Устройство для контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОТКЛЮЧЕННОЙ В ЦИКЛЕ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ФАЗЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ, осяашеяйой .выключателями по концам с повторителями их положений, содержащее блок выделения напряжения аварийной фазы, предйазйаченйый для подключения к напряжению линии , к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения -и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу блока сравнения и является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью распшрения области применения на электропередачи с пониженной степенью поперечной компенсации, в него дополнительно введены фильтр симметричных составляющих тока линии, блок выделения огибающей симметричной составляющей тока и блок формирования уставки, при этом вход фильтра симметричной составляющей тока предназначен для подключения к датчику тока линии, а выход подключен к входу блока выделения огибающей тока, ВЫХОД которого соединение блоком формирования уставки, выход которого подклюО ) чен к второму входу блока сравнения, а к второму входу блока выделения напряжения (. аварийной фазы через второй элемент задержки подключен выход повторителя положения выключателя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ l 056341 з1я1! Н 02 Н 306

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3474180/24-07 (22) 22.07.82 (46) 23.11.83, Бюл. № 43 (72) N. Л. Левийштейн, М. И. Хорошев, . А. Ф. Калиниченко и Ю. И. Лысков (7!) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Богорад А. М., Назаров Ю. Г.

Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., <Энергия», !969.

2. Авторское свидетельство СССР № 792398, кл. Н 02 Н 3/06, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ОТКЛЮЧЕН!1ОЙ В ЦИКЛЕ

ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ФАЗЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ, оснащенной .выключателями по концам с повторителями их положений, содержащее блок выделения напряжения аварийной фазы, предназначеиный для подключения к напряжению линии, к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу блока сравнения и явля. ется выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения на электропередачи с пониженной сте: пенью поперечной компенсации, в него до полнительно введены фильтр симметричных составляющих тока линии, блок выделения огибающей симметричной составляющей тока и блок формирования уставки, при этом вход фильтра симметричной составляющей тока предназначен для подключения к датчику тока линии, а выход подключен к входу блока выделения огибающей тока, ! выход которого соединен с блоком форми рования уставки, выход которого подклю чен к второму входу блока сравнения, а к второму входу блока выделения напряжения аварийной фазы через второй элемент задержки подключен выход повторителя положения выключателя.

1056341

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании средств противоаварийной автоматики линий электропередачи с шунтирующими реакторами, в частности автоматики ОЛИВ.

Известно устройство АПВ для линий электропередачи с быстродействующей релейной защитой, содержащее соединенные .с релейной защитой блоки избирателя поврежденной фазы, фиксации отключения поврежденной фазы, отключения и повторного включения ее выключателей через фиксированную вылержку времени 11j. ,Это устройство обеспечивает проведевве полного цикла операций линейными выключателями при ликвидации однофазных повре>клевий, олнако из-за отсутствия контроля исчезновения замыкания не исключает вероятности повторного включения на неустранившееся или устойчивое повреждение, что привалит к увеличению числа и тяжести токовых воздействий на оборудование, к уменьшению межремонтных сроков их работы.

Наиболее близким к изобретению являетгя устройство для контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реактарамп, оснащенной выключателями Ilo кон-: цам с повторителями их положений, содер>кащее блок выделения напряжений аварийной фазы, предназначенный для подключе ния к напряжению линии, к выходу кото рого подключен первый вход блока сравне ния напряжения и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу бло; ка сравнения и является выходом устройст ва.

В этом устройстве осуществляется контроль за погасавием дуги подпитки по напря>кению аварийной фазы, сигнал о погасавии дуги формируется по превышению напряжением аварийной фазы неизменного фиксированного значения напряжения уставки в течение времени, исключающего возможность ложного срабатывания при повторных пробоях дугового промежутка, после чего формируется сигйал иа повторное включение выключателей отключенной фазы.

Блок сравнения осуществляет контроль за величиной напряжения на конце отключенной фазы, сравйивает ее с заданным значением уставки, при превышении напряжением аварийной фазы напряжения уставки выдает управляющий сигнал на блок задерж ки. Если в течение времени работы этого блока напряжение фазы не снизилось меньше напряжения уставки, чта свидетельствует об отсутствии повторных зажиганий дуги, вырабатывается сигнал о погасании дуги подпитки, который используется для формирования сигнала на повторное включейие аварийной фазы 12).

Недостатком известного устройства является то, что на электропередачах, оснащенных неполным или несимметрично расположенным комплектом реакторов (т.е. при неполной компенсации зарядной могцности линии), вследствии чего восстанавливающееся напряжение опрелеляется в основном электуомагнитной составляющей, возрастающеи с углом о (углом меЖду векторами эквивалентных -ЭДС, примыкающих к

10 линии), выбор неизменной величины уставки по напряжению. не позволяет осуществлять контроль за погасанием дуги подпитки в диапазоне изменения углов е>, в котором целесообразность ОАПВ еще сохраняется. Таким диапазоном с учетом реактансов примыкающих систем является диапазон углов, при котором сохраняется динамическая устойчивость электропередачи при авариях, и он может составлять (Π— 120. эл, град);

Использование неизменной уставки позроляет правильно зафиксировать факт погасания дуги только до углов о 60 . При углах, больших 60, определить факт погаса- . ния дуги практически невозможно.

Если в блоке сравнения пА напряжению удавку изменять в соответствии с реальным

25 углом электропередачи, то можно расширить д1> необходимого диапазон углов электропередачи, в котором обеспечивается определенИе факта погасания дуги подпитки.

Так как получение информации об угле электропередачи задача технически сложная

30 та более просто вместо информации об угле использоват информацию, например, о л юбой симметричной составляющей тока линии в неполвофазном режиме ее работы, которые являются монотонными функциями угла вплоть до 180 эл. град.

35 Изменения уставки можно записать как уравнение

Хуст = Uo+ tgf 3lo (l) где Uo,— значение напряжения уставки при о =0

4ь (А- tfo

31опр 2 34о

1,>пр,- значение тока нулевой последовательности, соответствующее предельному углу Звр;

45 $gy -значение тока нулевой последовательности, соответствующее 6 = 0 и определяемое зарядным током линии;

IJ< — значение напряжения уставки, соответствующее току looped..

50 Уставка может выбираться и по другому закону.

Цель изобретения — расширение области применения на электропередачи с пониженной степенью поперечной компенсации.

Поставленная цель достигается тем, чта

55 в устройство длн контроля состояния отключенной в цикле однофазного автаматического повторного включения фазы линии

105634 электропередачи с шунтирующими реакторами, оснащенной выключателями по концам с повторителями их положений, содержащем блок выделения напряжения аварийной фазы,. предназначенный для подключения к напряжению линии, к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения, и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу блока сравнения и является выходом устройства, до- полнительно введены фильтр симметричных 10 составляющих тока линии, блок выделейия огибающей симметричной составляющей тока и блок формирования уставки, при этом вход фильтра симметричной составляющей така предназначен для подключения к дат. чику тока линии, а выход подключен к входу блока выделения огибающей тока, выход, которого соединен с блоком формирования уставки, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, а к второму входу блока выделения напряжения аварийной фазы через второй элемейт задержки подключен выход повторителя положений выкл юч ател я.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Выход фильтра симметричной состав- 25 ляющей тока линии соединен со входом блока 2 выделения огибающей тока, выход которого соединен с входом блока 3 формирования уставки. Выход блока 3 подключен к одному из входов блока 4 сравнения напряжения аварийной фазы со сформирован-, З0 иым напряжением уставки. Выход элемента 5. задержки соединен с входом блока 6 выде- ления напряжения аварийной фазы, выход которого подключен к второму входу блока 4 сравнения. Выход блока 4 соединен со входом элемента 7 задержки, выход которого является выходом устройства. Фильтр 1 симметричной составляющей тока линии подключен к трансформатору 8 тока в линии 9, блок б подключен к трансформатору 10 напряжения, а элемент 5 задержки к 40 выходу повторителя положений выключателя 11.

Фильтр 1 симметричной составляющей тока линии осуществляет выделение принятой симметричной составляющей. Блок выполняется по известным схемам фильтров 45 прямой, обратной и нулевой последовательности.

Блок 2 выделения огибающей симметричной составляющей тока предназначен для преобразования така в пропорциональное .ему напряжение и получение огибающей 50 этого напряжения, которое затем использу ется для формирования уставки по напряжению. Преобразование тока в пропорцио. нальное ему напряжение промышленной частоты может быть осуществлено с помо. щью трансреактара. Получение огибающей может быть осуществлено посредством выпрямления полученного напряжения и его сглаживания с помощью известных актив. иых фильтров, обеспечивающих малую инерционность в получении огибающей и хорошую фильтрацию напряжения промышленной частоты.

Блок 3 формирования уставки осуществляет формирование напряжения уставки, зависящей от угла о . путем суммирования двух величин — постаяйиой составляющей напряжения уставки Vo и составляющей, функционально зависящей от угла. При линейной зависимости напряжения уставки от тока симметричной составляющей блок 3 может быть реализован с использованием операционного усилителя, включенного по схеме использования операционного усилителя, включенного по схеме сумматора двух величин.

Элемент 5 задержки предназначен для задержки работы блока б выделения напряжения аварийной фазы на время переходного процесса после отключения короткого замыкания, сопровождающегося повышенными напряжениями на отключенной фазе и длящегося 0,04 — 0,06 с, Блок б выделения напряжения аварийной фазы предназначен для подключения к блоку 4 сравнения вторичной обмотки трансформатора напряжения 10 линии 9, соответствующей поврежденной фазе линии электропередачи

Блок 4 сравнения предназначен для сравнения модуля напряжения аварийной фазы с напряжением уставки и выдачи управляю- щего сигнала «Дуга погасла» при превышении напряжением аварийной фазы напряжения уставки.

Элемент 7 задержки предназначен для задержки прохождения управляющего сигнала о погасаиии дуги подпитки иа ьремя

0,04 — О, i с, необходимое для восстановления . диэлектрической прочности воздушного . промежутка.

Устройство работает следующим образом.

После отключения короткого замыкания в цикле ОАПВ появляющаяся на выходе фильтра 1 симметричная составляющая така линии поступает на вход блока 2, на выходе выделения огибающей симметричной составляющей тока которого образуется на-. пряжение, изменяющееся синхронно с изменением угла д между ЭДС эквивалентных генераторов по концам электропередачи, полученный сигнал поступает на вход лоха 3 формирования уставки.

В блоке 3 из напряжения, пропорционального таку принятой симметричной составляющей и постоянного по величине напряжения, формируется уставка в соответствии с выражением (i), таким образом, чтобы суммарное напряжение уставки было выше напряжения, соответствующего режиму горения дуги подпитки и ниже восстаиавливающегося напряжения so всем принятом диапазоие изменения углов.

1056341

Составитель К. (оециан

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор О. Билак

Занаэ 932350 Тираж 6I 7 Подписное

ВНИИПИ Государственною комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», т. Ужтород, ул. Проектная, 4

После отключения аварийной фазы релеповторители положения выключателя 11 запус кают в работе блок 6 выделения напрФжения аварийной фазы, который сраба- тывает через выдержку времени, заданную блоком 5 и равную 0,04--0,06 с. После срабатывания блока б напряжение аварийной фазы поступает иа вход блока 4 сравнейия, где происходит его сравнение с напряжейяем уставки, поступающего с выхода блока 3.

В случае превышения напряжением ава. рийной фазы напряжения уставки, блок 4 вырабатывает сигнал о выполнении условий погасания луги подпитки, который через время М =: 0,04 — 0,10 с, заданйое элемейтом 7 задержки, поступает йа выход уст ройства, 3

Полезный эффект, создаваемый устройством, обусловлен исключением возможности включения на неустрайившееся повреждение, что облегчает условия работы коммутационного и основного оборудования в ава10 рийаых режимах, сокращает время ликвидации устойчивых йз, снижает вероятност развития системной аварии.