Способ автоматического пофазного отключения высоковольтной линии электропередачи

 

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОФАЗНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, снабженной линейными выключателями и устройством трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ), при котором от сигнала sanoixu отключают поврежденную линию и в течение п-цикпов повторно аключают ее, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью экономии ресурса выключателя на отключение свёрхтоков и уменьшения длительности бестоковой паузы в п-ом цикле ТАПВ,после отключения выключателя в п-ную бестоковую паузу ТАПВ последовательно с линейным выключателем во все три фазы вводят плгшкую вставку, а затем включают линию в п-ный раз. О 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„74 А

3(5В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3534220/24-07; 3531873/07 (22) 03. 01. 83 (46) 30.06.84. Бюп. Р 24 (72) Я.Л.Арцишевский, А.В.Замолотских и В. Е. Каз анский (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем, электротехническая часть. M., "Энергия", 1981, с.447-448.

2. Богорад А.M., Назаров tO. Ã. Asтоматическое повторное включение в энергосистемах.N., "Энергия", 1969, с. 137-141. (5 4) (57) 1. СПОСОБ ABTOMATH×ÅÑÊÎÃÎ

ПОФАЗ НОГО ОТКПЮЧЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, снабженной линейными выключателями и устройством трехфазного автоматического Ifos» торного включения (ТАПВ), при котором от сигнала защиты отключают поврежденную линию и в течение п-циклов повторно включают ее, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью экономии ресурса выключателя на отключение сверхтоков и уменьшения длительности бестоковой паузы в п-ом цикле TMIB,ïoñëå отключения выключателя в и-иую бестоковую паузу TAGB последовательно с линейным выключателем во все три фазы вводят плавкую вставку, а затем включают линию в п-ный раэ.

1100674

60 На линиях электропередачи, головные выключатели которых не имеют пофазного управления, автоматическое пофазное отключение обеспечивается при трехфазном автоматичес65 ком повторном включении.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты и автоматизации линий электропередач.

Автоматическое повторное включение (AIIB) линий электропередач (ЛЭП) является одним из наиболее эффективных средств повышения надежности функционирования электроэнергетических систем. Особенно эффективно

АПВ при возникновении однофазных коротких замыканий (к.з.), составляющих весьма значительную часть (до 95%) общего числа к.з. и носящих в большинстве случаев (до 70%) неустойчивый дуговой характер. При устойчивых повреждениях, как правило, остаются отключенными все три фазы в течение времени поисков места повреждения и ремонта линии, что влечет за собой длительное обесточение потребителя и большой аварийный недоотпуск электроэнергии. Между тем немедленный переход на работу двумя фазами позволил бы в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью в большинстве случаев во много раз сократить длительность обесточения линий и недоотпуск электроэнергии потребителям. Поэтому в настоящее время рекомендуется переводить действующие ЛЭП на пофазное

АПВ (ОАПВ), а в тех случаях, где позволяют местные условия, осуществлять мероприятия по автоматическому переводу ЛЭП на работу с двумя фазами при неуспешном действии

ОАПВ (Xa.

Известно также, что повышению надежности электроснабжения потреби- телей и надежности функционирования высоковольтных ЛЭП способствует увеличение кратности AIIB головных выключателей. Однако при. этом увеличивается время восстановления отключаю-, щей способности выключателей, что прйводит к необходимости увеличивать бестоковые паузы, а следовательно, и перерыв питания потребителей. Кроме того, выключатели часто работают на пределе отключающей способности, а при неудаленных к.з. с недостаточной отключающей способностью..

Поэтому осуществление многократного (двухкратного и выше) АПВ на устойчивые повреждения увеличивает вероятность отказа выключателя f23..

Однако всевозрастающие требования к надежности функционирования электроэнергетических систем и повышение категорийности потребителей диктуют необходимость перевода ЛЭП в сетях с заземленными нейтралями íà OAIIB. с автоматическим переводом на работу с двумя фазами в случае устойчивых однофазных к.з. (Х). В большинстве случаев в линиях установлены трехфаз ные выключатели, поэтому реализация указаний (1) потребует дополнительных -затрат на замену выключателей и перестройку схем АПВ.

Повышение надежности электроснабження за счет увеличения кратности АПВ головных выключателей линий делает необходимлм увеличение длительности бестоковых пауз во втором и тем более в третьем циклах AIIB для

10 восстановления отключающей способности, а следовательно, и времени перерыва питания потребителей при успешном последнем AIIB. При неудаленных устойчивых к.з. увеличивается

15 вероятность отказа выключатея при выполнении многократных коммутаций сверхтоков из-за недостаточной отключающей способности выключателя. Но, с другой стороны, отказ от увеличения кратности АПВ часто приводит к еще большему снижению надежности электроснабжения, чем при многократном АПВ с учетом ненадежности выключателя, так как в довольно значительном проценте случаев успешным бывает именно второе, а иногда и третье АПВ.

Кроме того, применение многократных АПВ линий приводит к увеличению затрат на эксплуатацию выключателей за счет уменьшения межремонтного. периода и необходимости более частых ревизий. Поскольку ресурс современных выключателей невелик, увеличение кратности AIIB, З5 как способ увеличения надежности электроснабжения, находит ограни-. ченное применение. Так трехтактное АПВ в энергосистемах практически не применяется, а область приме40 нения двухкратного AIIB невелика.

Целью изобретения является экономия ресурса выключателя на отключение сверхтоков, уменьшение длительности бестоковой пазуы в п-м

45 цикле ТАПВ.

Поставленная цель достигается тем, что в электропередаче, снабженной линейными выключателями и устройством трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ), при котором от сигнала защиты отключают поврежденную линию и в .течение и-циклов повторно включают,ее, после отключения выключателя в и-ную

55 бестоковую паузу TAIIB последовательно с линейным выключателем во все три фазы вводят плавкую вставку, а затем включают линию в п-ный раз.

1100б74

Таким образом за счет включения, в течение третьей бестоковой паузы, плавких предохранителей в каждую фазу линии при помощи переключения разъединителей 1 и 7 и организации рассмотренных выше связей конъюнктора 9 с цепями управления и блокконтактами обоих разъединителей, . удается обеспечить результирующий эффект OAIIB при устойчивом одиофазном к.з. на линии. При любом другом виде к. з. система обеспечивает автоматическое отключение поврежденных фаз в последнем цикле AIIB выключателя 2. Кроме этого, система обеспечивает экономию ресурса выключателей на отключение токов к.з. при осуществлении многократного AIIB на устойчивое повреждение за счет того, что если последнее АПВ неус» пешное, то разрыв сверхтока производит предохранитель, а не выключатель, как это делается в. применяемых в настоящее время устройствах.. A так как восстановления отключающей способности выключателя в последнем цикле AIIB ие требуется, то длительность бестоковой паузы в этом цикле может быть сокращена до минимапьной величины - времени пере» ключения разъединителей 1 и 7. Поэтому время перерыва электроснабжения по защищаемой ЛЭП при реализации автоматического пофазного отключения значиНа чертеже представлена, структурная схема примера реализации предлагаемого способа.

Система состоит из включенных последовательно линейного разъединителя 1, имеющего дистанционный 5 привод, и силового выключ ателя 2.

Посредством этих коммутационных аппаратов высоковольтная линия в рабочем режиме соединена с шинами узловой подстанции 3. Блок-контакт 10 выключателя 2 подключен ко входу устройства и-кратного ТАПВ 4, выходы которого с первого по (и-1) соединены с управляющим входом выключателяя 2 "включить" . Вторичная 1 5 обмотка измерительного трансформатора 5 подключена к устройству релейной защиты 6, которое своими выходами соединено с управляющим входом выключателя 2 "отключить". Êðîме того, система содержит второй разъединитель 7 с дистанционным приводом, высоковольтные плавкие предохранители 8 и конъюнктор 9. Второй разъединитель 7 и предохранители 8 соединены между собой последовательно, причем предохранители содержатся во всех трех фазах, и эта цепь соединена параллельно с линейным разъединителем 3.

В рабочем режиме разъединитель 7 отключен и цепь разъединитель 7

I предохранители 8 разомкнута. Первый вход конъюнктора 9 соединен с и-м выходом устройства и-кратного ТАПВ

4, который соединен также и с управляющим входом линейного разъединителя 1 "отключить" и с управляющим входом второго разъединителя 7 "включить" ° Второй вход конъюнктора 9 соединен с блок-контактом "-отключен" 40 линейного разъединителя 1, а третий вход - к блок -контакту второго разъединителя 7 "включен". Выход конъюнктора 9 соединен с управляющим входом выключателя 2 "включить". 45

Работу системы управления ЛЭП, целесообразно рассмотреть при наиболее частом виде поврежденийоднофазным к.з., большая часть ко» торых наносит неустойчивый дуговой 5О характер и самоликвидируется в те" чение бестоковой паузы первого цикла АПВ, при осуществлении которогО восстанавливается нормальная работа ЛЭП.

Если к.з. устойчивое, система управления ЛЭП обеспечивает автоматический перевод линии на работу по схеме две фазы — земля.

Система функционирует следука1им 60 образом.

При возникновении в линии к.з. срабатывает защита линии б и отключает выключатель 2 ° При этом приходит в действие устройство АПВ 4 и 65 происходит первое включение выключателя 2. Если к.з. устойчивое, то вновь срабатывает защита линии б и отключает выключатель 2 второй раз, а устройство АПВ 4 с заданной выдержкой времени производит второе включение выключателя 2 и, если оно не успешное, то после отключения выключателя в бестоковую паузу третьего цикла AIIB по сигналу с третьего выхода устройства АПВ 4 производится переключение разъединителей: линейный разъединитель 1 отключается; второй разъединитель 7 включается.

После срабатывания конъюктора 9, контролирующего фактическое выполнение трех условий: наличие сигнала на третьем выходе устройства AIIB 4, разъединитель 1 отключен, разъединитель 7 включен, подается .команда на осуществление третьего цикла"АПВ выключателя 2.

Если к.з. самоустранилось, то электропередача по линии 10 восстанавливается, а разъединители возвращают в исходное положение. Если третий цикл АПВ так же неуспешен как и первые два, то под воздействием тока к.з. испаряется плавкая вставка предохранителя 8 поврежденной фазы, а электроснабжение осуществляется по двум оставшимся в работе неповрежденным фазам ЛЭП.

1, 1100674

Составитель H . .Лохани н а

Редактор Н. Горват Техред М. Надь Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4591/40 Тираж 6 1 4. Подписное

ВНИИЛИ 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 тельно сокращается. Это сокращение особенно велико при многократных

AOB. Так, например, при трехкратном

АПВ длительность третьей бестоковой паузы сокращается с нескольких минут, как это бывает при использовании обычных устройств AIIB, до примерно одной секунды при использовании система управления ЛЭП. Принципи(ально система может быть применена и при двухкратном AIIB. В этом слу- lO чае предохранители включаются в линию во время бестоковой паузы второго цикла AGB. В некоторых случаях применение системы может быть целесообразно и при однократном АПВ.

Таким образом,. предлагаемая система позволяет без существенного усложнения схем РЭА, без замены трехфаэных выключателей на эксплуатируемых линиях на однофазные, а также замены существующих устройств многократного ТАПВ, беэ больших дополнительных капитальных затрат, с приме;нением серийно выпускаемой аппаратуры значительно повысить надежность электроснабжения по линии электрапередачи, расширить область применения пофаэного отключения линий, ускорить мероприятия по переводу эксплуатируемых линий на работу с двумя фазами при устойчивых однофазных повреждениях.

Зкономический эффект обусловлен всеми преимуществами по сравнению с прототипом и слагается из трех составляющих: эффекта, обусловленного значительным сокращением недоотпуска электроэнергии за счет сохранения в работе двух фаз при однофазных повреждениях; эффекта сокращения времени перерыва питания по линии при осуществлении многократного АПВ, достигаемого за счет сокращения длительности бестоковой паузы в последнем цикле AIIB выключателя; экономии затрат на эксплуатацию выключателя и сокращения численности .обслуживающего персонала, обусловленных экономией ресурса выключателя на отключение токов к. з. и удлинении, благодаря этому, межремонтного периода.