигнала ускорения действия защиты осуществляют посредством амплитудной модуляции любой из несущих частот: блокирующей или разрешающей, при этом каждой из n-команд ускорения действия защиты соответствует определенная частота модулирующего сигнала из общего набора заранее заданных частот F1-Fn, а сигнал с частотой F0 выполняет функцию контрольного сигнала. При приеме интегральный сигнал, поступающий из ВЧ-канала, последовательно проходит через фильтр предварительной селекции и аналого-цифровой преобразователь, после чего поступает на входы двух приемников, один из которых принимает частотно-модулированный сигнал, другой - амплитудно-модулированный, при этом в каждом приемнике сигнал подвергается детектированию и фильтрации. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх